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新型防腐剂纳他霉素的应用研究下

2021-08-18 来源:宜春机械信息网

新型防腐剂纳他霉素的应用研究(下)

3.2 纳他霉素的提取分离

纳他霉素不溶于水,因此它在发酵液中呈晶体状。纳他霉素晶体有针型的,圆盘型的等等。它们都是在发酵过程中形成,直径一般在0.5~20?滋m。

最初人们利用水溶性或者部分水溶性的溶剂来萃取纳他霉素。

Maldonado等[13]将经过过滤的发酵液经真空浓缩或用丁醇萃取粗抗菌素混合物,从中分离到纳他霉素。这些方法都需要在预处理时先去除一部分水分,而且使用了大量的有机溶剂,因此增加了提取的成本和环境的污染。另外纳他霉素容易部分酸解,影响回收率。

Borden等[14]分二步从发酵液中提取高纯度的纳他霉素:他们首先用NaOH或KOH把发酵液的pH调整到10~11,加入一定量的水溶性溶剂,例如异丙醇,溶解发酵液中的纳他霉素,然后用错流过滤去除上述发酵液中的不溶性固体。最后降低pH到5.5~7.5使纳他霉素沉淀。从发酵液中得到的纳他霉素在沉淀固体中的质量比可达10%到50%。为了在提取过程中提高纳他霉素的稳定性,可以加入抗氧化剂(例如BHA、 BHT),抗坏血酸,异抗坏血酸等。纳他霉素通常以水合纳他霉素形式存在,它比无水纳他霉素更稳定。

Raghoenath等[9]分二步从发酵液中分离纳他霉素:①分解菌丝体;②从处理过的发酵液中分离纳他霉素。分解菌丝体的过程包括溶菌,细胞物的增溶,晶簇和纤维的断裂。菌丝体的分解程度可以通过显微镜观察或粘度的改变在检测。菌丝体的分解方法有匀浆,高速剪切力,超声波技术,热,pH(酸性),酶解,表面活性剂等等,单独或者综合使用这些方法均可。选择这些方法的依据是不影响纳他霉素的结构和生物活性,也不会分解纳他霉素。然后根据水解液中各种物质直径的大小和密度的不同,使用梯度离心技术,将纳他霉素和杂质分离开来。这样可以除去90%以上的杂质,分离效果随着加入水和盐的增加而增加。最后通过真空干燥(温度约40℃)得到含3个水分子的晶体。

4 纳他霉素的主要应用

4.1 食品中的应用

纳他霉素作为食品防腐剂,应用非常广泛。Bunger等[15]将山梨酸酯防腐剂,纳他霉素和二羟基碳酸盐组成的抗菌混合物处理饮料和其他食品的制作过程,特别是果汁饮料,钙饮料,茶饮料,含牛奶固型物和蛋白质的饮料等,可以有效防止饮料中微生物的生长。

在酱油中添加15mg/kg的纳他霉素,可有效抑制酵母菌的生长与繁殖,防止白花的出现,而且纳他霉素使用成本低,对酱油的品质和风味无任何影响[16]。John等[17]研究了把纳他霉素和环糊精形成包含络和物,不仅能极大地增加纳他霉素的水溶性,而不影响它的原始结构和抗菌活性,同时便于将纳他霉素溶液均匀喷雾于奶酪表面。

Haan Deben Rudolf等[18]发明了纳他霉素和其它抗菌素制成混合的粉剂,用来处理香肠和干酪等食品。这种方法可以将香肠在12℃下至少保存60d以上,而不发生霉变。纳他霉素还可以应用于果酱、黄油、桔汁、生肉、沙拉酱防霉方面[19-20]。

4.2 医学上的应用

最近纳他霉素在医学上,特别是在眼角膜真菌感染方面的研究和报道层出不穷。Jani等[21]报道了用纳他霉素和崔西杆菌抗生素油膏治疗真菌性眼角膜溃疡的病例。Dorocka-Bobkowska[22]研究发现纳他霉素对口腔念球菌的感染有非常明显的治疗效果。 Thomas[23]将纳他霉素溶液局部使用于眼角膜,发现纳他霉素对由丝状真菌引起的角膜炎也有明显的治疗效果,并且最佳的溶液浓度是5%。Monika等[24]报道纳他霉素可以治疗由短尾帚霉(Scopulariopsis brevicaulis)引起的角膜炎。Gagandeep[25]等报道一位65岁的妇女因为白内障手术后感染黑曲酶引起的眼内炎,对玻璃体内用两性霉素B5?滋g,纳他霉素5%,同时以阿托品1%处理,效果明显。有人等用纳他霉素和其它药物综合治疗由于白内障摘除引起的巩膜脓肿,效果明显[26]。

Buchta[27]等报道两性霉素B和纳他霉素联合治疗由伞状犁头霉引起的新生儿皮肤病。纳他霉素还可用于治疗皮肤及粘液膜疾病,也可应用于阴道及肺曲霉病的治疗。

5 纳他霉素的发展前景

纳他霉素作为一种微生物防腐剂以它安全、天然、健康的特点而倍受人们的关注,各国纷纷投入人力物力对其进行研究。纳他霉素具有许多优点:延长食品的保质期,防止酵母和霉菌引起的变质;减少因为变质而引起的食品回收,降低生产成本;满足消费者对天然食品的要求;不改变食品的风味;低剂量、高效率;抗菌作用时间长等等。敌霉速(LYTOCID)是由台湾利统股份有限公司出品的高效霉菌、酵母菌抑制剂,主要成份是纳他霉素,可广泛用于各类食品(如乳制品、肉制品、烘焙制品等)保鲜。国内卫生部也已批准使用,敌霉速中纳他霉素含量≥50%。

纳他霉素作为医学上的高效抗菌剂,目前研究非常多。国外已经有公司Intercontinental Medical Book Corp生产了商品名为Natacyn的眼药,用于治疗真菌用引起的眼科疾病。

随着纳他霉素生物合成基因簇理解的不断深入,将积极推动采用基因工程技术提高纳他霉素生物合成能力或改造其化学结构的工作,获得了新型纳他霉素衍生物。纳他霉素的研究将一直是一个热点。

作者:芦国营

信息来源:饲料工业

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