Natamicino milteliaiyra organinis junginys su chemine formule C33H47NO13 ir CAS 7681 - 93 - 8. Tai yra beveik balti arba kreminiai geltonos kristaliniai milteliai, kurie beveik netirpsta etanolyje ir vandenyje, šiek tiek tirpūs metanolyje ir N, N-dimetilformamide ir tirpsta ledyninės acto rūgšties ir dimetilsulfoksido. Kai pH vertė viršija 9 ar mažesnę nei 3, jos tirpumas padidės ir yra labai stabilus daugumos maisto produktų pH diapazone. Natamicinas turi tam tikrą sugebėjimą atsispirti termiškai apdoroti, yra gana stabilus sausoje būsenoje ir gali atlaikyti trumpalaikę aukštą temperatūrą (100 laipsnių); Tačiau dėl savo ciklinės cheminės struktūros ir jautrumo ultravioletinei spinduliui, jis netinka kontaktui su saulės spinduliais. Natamicino aktyvumo stabilumui įtakos turi pH vertė, temperatūra, šviesos intensyvumas, oksidantai ir sunkieji metalai, todėl produktas turėtų vengti kontakto su oksidais ir sieros junginiais. Tai yra natūralus priešgrybelinis junginys, gaminamas fermentuojant streptomyces, priklausanti polieno makrolidų klasei. Tai gali efektyviai slopinti įvairių pelėsių ir mielių augimą, taip pat grybelinių toksinų gamybą. Jis gali būti plačiai naudojamas maisto išsaugojimui ir priešgrybeliniam gydymui.
|
|
|
Natamicino milteliaiyra makrolidų antibiotikas, pirmiausia gaminamas naudojant biosintetinius metodus. Sintezės procesas apima kelis etapus ir sudėtingas biochemines reakcijas. Toliau pateikiami įprasti natamicino sintezės metodai:
Biosintetinis natamicino kelias
Natamicino biosintezė daugiausia atliekama per Streptomyces geną, tokią kaip Streptomyces Natalis ir Streptomyces Chatanuga. Šiame procese poliketido kelias (PKS) vaidina lemiamą vaidmenį, sukuriant laktono žiedo struktūras per kondensacijos reakcijas.
Poliketido kelias yra natamicino biosintezės šerdis, o jo kataliziniai fermentai daugiausia apima PKS I klasės poliketido sintazę. Šiuose fermentuose yra keli moduliai, kurių kiekvienas turi specifinį katalizinį domeną, pavyzdžiui, KS (Keto sintazę), AT (acyltransferaze), ACP (acilo nešiklio baltymo) ir kt.
Streptomyces natalis PKS kelias yra katalizuojamas daugiafunkcinių fermentų serija (PIMS0-PIMS4). Šie fermentai yra atsakingi už tai, kad katalizuoja acto rūgšties ir karboksirūgšties vienetų kondensaciją, sudarydami natamicino skeleto struktūrą.
PIMS0: Kaip pradinis modulis, jo KS domenas yra neaktyvus, tačiau CoA ligazės ACP - ks - esant - ACP katalizuoja acilo adenozino monofosfato susidarymą iš acto rūgšties, užtikrinant acetilo padalinius toliau KS domininkams.
PIMS1: Sudėtyje yra 4 moduliai, kurie užbaigia pirmuosius 4 skeleto grandinės pratęsimo ciklus ir sudaro didžiąją dalį polieno chromoforų.
PIMS2, PIMS3, PIMS4: Toliau katalizuokite 8 karboksirūgšties modulio vienetų kondensaciją ir atlikite tinkamas struktūrines modifikacijas, kad susidarytų natamycino skeletas.
Remiantis PKS keliu, po to modifikuojantys fermentai dar labiau modifikuoja skeleto struktūrą, kad sudarytų galutinę natamicino molekulę.
PIMC, PIMD, PIMF, PIMG, PIMJ ir PIMK: Šių fermentų užkoduoti baltymai yra atsakingi už skeleto žiedo modifikavimą, pavyzdžiui, suformuoti paskutinį dvigubą chromoforo ryšį, įvedant dvigubus ryšius ir epoksidines struktūras.
PIMA, PIMB ir PIMH: užkoduoti baltymai yra atsakingi už natamicino, kuris išsiskiria iš tarpląstelinės erdvės per ABC transporterio sistemą, pernešimą.
Pimt, Pime, PIMM ir Pimr: užkoduoti baltymai yra atsakingi už natamicino sintezės genų ekspresijos reguliavimą.
Natamicino biosintezė apima daugybę genų grupių, tarp kurių svarbiausi yra PIM genų klasteris ir SCN genų klasteris.
PIM genų klasteris: yra genai, koduojantys PKS fermentus, pakeisdami fermentus ir pernešėjus. Palyginti su SCN genų klasteriu, pagrindinis jo skirtumas yra Gene PimH, koduojantys ištekėjimo siurblius ir geną Pimt, koduojančius aminorūgščių pernešėjus.
SCN genų klasteris: yra genų, susijusių su natamicino sinteze, tokiais kaip SCNG (homologinis iki PIMG) ir SCNL (koduojanti spėjama transposazė).
Natamicino gamybos procesas
Natamicino gamybos procesas daugiausia apima tokius veiksmus kaip deformacijos auginimas, fermentacija, ekstrahavimas, gryninimas ir džiovinimas. Toliau pateiktas išsamus šių žingsnių paaiškinimas.
Pasirinkite aukštą -, gaunant padermes, tokias kaip Streptomyces natalensis, kad būtų galima auginti deformaciją. Bakterinį padermę pasodinkite į auginimo terpę, kuri paprastai apima gliukozę, natrio chloridą, fosfatą ir kt.
Sumaišykite auginimo terpę ir bakterinę deformaciją ir fermentuokite tinkama temperatūra, pH verte ir maišymo sąlygomis. Fermentacijos metu deformacija metabolizuoja maistines medžiagas kultūrinėje terpėje, kad gautų natamiciną.
Fermentacijos sąlygos paprastai apima:
Temperatūra: 28-32 laipsnis
PH reikšmė: pradinis pH 7,3–7,6, proceso kontrolės pH 5,8–6,2
Vėdinimo greitis: pradinis ventiliacijos greitis 18–22m ³/min, 25–30 m ³/min. Po 15 valandų, 16–20 m ³/min. Po 100 valandų
Maišymo greitis: pradinis maišymo greitis 50–60 aps/min/min, 8–15 valandų 70–80 aps/min
Fermentacijos metu būtina pridėti kai kurių maistinių medžiagų ir reguliatorių, tokių kaip cinko sulfatas, mangano sulfatas, natrio acetatas ir natrio propionatas, kad padidintų natamicino gamybą.
Po fermentacijos fermentacijos sultinys yra atliekamas tokiose žingsniuose kaip centrifugavimas, filtravimas ir ultrafiltracija, kad būtų pašalintos bakterinės ląstelės ir kietos priemaišos, ir gaukite ekstraktą, kuriame yra natamicino.
Ekstrahavimo tirpale gali būti ir kitų organinių tirpiklių ir priemaišų, kuriems reikia toliau valyti. Valymo procesą paprastai sudaro rūgšties - bazės reguliavimas, tirpiklio ekstrahavimas ir anijonų mainų kolonėlės chromatografija.
Rūgštinės bazės reguliavimas: sureguliuodamas ekstrahavimo tirpalo pH vertę, natamycinas yra atskirtas nuo kitų priemaišų.
Tirpiklio ekstrahavimas: Norėdami išgauti ekstraktą ir pagerinti natamicino grynumą, naudokite organinius tirpiklius (tokius kaip etanolis, acetonas ir kt.).
Anijonų mainų stulpelių chromatografija: Anijonų mainų dervos naudojimas chromatografiniam ekstrahavimo tirpalo atskyrimui, kad būtų galima dar labiau pašalinti priemaišas.
Naudokite išgrynintą natamicino tirpalą, kad gautumėte natamicino miltelius. Džiovinimo metodas paprastai džiovinimas purškime arba džiovinimas vakuume.
Purškimo džiovinimas: purškite natamicino tirpalą į karštą orą, kad greitai išgarintumėte vandenį, kad gautumėte miltelių produktus.
Džiovinimas apie vakuumą: Natamicino tirpalo kaitinimas ir džiovinimas vakuume, kad būtų išvengta produkto oksidacijos ir pablogėjimo.
Kiti sintezės metodai
Be tradicinių aukščiau paminėtų biosintetinių metodų, tiriami ir tiriami ir kiti sintetiniai metodai.
Cheminė sintezė yra būdas tiesiogiai sintetinti natamiciną ar jo analogus per chemines reakcijas. Tačiau dėl sudėtingos natamicino struktūros ir kelių chiralinių centrų cheminių sintezių metodų dažnai sunku gauti aukštą - grynumą ir aukštą - derlingumo produktus.
Fermentacijos cheminio derinio metodas yra metodas, sujungiantis biologinę fermentaciją ir cheminę sintezę. Pirmiausia, neapdorotas ar tarpinis natamicinas gaunamas fermentuojant, o po to toliau modifikuotas ir išgrynintas cheminiais metodais. Šis metodas gali kompensuoti biosintezės trūkumus pagal pajamingumą ir grynumą, tačiau tam reikia ir aukštesnio technologinio lygio ir investicijų į sąnaudas.
Genetinė inžinerija yra būdas padidinti natamicino derlingumą ir grynumą naudojant genetinės rekombinacijos technologiją. Sukuriant aukštas - genetiškai modifikuotų bakterijų padermes ir optimizuodami jų fermentacijos sąlygas, galima gauti didesnį natamycino derlių. Be to, natamicino struktūrą galima modifikuoti ir optimizuoti naudojant genetinės inžinerijos metodus, kad būtų patenkinti skirtingi taikymo poreikiai.
Natamicinas yra natūralus, platus - spektras, labai efektyvus ir saugus gijų grybelių, tokių kaip mielių ir pelėsių, inhibitorius. Tai ne tik slopina grybelius, bet ir apsaugo nuo grybelinių toksinų gamybos. Natamicinas yra nekenksmingas žmogaus kūnui, kurį sunkiai absorbuojamas virškinimo traktas, o mikroorganizmams sunku išsivystyti atsparumą. Be to, dėl mažo tirpumo jis dažniausiai naudojamas maisto paviršiaus išsaugojimui. Biologiniai konservantai.
Natamicinas gali užkirsti kelią sūriui nokinimo metu, todėl riboja mikotoksinų susidarymą. Kadangi sunku įsiskverbti į sūrį ir likti tik ant sūrio paviršiaus, jis turi pranašumą kontroliuojant pelėsių augimą ant sūrio paviršiaus, nepaveikdamas sūrio nokinimo proceso. Yra trys konkretūs taikymo būdai:
(1) Purškite nuo 0,05% iki 0,28% natamicino ant sūrio produktų paviršiaus.
(2) Sūdytą sūrį mirkykite nuo 0,05% iki 0,28% koncentracijos pakabos 2–4 minutes.
(3) Į dangą, dengiančią sūrį, įpilkite 0,05% natamicino.
Mėnulio pyragaičiai gausu maistinių medžiagų, o oda, užpildymas ir sūdyti kiaušinių tryniai dažnai auga pelėsiai. Natamicinas turi gerą anti -pelėsio poveikį mėnulio pyragams. Paprastai naudojamas purškimo metodas: natamicino produktas yra suformuluotas į 0,02% iki 0,04% suspensiją. Kepant mėnulio pyragai ir atvėsinant juos į kambario temperatūrą, natamicino suspensija purškiama ant paviršiaus, periferijos ir mėnulio pyragų apačios, kad būtų išorinė pelėsių prevencija. Kepkite žalius sūdytus kiaušinių trynius orkaitėje, kol jie maždaug 70–80% prinokę, išimkite ir atvėsinkite, tada maždaug 2 minutes pamirkykite natamicino suspensijoje, kad kiaušinių trynio įdaras išvengtų pelėsių augimo.
Purškiant 100–500 ppm natamycino tirpalą ant kepinių paviršiaus, pavyzdžiui, pyragai, balta duona ir pūkuotos pyragaičiai, arba purškiant natamyciną ant nepaliktos tešlos paviršiaus, yra idealus anti-pelėsio ir išsaugojimo efektas, nepaveikdamas produkto skonio.
Mėsos produktų mirkymo ar purškimo būdas gali pasiekti saugią ir efektyvią pelėsių prevenciją, kai naudojama 4mg/cm2 natamicinas. Medžios korpusai natamicino suspensijoje, kai koncentracija yra 0,05% iki 0,2% (m/t), arba naudojant jį mirkyti ar purškiant dešrų, kurie jau užpildyti įdarais, paviršiaus ar purškiamam paviršiui, gali efektyviai užkirsti kelią pelėsių augimui dešros paviršiaus. Ant grotelių kepta mėsa, skrudinta antis ir kiti ant grotelių kepti produktai, taip pat džiovinti žuvų produktai taip pat gali prailginti savo galiojimo laiką purškdami 0,05% iki 0,1% (m/v) natamicino suspensijos koncentracijos.
Salotų padažai yra aukštas - riebus maistas, kuris dažnai auga pelėsių augimą po kiekvienų metų vasaros pradžios. Remiantis literatūros pranešimais, pridėjus 10 ppm natamycin prie salotų padažo, eksperimento metu nepablogėjo ir reikšmingų mikrobų skaičiaus pokyčių nepasikeitė. Salotų padažai yra panašūs į sūrį ir turi didesnį riebalų kiekį. Eksperimentai parodė, kad natamicinas turi aiškų antibakterinį poveikį dideliam - riebiam maistui.
Pridėjus 15 ppm natamicino į sojos padažą aukštos temperatūros vasaros metu, gali efektyviai slopinti mielių augimą ir dauginimąsi bei užkirsti kelią baltųjų gėlių atsiradimui. Natamicino ir Lactobacillus streptomicino derinimas sojos padažo pelėsių prevencijai gali efektyviai slopinti bakterijas ir sumažinti slopinimo koncentraciją.
Dėl didelio cukraus ir organinės rūgšties įvairių vaisių sulčių kiekis yra labai tinkamas mielių augimui ir dauginimui, o tai gali sukelti sulčių sugadinimą ir pablogėjimą. Natamicino naudojimas gali padidinti ne - alkoholinių gėrimų saugojimo stabilumą. Taikant 20 ppm natamyciną vynuogių sultyse, gali užkirsti kelią sulčių fermentacijai, kurią sukelia mielių užterštumas, o pridedant 100 ppm, galima visiškai nutraukti fermentacijos aktyvumą. Apelsinų sultys dėl grybelinio užteršimo natūraliomis sąlygomis paprastai sugadina po vienos savaitės laikymo. Pridėjus natamicino, net ir esant 1,25 ppm dozei, tinkamumo laikas gali trukti net 8 savaites, kai laikoma 2 laipsnių C iki 4 laipsnių C. Antibakterinis natamycino poveikis yra susijęs su laikymo temperatūra. Koncentruotos apelsinų sultys, laikomos 10 laipsnių, gali slopinti mielių augimą 10 ppm; Norint laikyti kambario temperatūroje, reikia 20 ppm natamicino, kad būtų antibakterinis poveikis. 30 ppm natamicinas obuolių sultyse gali užkirsti kelią fermentacijai iki 6 savaičių, o pradinis sulčių skonis nesikeičia. Natamicinas, kurio koncentracija 70 mg/kg pomidorų sultyse, turi gerą anti -pelėsį ir išsaugojimo poveikį pomidorų sultims.
Taikymas ryžių pyraguose ir mantou gali užkirsti kelią pelėsiui ir efektyviai prailginti galiojimo laiką. Natamicinas, naudojamas tokiuose pagarduose kaip actas, gali užkirsti kelią pelėsio ir mielių sugadinimui. Alaus ir vyno metu 2,5 mg/kg natamycino gali labai prailginti galiojimo laiką. Be to, pridėjus 5–10 ppm natamicino prie jogurto, produkto galiojimo laikas gali prailginti ilgiau nei 4 savaites.
Natamicino milteliai naudojami grybelinėms infekcijoms, įskaitant Candida, Aspergillus ir Fusarium, gydyti, taip pat naudojami atliekant akių lašus ar geriamuosius vaistus. Šiose programose žmogaus kūnas sugeria mažiau natamicino. Kai jis vartojamas per burną, jis sunkiai absorbuojamas iš virškinimo trakto trakto, todėl jis netinkamas kaip sisteminis infekcinis vaistas. Natamycinas taip pat naudojamas akių lašuose, o 5% kiekis yra tinkamas grybeliniam blefaritui, konjunktyvitui ir keratitui gydyti, kuriuos sukelia mikroorganizmai, įskaitant Fusarium oxysporum keratitą.
Natamicino milteliai, kaip platus - spektras, efektyvus ir saugus priešgrybelinis agentas, gaminamas fermentuojant Streptomyces Natalis ir kitus mikroorganizmus, parodė plačią vystymosi perspektyvą keliuose laukuose. Toliau pateikiama išsami jos plėtros perspektyvų analizė:
Rinkos paklausos augimas
Didėjant vartotojų susirūpinimui maisto saugai ir sveikatai, maisto konservantų reikalavimai taip pat tampa didesni ir didesni. Natamycinas, kaip natūralus, ne - toksiškas ir efektyvus maisto konservantas, gali efektyviai prailginti maisto galiojimo laiką, nepaveikdamas jo skonio ir skonio, todėl yra plačiai laukiamas maisto pramonėje. Natamicino taikymo apimtis gaminant ir išsaugant pieno produktus, mėsos produktus, vaisių sulčių gėrimus, vyną ir kitus maisto produktus toliau plečiasi, o rinkos paklausa ir toliau auga. Natamicinas ne tik turi anti - korozijos ir išsaugojimo poveikį, bet ir gali būti naudojamas grybelių sukeltų ligų gydymui. Farmacijos pramonėje „Natamicin“ taikymo perspektyvos taip pat yra plačios. Tobulinus medicinos technologijas ir siekiant sveikos gyvenimo būdo, priešgrybelinių vaistų paklausa ir toliau didės, todėl farmacijos pramonėje teikia plačią plėtros erdvę natamicino taikymui.
Technologinė pažanga ir pramonės atnaujinimas
Nuolat plėtojant biotechnologijas, natamicino fermentacijos procesas bus dar labiau optimizuotas, padidindamas derlių ir sumažinant gamybos sąnaudas. Naudodama genetinę inžineriją ir kitus metodus, kaip modifikuoti gamybos padermes, tokias kaip „Streptomyces Natalis“, pagerindami jų fermentacijos efektyvumą ir produkto grynumą, tai dar labiau skatins natamycino pramonės plėtrą. Siekiant patenkinti skirtingų laukų poreikius, ir toliau atsiras naujų natamycino formuluočių. Pavyzdžiui, nanoskalės natamycino formuluotės maisto pramonei ir palaikė - farmacijos pramonės išleidimo formuluočių. Šios naujos kompozicijos dar labiau padidins natamicino stabilumą ir biologinį prieinamumą, išplėsdami jo taikymo sritis.
Politikos palaikymas ir tarptautinis bendradarbiavimas
Visame pasaulyje vyriausybės vis labiau pabrėžia maisto saugą ir sveikatą ir pateiks daugiau politinių priemonių, palankių natūralių konservantų, tokių kaip natamycinas, plėtrai. Ši politika skatins greitą natamycino pramonės plėtrą ir suteiks stiprias garantijas jos konkurencijai tarptautinėje rinkoje. Gilėjus globalizacijos, tarptautinis bendradarbiavimas ir mainai taps dažnesni. Natamycino pramonė aktyviai dalyvaus tarptautinės rinkos konkurencijoje ir bendradarbiavime, suteiks pažangias technologijų ir valdymo patirtį bei padidins jos konkurencingumą. Tuo pat metu, dalyvaudami kuriant ir sertifikuojant tarptautinius standartus, siekiame pagerinti NATAMYCIN produktų tarptautinį pripažinimą ir rinkos konkurencingumą.
Rinkos iššūkiai ir reagavimo strategijos
Nuolat plečiant natamicino rinką, konkurencija taps vis nuožmesnė. Įmonėms reikia stiprinti technologines inovacijas ir prekės ženklo kūrimą, pagerinti produktų kokybę ir paslaugų lygį, kad laimėtų rinkos dalį. Aplinkos apsauga ir tvari plėtra tapo pasauliniu sutarimu. Natamicino pramonė turi aktyviai reaguoti į aplinkos reikalavimus, sustiprinti aplinkos apsaugos darbus, tokius kaip nuotekų valymas ir išmetamųjų teršalų išmetimas, ir pasiekti ekologišką gamybą. Tuo pačiu metu, plėtojant atsinaujinančius išteklius ir žiedinės ekonomikos panaudojimo technologijas, galima sumažinti gamybos sąnaudas ir aplinkos naštą, o tvaraus pramonės plėtros pajėgumų galima pagerinti.
Natamicino milteliai yra natūralus ir efektyvus maisto išsaugojimo ir medicininio naudojimo sprendimas. Dėl plataus - spektro priešgrybelinio aktyvumo, saugos profilio ir universalumo jis yra vertingas mišinys maisto pramonėje ir medicinos srityje. Tinkamai laikant ir pritaikius, natamycinas gali padėti prailginti maisto produktų galiojimo laiką, sumažinti maisto atliekas ir saugiai bei efektyviai gydyti grybelines infekcijas. Tęsdami tyrimus, tikėtina, kad galimas natamycino taikymas greičiausiai plėsės, dar labiau pabrėžiant jo svarbą šiuolaikinėje visuomenėje.
Populiarus Žymos: Natamycino milteliai CAS 7681-93-8, tiekėjai, gamintojai, gamyklos, didmeninė prekyba, pirkti, kaina, biria