Натамицин на прахе органично съединение с химическата формула C33H47NO13 и CAS 7681 - 93 - 8. Това е почти бял или кремообразен жълт кристален прах, който е почти неразтворим в етанол и вода, леко разтворим в метанол и N, N-диметилформамид и разтворим в ледена оцетна киселина и диметил сулфоксид. Когато стойността на pH е над 9 или под 3, разтворимостта му ще се увеличи и тя е много стабилна в диапазона на pH на повечето храни. Натамицинът има определена способност да се противопоставя на топлинната обработка, сравнително стабилно в сухо състояние и може да издържи краткосрочните високи температури (100 градуса); Поради цикличната си химическа структура и чувствителността към ултравиолетовото излъчване, тя не е подходяща за контакт със слънчева светлина. Стабилността на активността на натамицин се влияе от стойността на pH, температурата, интензивността на светлината, окислителите и тежките метали, така че продуктът трябва да избягва контакт с оксиди и сярни съединения. Това е естествено противогъбично съединение, произведено чрез ферментация на Streptomyces, принадлежащо към класа полиен макролиди. Той може ефективно да инхибира растежа на различни форми и дрожди, както и производството на гъбични токсини. Тя може да се използва широко за съхранение на храна и противогъбично лечение.
|
|
|
Натамицин на прахе макролиден антибиотик, произведен предимно чрез биосинтетични методи. Процесът на синтез включва множество стъпки и сложни биохимични реакции. Следните са общи методи за синтез за натамицин:
Биосинтетичният път на натамицин
Биосинтезата на натамицин се извършва главно през рода Streptomyces, като Streptomyces Natalis и Streptomyces Chatanuga. В този процес пътят на поликетидите (PKS) играе решаваща роля, генерирайки структури на лактонови пръстени чрез кондензационни реакции.
Пътят на поликетидите е ядрото на биосинтезата на натамицин, а неговите каталитични ензими включват главно PKS синтаза от клас I. Тези ензими съдържат множество модули, всеки със специфичен каталитичен домен, като KS (кето синтаза), AT (ацилтрансфераза), ACP (протеин -носещ протеин) и т.н.
В Streptomyces natalis пътят на PKS е катализиран от серия от многофункционални ензими (PIMS0-PIMS4). Тези ензими са отговорни за катализирането на кондензацията на оценката на оцетната киселина и карбоксилната киселина, образувайки скелетната структура на натамицин.
PIMS0: Като начален модул, неговият KS домейн е неактивен, но CoA лигаза ACP - ks - при - ACP катализира образуването на ацил аденозин монофосфат от оцетна киселина, осигурявайки ацетил единици за последващи KS домейни.
PIMS1: Съдържа 4 модула, които завършват първите 4 цикъла на разширението на скелетната верига и образуват по -голямата част от полиеновите хромофори.
PIMS2, PIMS3, PIMS4: Продължете да катализирате кондензацията на 8 модулни модули на карбоксилна киселина и да извършвате подходящи структурни модификации, за да образувате скелета на натамицин.
Въз основа на пътя на PKS, след промяната на ензимите допълнително променя структурата на скелета, за да образува крайната натамицинова молекула.
PIMC, PIMD, PIMF, PIMG, PIMJ и PIMK: Протеините, кодирани от тези ензими, са отговорни за след модификацията на скелетния пръстен, като образуването на последната двойна връзка на хромофорния, въвеждайки двойни връзки и епоксидни структури.
PIMA, PIMB и PIMH: Кодираните протеини са отговорни за транспортирането на натамицин, който се отделя от извънклетъчното пространство чрез системата за транспортиране на ABC.
PIMT, PIME, PIMM и PIMR: Кодираните протеини са отговорни за регулирането на експресията на гените за синтез на натамицин.
Биосинтезата на натамицин включва множество генни клъстери, сред които най -важните са PIM генният клъстер и SCN генния клъстер.
PIM генна клъстер: Съдържа гени, кодиращи PKS ензими, след модифициране на ензими и транспортиращи. В сравнение с SCN генния клъстер, основната му разлика се крие в ген PIMH, кодиращ изтичащите помпи и ген PIMT, кодиращ аминокиселинни транспортиращи.
SCN генно клъстер: Съдържа гени, свързани със синтеза на натамицин, като SCNG (хомологичен на PIMG) и SCNL (кодиране на предполагаема транспозаза).
Производствен процес на натамицин
Производственият процес на натамицин включва главно стъпки като отглеждане на щам, ферментация, екстракция, пречистване и сушене. По -долу е подробно обяснение на тези стъпки.
Изберете високи -, добиващи щамове, като Streptomyces natalensis, за отглеждане на щам. Инокулирайте бактериалния щам в културна среда, която обикновено включва глюкоза, натриев хлорид, фосфат и др., За да осигурят необходимите хранителни вещества за растеж и възпроизвеждане на щам.
Смесете културната среда и бактериалния щам и ферментирайте при подходяща температура, рН стойност и условия на разбъркване. По време на процеса на ферментация, щамът метаболизира хранителните вещества в културната среда, за да произвежда натамицин.
Условията на ферментация обикновено включват:
Температура: 28-32 градус
РН стойност: първоначално рН 7,3-7,6, контрол на процеса рН 5,8-6,2
Скорост на вентилация: Първоначална скорост на вентилация 18-22m ³/min, 25-30m ³/min след 15 часа, 16-20m ³/min след 100 часа
Скорост на смесване: Първоначална скорост на смесване 50-60rpm/min, 8-15 часа 70-80rpm/min, след 15 часа 100-120rpm/min
По време на процеса на ферментация е необходимо да се добавят някои хранителни вещества и регулатори, като цинков сулфат, манган сулфат, натриев ацетат и натриев пропионат, за да се увеличи производството на натамицин.
След ферментация ферментационният бульон се подлага на стъпки като центрофугиране, филтрация и ултрафилтрация за отстраняване на бактериални клетки и твърди примеси и получаване на екстракт, съдържащ натамицин.
Може да има други органични разтворители и примеси, присъстващи в разтвора за екстракция, които изискват по -нататъшно пречистване. Процесът на пречистване обикновено включва киселина - регулиране на основата, екстракция на разтворител и хроматография на анионния обмен.
Регулиране на киселинната основа: Чрез регулиране на стойността на рН на разтвора на екстракцията натамицинът се отделя от други примеси.
Екстракция на разтворител: Използвайте органични разтворители (като етанол, ацетон и др.) За да извлечете екстракта и да подобрите чистотата на натамицин.
Хроматография на колоната на анионния обмен: Използване на анионна обменна смола за хроматографско разделяне на разтвора на екстракция за по -нататъшно отстраняване на примесите.
Изсушете пречистения разтвор на натамицин, за да получите натамицин на прах. Методът на сушене обикновено е сушене на спрей или вакуумно сушене.
Скрий сушене: Напръскайте разтвора на натамицин в горещия въздух, за да изпарите бързо водата, за да получите прахообразни продукти.
Вакуумно изсушаване: отопление и изсушаване на разтвора на натамицин при вакуумни условия, за да се избегне окисляването и влошаването на продукта.
Други методи за синтез
В допълнение към традиционните биосинтетични методи, споменати по -горе, има и други синтетични методи, които се изучават и изследват.
Химическият синтез е метод за директно синтезиране на натамицин или неговите аналози чрез химични реакции. Въпреки това, поради сложната структура и множество хирални центрове на натамицин, методите за химичен синтез често са трудни за получаване на висока - чистота и високи продукти на добив-.
Методът на комбиниране на ферментационната химическа комбинация е метод, който комбинира биологична ферментация и химичен синтез. Първо, суровият или междинният натамицин се получава чрез ферментация и след това допълнително се променя и пречиства чрез химични методи. Този метод може да компенсира недостатъците на биосинтезата по отношение на добива и чистотата, но също така изисква по -високо технологично ниво и инвестиции в разходите.
Генетичното инженерство е метод за увеличаване на добива и чистотата на натамицина чрез генетична технология за рекомбинация. Чрез конструирането на високи - добиват щамове на генетично проектирани бактерии и оптимизиране на техните условия на ферментация, могат да се получат по -високи добиви на натамицин. В допълнение, структурата на натамицин може да бъде модифицирана и оптимизирана чрез методи за генно инженерство, за да отговори на различни нужди от приложението.
Натамицинът е естествен, широк - спектър, високоефективен и безопасен инхибитор на нишковидни гъби като мая и плесен. Той не само инхибира гъбичките, но и предотвратява производството на гъбични токсини. Натамицинът е безобиден за човешкото тяло, трудно се абсорбира от храносмилателния тракт и микроорганизмите затрудняват развитието на резистентността. Освен това, поради ниската си разтворимост, той обикновено се използва за запазване на повърхността на храната. Биологични консерванти.
Натамицинът може да попречи на сиренето да стане плесенясал по време на узряване, като по този начин ограничава образуването на микотоксини. Тъй като е трудно да се проникне в сирене и остава само на повърхността на сиренето, той има предимство в контролирането на растежа на мухъл върху повърхността на сиренето, без да засяга процеса на узряване на сиренето. Има три специфични метода на приложение:
(1) Напръскайте 0,05% до 0,28% натамицин върху повърхността на сирените продукти.
(2) Накиснете осоленото сирене в суспензия от 0,05% до 0,28% за 2-4 минути.
(3) Добавете 0,05% натамицин към покритието, покриващо сиренето.
Лунните торти са богати на хранителни вещества, а кожата, пълнеж и солени яйчни жълтъци често претърпяват растеж на плесен. Натамицин има добър ефект на анти мухъл върху лунните торти. Когато се използва, обикновено се използва методът на пръскане: продуктът на натамицин се формулира в суспензия от 0,02% до 0,04%. След като изпече лунните торти и ги охлажда до стайна температура, окачването на натамицин се напръсква върху повърхността, периферията и дъното на лунните торти, за да се постигне профилактика на външна плесен. Печете сурови солени жълтъци във фурната, докато станат около 70-80% узрели, извадете и охладете, след което ги накиснете в суспензия на натамицин за около 2 минути, за да предотвратите растежа на плесен в пълнежа с яйчен жълтък.
Напръскането на 100-500ppm на натамицин разтвор на повърхността на печива като торти, бял хляб и пухка
Методът за накисване или пръскане на месни продукти може да постигне безопасна и ефективна предотвратяване на плесени при използване на 4mg/cm2 натамицин. Накисването на обвивките в суспензията на натамицин при концентрация от 0,05% до 0,2% (w/v) или използването му за накисване или напръскване на повърхността на колбаси, които вече са пълни с пълнежи, може ефективно да предотврати растежа на плесен върху повърхността на колбаса. Месо на скара, печена патица и други продукти на скара, както и изсушени рибни продукти, също могат да удължат срока на годност чрез напръскване на концентрация от 0,05% до 0,1% (w/v) на суспензията на натамицин.
Дали дресингът е висока - храна за мазнини, която често изпитва растеж на плесен след началото на лятото всяка година. Според докладите за литературата добавянето на 10ppm натамицин към дресинг на салата не е причинило влошаване по време на експеримента и няма значителна промяна в броя на микробите. Дали дресингът е подобен на сиренето и има по -високо съдържание на мазнини. Експериментите показват, че натамицинът има определен антибактериален ефект върху високите - мазни храни.
Добавянето на 15ppm натамицин към соевия сос през лятото с висока температура може ефективно да инхибира растежа и възпроизвеждането на мая и да предотврати появата на бели цветя. Комбинирането на натамицин и лактобацилус стрептомицин за профилактика на плесен соев сос може ефективно да инхибира бактериите и да намали концентрацията на инхибиране.
Поради високото съдържание на захар и органична киселина в различни плодови сокове, те са много подходящи за растеж и възпроизвеждане на мая, което може да причини разваляне и влошаване на сока. Използването на натамицин може да увеличи стабилността на съхранението на не - алкохолни напитки. Прилагането на 20PPM натамицин в сок от грозде може да предотврати ферментацията на сок, причинена от замърсяване с дрожди, и добавянето на 100ppM може напълно да прекрати активността на ферментацията. Оранжевият сок, поради замърсяване с гъбички при естествени условия, обикновено се разваля след една седмица съхранение. С добавянето на натамицин, дори при доза до 1,25 ppm, срокът на срок може да бъде до 8 седмици, когато се съхранява при 2 градуса С до 4 градус С. Антибактериалният ефект на натамицин е свързан с температурата на съхранение. Концентрираният портокалов сок, съхраняван на 10 градуса, може да инхибира растежа на дрождите при 10ppm; Съхраняването при стайна температура изисква 20ppm натамицин да има антибактериален ефект. 30ppm натамицинът в ябълков сок може да предотврати ферментацията до 6 седмици, а оригиналният аромат на сока остава непроменен. Натамицинът при концентрация от 70 mg/kg в доматен сок има добър ефект на противодействие и консервиране върху доматения сок.
Приложението в оризовите торти и манту може да предотврати мана и ефективно да удължи срока на годност. Натамицин, използван в подправки като оцет, може да предотврати разваляне, причинено от мухъл и мая. При бира и вино, 2,5 mg/kg натамицин може значително да удължи срока на годност. В допълнение, добавянето на 5-10 ppm натамицин към киселото мляко може да удължи срока на годност на продукта с повече от 4 седмици.
Натамицинният прах се използва за лечение на гъбични инфекции, включително Candida, Aspergillus и Fusarium, а също така се използва в капки за очи или перорални лекарства. В тези приложения човешкото тяло абсорбира по -малко натамицин. Когато се приема устно, той едва ли се абсорбира от стомашно -чревния тракт, което го прави неподходящ като системно инфекциозно лекарство. Натамицинът също се използва при капки за очи, с 5% съдържание, подходящо за лечение на гъбичен блефарит, конюнктивит и кератит, причинен от микроорганизми, включително кератит на Fusarium oxysporum.
Натамицин прах като широк - спектър, ефективен и безопасен противогъбичен агент, произведен чрез ферментация на Streptomyces Natalis и други микроорганизми, показа широки перспективи за развитие в множество полета. По -долу е подробен анализ на перспективите му за развитие:
Растеж на търсенето на пазара
С нарастващата загриженост на потребителите за безопасност и здраве на храните, изискванията за консерванти на храните също стават все по -високи. Натамицин, като естествен, не - токсичен и ефективен консервант на храни, може ефективно да удължи срока на срока на храната, без да влияе на аромата и вкуса му и затова е широко приветстван в хранителната индустрия. Обхватът на прилагането на натамицин в производството и запазването на млечни продукти, месни продукти, напитки от плодови сокове, вино и други хранителни продукти продължава да се разширява и търсенето на пазара продължава да расте. Натамицинът не само има анти - корозия и запазване, но може да се използва и за лечение на заболявания, причинени от гъбички. Във фармацевтичната индустрия перспективите за приложение на натамицин също са широки. С подобряването на медицинските технологии и преследването на хората от здравословен начин на живот, търсенето на противогъбични лекарства ще продължи да се увеличава, осигурявайки широко пространство за развитие за прилагането на натамицин във фармацевтичната индустрия.
Технологичен прогрес и индустриално модернизиране
С непрекъснатото развитие на биотехнологиите, процесът на ферментация на натамицин ще бъде допълнително оптимизиран, увеличавайки добива и намалявайки производствените разходи. Използвайки генетично инженерство и други методи за промяна на производствените щамове като Streptomyces Natalis, подобрявайки тяхната ефективност на ферментацията и чистота на продукта, това ще насърчи допълнително развитието на индустрията на Натамицин. За да задоволят нуждите на различни области, ще продължат да се появяват нови формулировки на Натамицин. Например, наноразмерните натамицинови формулировки за хранителната индустрия и устойчиви формулировки за издаване - за фармацевтичната индустрия. Тези нови формулировки ще подобрят допълнително стабилността и бионаличността на натамицин, разширявайки зоните на приложението си.
Политическа подкрепа и международно сътрудничество
Правителствата по света все повече подчертават безопасността и здравето на храните и ще въведат повече политически мерки, които са благоприятни за развитието на природни консерванти като Натамицин. Тези политики ще насърчават бързото развитие на индустрията на Натамицин и ще осигурят силни гаранции за нейната конкуренция на международния пазар. С задълбочаването на глобализацията международното сътрудничество и обмен ще станат по -чести. Натамицинската индустрия активно ще участва в конкуренцията и сътрудничеството на международния пазар, ще въведе опит за усъвършенствани технологии и мениджмънт и ще подобри конкурентоспособността си. В същото време, като участваме в разработването и сертифицирането на международните стандарти, ние се стремим да подобрим международното признаване и пазарната конкурентоспособност на продуктите на натамицин.
Пазарни предизвикателства и стратегии за реакция
С непрекъснатото разширяване на пазара на Натамицин конкуренцията ще стане все по -ожесточена. Предприятията трябва да засилят технологичните иновации и изграждането на марката, да подобрят качеството на продукта и нивото на обслужване, за да спечелят пазарен дял. Защитата на околната среда и устойчивото развитие се превърнаха в глобален консенсус. Промишлеността на натамицин трябва активно да реагира на изискванията за околната среда, да засили работата по опазването на околната среда като пречистване на отпадни води и емисии на отработени газове и да постигне зелено производство. В същото време чрез разработването на възобновяеми ресурси и технологиите за използване на кръговата икономика могат да бъдат намалени от производствените разходи и екологичните тежести и може да се подобри устойчивият капацитет за развитие на индустрията.
Прахът на натамицин е естествен и ефективен разтвор за съхранение на храни и медицински приложения. Неговата широка - спектър противогъбична активност, профил на безопасност и гъвкавост го правят ценно съединение в хранителната индустрия и медицинската област. При правилното съхранение и прилагане натамицинът може да помогне за удължаване на срока на срок на хранителни продукти, да намали хранителните отпадъци и да лекува гъбични инфекции безопасно и ефективно. Тъй като изследванията продължават да напредват, потенциалните приложения на Натамицин вероятно ще се разширят, като допълнително подчертават нейното значение в съвременното общество.
Популярни тагове: Natamycin Powder CAS 7681-93-8, доставчици, производители, фабрика, на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба