Natamycinpulverer en organisk forbindelse med den kemiske formel C33H47NO13 og CAS 7681 - 93 - 8. Det er et næsten hvidt eller cremet gult krystallinsk pulver, der er næsten uopløseligt i ethanol og vand, let opløseligt i methanol og N, N-dimethylformamid og opløselig i iseddikesyre og dimethylsulfoxid. Når pH -værdien er over 9 eller under 3, vil dens opløselighed stige, og den er meget stabil i pH -intervallet af de fleste fødevarer. Natamycin har en vis evne til at modstå varmebehandling, er relativt stabil i en tør tilstand og kan modstå kortvarige høje temperaturer (100 grader); På grund af sin cykliske kemiske struktur og følsomhed over for ultraviolet stråling er den imidlertid ikke egnet til kontakt med sollys. Stabiliteten af natamycinaktivitet påvirkes af pH -værdi, temperatur, lysintensitet, oxidanter og tungmetaller, så produktet skal undgå kontakt med oxider og svovlforbindelser. Det er en naturlig antifungal forbindelse produceret ved gæring af Streptomyces, der hører til klassen af polyenmakrolider. Det kan effektivt hæmme væksten af forskellige forme og gær samt produktion af svampetoksiner. Det kan bruges i vid udstrækning til konservering af fødevarer og svampedræbende behandling.
|
|
|
Natamycinpulverer et makrolidantibiotikum, der primært produceres ved hjælp af biosyntetiske metoder. Synteseprocessen involverer flere trin og komplekse biokemiske reaktioner. Følgende er almindelige syntesemetoder for natamycin:
Den biosyntetiske vej til natamycin
Biosyntesen af natamycin udføres hovedsageligt gennem slægten Streptomyces, såsom Streptomyces Natalis og Streptomyces Chatanuga. I denne proces spiller polyketidvejen (PKS) en afgørende rolle, der genererer lactonringstrukturer gennem kondensationsreaktioner.
Polyketidvejen er kernen i natamycin -biosyntesen, og dets katalytiske enzymer inkluderer hovedsageligt PKS -klasse I -polyketidsyntase. Disse enzymer indeholder flere moduler, hver med et specifikt katalytisk domæne, såsom KS (keto -syntase), ved (acyltransferase), ACP (acyl bærerprotein) osv.
I Streptomyces Natalis katalyseres PKS-stien af en række multifunktionelle enzymer (PIMS0-PIMS4). Disse enzymer er ansvarlige for at katalysere kondensationen af eddikesyre og carboxylsyreenheder, hvilket danner skeletstrukturen af natamycin.
PIMS0: Som startmodulet er dets KS -domæne inaktivt, men COA -ligase ACP - ks - ved - ACP katalyserer dannelsen af acyladenosinmonophosphat fra eddiketikesyre, hvilket giver acetyl -enheder til substansen KS -domæner.
PIMS1: Indeholder 4 moduler, der afslutter de første 4 cyklusser med skeletkædeforlængelse og danner størstedelen af polyenkromoforer.
PIMS2, PIMS3, PIMS4: Fortsæt med at katalysere kondensationen af 8 carboxylsyremodulenheder og udføre passende strukturelle modifikationer for at danne skelet af natamycin.
På baggrund af PKS -stien modificerer postmodificering af enzymer yderligere skeletstrukturen til dannelse af det endelige natamycin -molekyle.
PIMC, PIMD, PIMF, PIMG, PIMJ og PIMK: Proteinerne kodet af disse enzymer er ansvarlige for postmodificeringen af skeletringen, såsom dannelse af den sidste dobbeltbinding af kromoforen, der introducerer dobbeltbindinger og epoxy -strukturer.
PIMA, PIMB og PIMH: De kodede proteiner er ansvarlige for transport af natamycin, som udskilles fra det ekstracellulære rum gennem ABC -transportersystemet.
PIMT, PIME, PIMM og PIMR: De kodede proteiner er ansvarlige for at regulere ekspressionen af natamycinsyntesegener.
Biosyntesen af natamycin involverer flere genklynger, blandt hvilke de vigtigste er PIM -genklyngen og SCN -genklyngen.
PIM GENE CLUSTER: Indeholder gener, der koder for PKS -enzymer, postmodificerende enzymer og transportører. Sammenlignet med SCN -genklyngen ligger dens største forskel i genet PIMH, der koder for effluxpumper og genet PIMT, der koder for aminosyretransportører.
SCN -genklynge: Indeholder gener relateret til natamycin -syntese, såsom SCNG (homolog til PIMG) og SCNL (kodende formodet transposase).
Produktionsproces af natamycin
Produktionsprocessen for natamycin inkluderer hovedsageligt trin, såsom stamme dyrkning, gæring, ekstraktion, oprensning og tørring. Følgende er en detaljeret forklaring af disse trin.
Vælg High - giver stammer, såsom Streptomyces natalensis, til belastningsdyrkning. Inokulerer bakteriestammen i et kulturmedium, der typisk inkluderer glukose, natriumchlorid, phosphat osv. For at tilvejebringe de nødvendige næringsstoffer til vækst og reproduktion af stammen.
Bland kulturmediet og bakteriel stamme, og gæring under passende temperatur, pH -værdi og omrøringsbetingelser. Under fermenteringsprocessen metaboliserer stammen næringsstoffer i kulturmediet til at producere natamycin.
Fermenteringsbetingelser inkluderer typisk:
Temperatur: 28-32 grad
PH-værdi: indledende pH 7,3-7,6, processtyring pH 5,8-6,2
Ventilationshastighed: Indledende ventilationsgrad 18-22m ³/min, 25-30m ³/min efter 15 timer, 16-20m ³/min efter 100 timer
Blandingshastighed: indledende blandingshastighed 50-60 o/min/min, 8-15 timer 70-80 o/min/min, efter 15 timer 100-120rpm/min
Under fermenteringsprocessen er det nødvendigt at tilføje nogle næringsstoffer og regulatorer, såsom zinksulfat, mangansulfat, natriumacetat og natriumpropionat, for at øge produktionen af natamycin.
Efter fermentering udsættes fermenteringsbuljongen for trin, såsom centrifugering, filtrering og ultrafiltrering for at fjerne bakterieceller og faste urenheder, og opnå et ekstrakt indeholdende natamycin.
Der kan være andre organiske opløsningsmidler og urenheder, der er til stede i ekstraktionsopløsningen, som kræver yderligere oprensning. Oprensningsprocessen inkluderer normalt syre - basisjustering, opløsningsmiddelekstraktion og anionudvekslingssøjlekromatografi.
Syrebasisjustering: Ved at justere pH -værdien af ekstraktionsopløsningen adskilles natamycin fra andre urenheder.
Opløsningsmiddelekstraktion: Brug organiske opløsningsmidler (såsom ethanol, acetone osv.) Til at ekstrahere ekstraktet og forbedre renheden af natamycin.
Anionudvekslingssøjlekromatografi: Brug af anionbytterharpiks til kromatografisk adskillelse af ekstraktionsopløsningen for yderligere at fjerne urenheder.
Tør den oprensede natamycinopløsning for at opnå natamycinpulver. Tørringsmetoden er normalt spraytørring eller vakuumtørring.
Sprøjtning af tørring: Sprøjt natamycinopløsningen i den varme luft for at fordampe vandet hurtigt for at få pulverprodukter.
Vakuumtørring: Opvarmning og tørring af natamycinopløsningen under vakuumbetingelser for at undgå oxidation og forringelse af produktet.
Andre syntesemetoder
Ud over de traditionelle biosyntetiske metoder, der er nævnt ovenfor, er der også andre syntetiske metoder, der undersøges og udforskes.
Kemisk syntese er en metode til direkte syntese af natamycin eller dets analoger gennem kemiske reaktioner. På grund af den komplekse struktur og flere chirale centre af natamycin er kemiske syntesemetoder imidlertid ofte vanskelige at opnå høje - renhed og høj - udbytteprodukter.
Fermentering Kemisk kombinationsmetode er en metode, der kombinerer biologisk gæring og kemisk syntese. For det første opnås rå eller mellemliggende natamycin gennem gæring og derefter yderligere modificeret og oprenset gennem kemiske metoder. Denne metode kan kompensere for manglerne ved biosyntese med hensyn til udbytte og renhed, men den kræver også højere teknologisk niveau og omkostninginvesteringer.
Genetisk teknik er en metode til at øge udbyttet og renheden af natamycin gennem genetisk rekombinationsteknologi. Ved at konstruere høje - udbyttestammer af genetisk konstruerede bakterier og optimere deres gæringsbetingelser kan højere udbytter af natamycin opnås. Derudover kan strukturen af natamycin modificeres og optimeres ved hjælp af genteknologimetoder for at imødekomme forskellige applikationsbehov.
Natamycin er en naturlig, bred - spektrum, yderst effektiv og sikker hæmmer af filamentøse svampe såsom gær og skimmel. Det hæmmer ikke kun svampe, men forhindrer også produktion af svampetoksiner. Natamycin er ufarlig for den menneskelige krop, vanskeligt at blive absorberet af fordøjelseskanalen, og mikroorganismer har svært ved at udvikle modstand. På grund af dens lave opløselighed bruges det desuden ofte til overfladekonservering af mad. Biologiske konserveringsmidler.
Natamycin kan forhindre ost i at blive mugne under modning og derved begrænse dannelsen af mykotoksiner. Fordi det er vanskeligt at trænge ind i osten og kun forblive på ostens overflade, har det en fordel ved at kontrollere væksten af skimmel på ostens overflade uden at påvirke ostens modningsproces. Der er tre specifikke applikationsmetoder:
(1) Spray 0,05% til 0,28% natamycin på overfladen af osteprodukter.
(2) Blødgør den saltet ost i en 0,05% til 0,28% koncentrationssuspension i 2-4 minutter.
(3) Tilsæt 0,05% natamycin til belægningen, der dækker osten.
Mooncakes er rige på næringsstoffer, og huden, fyldning og saltet æggeblommer gennemgår ofte muggenvækst. Natamycin har en god antiformffekt på mooncakes. Når det anvendes, anvendes sprøjtemetoden generelt: Natamycin -produktet formuleres til en suspension på 0,02% til 0,04%. Efter at have bagning af mooncakes og afkøling dem til stuetemperatur, sprøjtes natamycin -ophæng på overfladen, periferien og bunden af mooncakes for at opnå ekstern formforebyggelse. Stegt rå saltet æggeblommer i ovnen, indtil de er ca. 70-80% modne, fjern og afkøler dem og blødlægges derefter i natamycin-ophæng i cirka 2 minutter for at forhindre muggenvækst i æggeblommefyldningen.
Sprøjtning 100-500 ppm natamycinopløsning på overfladen af bagværk, såsom kager, hvidt brød og butterdej eller sprøjtning af natamycin på overfladen af ubagt dej, har en ideel antiform og konserveringseffekt uden at påvirke smagen af produktet.
Metoden til blødgøring eller sprøjtning af kødprodukter kan opnå sikker og effektiv formforebyggelse, når man bruger 4 mg/cm2 natamycin. Blødgøringshus i natamycin -suspension i en koncentration på 0,05% til 0,2% (vægt/volumen) eller ved hjælp af det til at blødgøre eller sprøjte overfladen af pølser, der allerede er fyldt med fyld, kan effektivt forhindre formvækst på pølseoverfladen. Grillet kød, ristet and og andre grillede produkter såvel som tørrede fiskeprodukter kan også udvide deres holdbarhed ved at sprøjte en 0,05% til 0,1% (vægt/volumen) koncentration af natamycinsuspension.
Salatdressing er en høj - fedt mad, der ofte oplever formvækst efter starten af sommeren hvert år. I henhold til litteraturrapporter forårsager tilføjelse af 10 ppm natamycin til salatdressing ikke nogen forringelse under eksperimentet, og der var ingen signifikant ændring i mikrobielt antal. Salatdressing ligner ost og har et højere fedtindhold. Eksperimenter har vist, at natamycin har en bestemt antibakteriel virkning på høj - fedtfødevarer.
Tilsætning af 15 ppm natamycin til sojasovs i løbet af den høje temperatur sommer kan effektivt hæmme væksten og reproduktionen af gær og forhindre udseendet af hvide blomster. Kombination af natamycin og lactobacillus streptomycin til forebyggelse af sojasovsform kan effektivt hæmme bakterier og reducere koncentrationen af inhibering.
På grund af det høje sukker- og organiske syreindhold i forskellige frugtsaft er de meget velegnede til vækst og reproduktion af gær, hvilket kan forårsage ødelæggelse og forringelse af saften. Brugen af natamycin kan øge opbevaringsstabiliteten af ikke - alkoholholdige drikkevarer. Anvendelsen af 20 ppm natamycin i druesaft kan forhindre juicefermentering forårsaget af gærforurening, og tilsætning af 100 ppm kan fuldstændigt afslutte gæringsaktivitet. Orange juice på grund af svampekontaminering under naturlige forhold ødelægger normalt efter en uges opbevaring. Med tilsætning af natamycin, selv ved en dosis så lav som 1,25 ppm, kan holdbarheden være så længe som 8 uger, når den opbevares ved 2 grader C til 4 grader C. Den antibakterielle virkning af natamycin er relateret til opbevaringstemperaturen. Koncentreret appelsinsaft, der er gemt ved 10 grader, kan hæmme gærvækst ved 10 ppm; Opbevaring ved stuetemperatur kræver 20 ppm natamycin for at have antibakteriel virkning. 30 ppm natamycin i æblejuice kan forhindre gæring i op til 6 uger, og den originale smag af saften forbliver uændret. Natamycin i en koncentration på 70 mg/kg i tomatsaft har en god antiform og konserveringseffekt på tomatsaft.
Anvendelsen i riskager og mantou kan forhindre meldug og effektivt forlænge holdbarheden. Natamycin, der bruges i krydderier såsom eddike, kan forhindre ødelæggelse forårsaget af skimmel og gær. I øl og vin kan 2,5 mg/kg natamycin i høj grad forlænge holdbarheden. Derudover kan tilsætning af 5-10 ppm natamycin til yoghurt forlænge produktets holdbarhed med mere end 4 uger.
Natamycinpulver bruges til behandling af svampeinfektioner, herunder Candida, Aspergillus og Fusarium, og bruges også i øjendråber eller oral medicin. I disse anvendelser absorberer den menneskelige krop mindre natamycin. Når det tages oralt, absorberes det næppe fra mave -tarmkanalen, hvilket gør den uegnet som et systemisk infektiøst lægemiddel. Natamycin bruges også i øjendråber, med et 5% indhold, der er egnet til behandling af svampe -blepharitis, konjunktivitis og keratitis forårsaget af mikroorganismer, herunder fusarium oxysporum keratitis.
Natamycinpulver, som et bredt - spektrum, effektivt og sikkert antifungalt middel produceret ved gæring af Streptomyces Natalis og andre mikroorganismer, har vist brede udviklingsudsigter inden for flere felter. Følgende er en detaljeret analyse af dens udviklingsmuligheder:
Vækst på markedet efterspørgsel
Med den stigende bekymring fra forbrugerne om fødevaresikkerhed og sundhed bliver kravene til fødevarekonserveringsmidler også højere og højere. Natamycin, som en naturlig, ikke - giftig og effektiv fødevarekonserveringsmiddel, kan effektivt forlænge fødevarens holdbarhed uden at påvirke dens smag og smag og er derfor vidt velkommen i fødevareindustrien. Anvendelsesomfanget af natamycin i produktionen og bevarelsen af mejeriprodukter, kødprodukter, frugtsaft drikkevarer, vin og andre fødevareprodukter udvides fortsat, og markedets efterspørgsel vokser fortsat. Natamycin har ikke kun anti - korrosions- og konserveringseffekter, men kan også bruges til behandling af sygdomme forårsaget af svampe. I den farmaceutiske industri er applikationsudsigterne for natamycin også brede. Med forbedring af medicinsk teknologi og folks forfølgelse af en sund livsstil vil efterspørgslen efter svampedræbende lægemidler fortsat stige, hvilket giver bredt udviklingsrum til anvendelse af natamycin i farmaceutisk industri.
Teknologisk fremskridt og industriel opgradering
Med den kontinuerlige udvikling af bioteknologi vil fermenteringsprocessen af natamycin blive yderligere optimeret, hvilket øger udbyttet og reducerer produktionsomkostningerne. Ved at bruge genteknologi og andre metoder til at ændre produktionsstammer såsom Streptomyces Natalis, hvilket forbedrer deres gæringseffektivitet og produktrenhed, vil det yderligere fremme udviklingen af natamycinindustrien. For at imødekomme behovene i forskellige felter vil nye formuleringer af natamycin fortsat dukke op. For eksempel frigiver nanoskala natamycin -formuleringer for fødevareindustrien og vedvarende - formuleringer for farmaceutisk industri. Disse nye formuleringer vil yderligere forbedre stabiliteten og biotilgængeligheden af natamycin og udvide sine anvendelsesområder.
Politikstøtte og internationalt samarbejde
Regeringer over hele verden understreger i stigende grad fødevaresikkerhed og sundhed og vil indføre flere politiske foranstaltninger, der er befordrende for udviklingen af naturlige konserveringsmidler som natamycin. Disse politikker vil fremme den hurtige udvikling af natamycinindustrien og give stærke garantier for sin konkurrence på det internationale marked. Med uddybningen af globaliseringen vil internationalt samarbejde og udvekslinger blive hyppigere. Natamycinindustrien vil aktivt deltage i international markedskonkurrence og samarbejde, introducere avanceret teknologi og ledelseserfaring og forbedre dens konkurrenceevne. På samme tid, ved at deltage i udviklingen og certificeringen af internationale standarder, sigter vi mod at forbedre den internationale anerkendelse og markedskonkurrenceevne for natamycin -produkter.
Markedsudfordringer og responsstrategier
Med den kontinuerlige udvidelse af Natamycin -markedet bliver konkurrencen stadig sværere. Virksomheder er nødt til at styrke teknologisk innovation og brandbygning, forbedre produktkvalitet og serviceniveau for at vinde markedsandel. Miljøbeskyttelse og bæredygtig udvikling er blevet en global konsensus. Natamycinindustrien skal aktivt reagere på miljømæssige krav, styrke miljøbeskyttelsesarbejdet som spildevandsbehandling og udstødningsemissioner og opnå grøn produktion. På samme tid ved at udvikle vedvarende ressourcer og cirkulære økonomiudnyttelsesteknologier kan produktionsomkostninger og miljømæssige byrder reduceres, og industriens bæredygtige udviklingskapacitet kan forbedres.
Natamycinpulver er en naturlig og effektiv løsning til fødevarebeskyttelse og medicinske anvendelser. Dets brede - spektrum antifungal aktivitet, sikkerhedsprofil og alsidighed gør det til en værdifuld forbindelse inden for fødevareindustrien og medicinsk felt. Med korrekt opbevaring og anvendelse kan natamycin hjælpe med at forlænge fødevareprodukternes holdbarhed, reducere fødevareaffald og behandle svampeinfektioner sikkert og effektivt. Efterhånden som forskningen fortsætter med at gå videre, vil de potentielle anvendelser af natamycin sandsynligvis udvide, hvilket yderligere fremhæver dens betydning i det moderne samfund.
Populære tags: Natamycin-pulver CAS 7681-93-8, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg