纳他霉素的生产工艺研究文献综述

 2023-01-10 17:41:31

纳他霉素的生产工艺研究

研究背景:

1955年,Struyk A.P.等人从南非东部城市纳他州彼得马里茨堡附近的土壤样品中分离得到纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis),并从其培养物中分离得到了一种从未见过的抗真菌物质,经过两年的研究,Struyk A.P.等人将其命名为Pimriein,即匹马菌素;1959年,伯恩斯等人在美国田纳西州东南部城市查塔努加采集到的土壤样品中分离得到了恰塔努加链霉菌(Streptomyces chattanoogensis),并从其培养物中分离得到了Tennecetin,即田纳西菌素。而后经研究证明匹马菌素和田纳西菌素为同一物质,由于世界卫生组织WHO规定所有由链霉菌产生的抗菌物质统一被命名时都应以制CIN为词尾,故将其命名为Natamycin ,即纳他霉素(我国早期曾将其翻译为游霉素)。

纳他霉素为白色至乳白色、无臭无味的结晶粉末,其分子式为C33H47NOl3,分子量为665.73,其化学结构如图1所示:

纳他霉素的分子是一种具有活性的环状四烯化合物,它有一个由26个C原子组成的内酯环,并且内含由4个共轭双键组成的多烯发色团,在其环外还有一个海藻氨基糖。纳他霉素分子是一种两性物质,分子中有一个碱性基团和一个酸性基团,而且它还有烯醇式和酮式这两种典型的结构构型,这也是它在许多溶剂中具有低溶解性的原因所在。纳他霉素的稳定性受pH值、温度、光照、氧化剂和重金属等条件的影响而变化。

纳他霉素是一种多烯烃大环内酯类抗真菌剂,而且是一种高效、广谱的真菌抑制剂。纳他霉素的作用机理就在于大环内酯的结构,这个结构能与真菌细胞膜上的甾醇化合物发生反应,那么抗生素和甾醇化合物之间结合就形成了一种复合物,该复合物能够引起细胞膜结构的改变和裂解,导致细胞中的营养物质渗漏出来,最终致使细胞的死亡(方金瑞,1988)。虽然纳他霉素对真菌具有很明显的抑制作用,但是它对细菌却没有作用,这是因为有些微生物如细菌的细胞壁及细胞质膜上不存在这些类甾醇化合物。

WHO和FAO规定消费者每天纳他霉素晟大摄入量(ADI)为0.3mg/kg体重,奶酪和香肠的一般消费者每天摄入量约为0.002mg/kg体重。中国,纳他霉素被批准用于干酪、肉制品、月饼、糕点、果汁原浆以及易发霉食品加工器皿的表面,一般采用200-300mg/kg悬浮液浸泡或喷洒,残留量不超过lOmg/kg。纳他霉素也被批准直接添加到发酵酒、酸奶和色拉酱中,限量为lOmg/kg(食品添加剂使用卫生标准:GB2760--96,17.0,防腐剂)。

研究目的:

目前,国外纳他霉素的工业发酵产量己经可以稳定在7g/L以上,最高的还能达至10g/L。

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