Bubuk natamycinadalah senyawa organik dengan rumus kimia C33H47NO13 dan CAS 7681 - 93 - 8. Ini adalah bubuk kristal kuning yang hampir putih atau krem yang hampir tidak larut dalam etanol dan air, sedikit larut dalam metanol dan N, N-dimethylformamide, dan larut dalam asam asetat glasial dan dimetil sulfoksida. Ketika nilai pH di atas 9 atau di bawah 3, kelarutannya akan meningkat, dan sangat stabil dalam kisaran pH sebagian besar makanan. Natamycin memiliki kemampuan tertentu untuk menahan perlakuan panas, relatif stabil dalam keadaan kering, dan dapat menahan suhu tinggi jangka pendek (100 derajat); Namun, karena struktur kimianya siklik dan sensitivitas terhadap radiasi ultraviolet, tidak cocok untuk kontak dengan sinar matahari. Stabilitas aktivitas natamycin dipengaruhi oleh nilai pH, suhu, intensitas cahaya, oksidan, dan logam berat, sehingga produk harus menghindari kontak dengan oksida dan senyawa belerang. Ini adalah senyawa antijamur alami yang diproduksi oleh fermentasi Streptomyces, milik kelas polyene macrolides. Ini dapat secara efektif menghambat pertumbuhan berbagai cetakan dan ragi, serta produksi racun jamur. Ini dapat banyak digunakan untuk pengawetan makanan dan pengobatan antijamur.
|
|
|
Bubuk natamycinadalah antibiotik makrolida yang terutama diproduksi melalui metode biosintetik. Proses sintesis melibatkan banyak langkah dan reaksi biokimia yang kompleks. Berikut ini adalah metode sintesis umum untuk natamycin:
Jalur biosintetik natamycin
Biosintesis natamycin terutama dilakukan melalui genus Streptomyces, seperti Streptomyces natalis dan Streptomyces combatanuga. Dalam proses ini, jalur polyketide (PKS) memainkan peran penting, menghasilkan struktur cincin lakton melalui reaksi kondensasi.
Jalur polyketide adalah inti dari biosintesis natamycin, dan enzim katalitiknya terutama mencakup PKS Class I Polyketide synthase. Enzim ini mengandung beberapa modul, masing -masing dengan domain katalitik spesifik, seperti Ks (Keto synthase), AT (asiltransferase), ACP (protein pembawa asil), dll.
Dalam Streptomyces natalis, jalur PKS dikatalisis oleh serangkaian enzim multifungsi (PIMS0-PIMS4). Enzim ini bertanggung jawab untuk mengkatalisasi kondensasi asam asetat dan unit asam karboksilat, membentuk struktur kerangka natamycin.
PIMS0: Sebagai modul awal, domain KS -nya tidak aktif, tetapi COA ligase ACP - ks - di - ACP mengkatalisasi pembentukan domosfat asil adenosin dari asam asetat, menyediakan unit aketil kseten.
PIMS1: Berisi 4 modul yang melengkapi 4 siklus pertama ekstensi rantai kerangka dan membentuk sebagian besar kromofor poliena.
PIMS2, PIMS3, PIMS4: Terus mengkatalisasi kondensasi 8 unit modul asam karboksilat dan melakukan modifikasi struktural yang tepat untuk membentuk kerangka natamycin.
Atas dasar jalur PKS, enzim post modifikasi lebih lanjut memodifikasi struktur kerangka untuk membentuk molekul natamycin akhir.
PIMC, PIMD, PIMF, PIMG, PIMJ, dan PIMK: Protein yang dikodekan oleh enzim ini bertanggung jawab atas post modifikasi cincin kerangka, seperti membentuk ikatan rangkap terakhir dari kromofor, memperkenalkan ikatan rangkap, dan struktur epoksi.
Pima, PIMB, dan PIMH: Protein yang dikodekan bertanggung jawab untuk pengangkutan natamycin, yang diekskresikan dari ruang ekstraseluler melalui sistem transporter ABC.
PIMT, PIME, PIMM, dan PIMR: Protein yang dikodekan bertanggung jawab untuk mengatur ekspresi gen sintesis natamycin.
Biosintesis natamycin melibatkan beberapa kelompok gen, di antaranya yang paling penting adalah gugus gen pim dan cluster gen SCN.
PIM Gene Cluster: Berisi gen yang mengkode enzim PKS, enzim pasca modifikasi, dan transporter. Dibandingkan dengan cluster gen SCN, perbedaan utamanya terletak pada pompa penghabisan pengkodean pimh gen dan gen pengkodean pimt gen pengangkut asam amino.
Cluster Gen SCN: Berisi gen yang terkait dengan sintesis natamycin, seperti SCNG (homolog ke pimg) dan SCNL (pengkodean transposase putatif).
Proses Produksi Natamycin
Proses produksi natamycin terutama mencakup langkah -langkah seperti budidaya regangan, fermentasi, ekstraksi, pemurnian, dan pengeringan. Berikut ini adalah penjelasan terperinci dari langkah -langkah ini.
Pilih High - Menghasilkan strain, seperti Streptomyces natalensis, untuk penanaman strain. Inokulasi strain bakteri ke dalam media kultur, yang biasanya mencakup glukosa, natrium klorida, fosfat, dll., Untuk memberikan nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi regangan.
Campur medium kultur dan regangan bakteri, dan fermentasi di bawah suhu yang sesuai, nilai pH, dan kondisi pengadukan. Selama proses fermentasi, regangan memetabolisme nutrisi dalam media kultur untuk menghasilkan natamycin.
Kondisi fermentasi biasanya meliputi:
Suhu: 28-32 derajat
Nilai pH: pH awal 7.3-7.6, kontrol proses pH 5.8-6.2
Tingkat ventilasi: Tingkat ventilasi awal 18-22m ³/mnt, 25-30m ³/menit setelah 15 jam, 16-20m ³/menit setelah 100 jam
Kecepatan pencampuran: Kecepatan pencampuran awal 50-60rpm/mnt, 8-15 jam 70-80rpm/mnt, setelah 15 jam 100-120rpm/mnt
Selama proses fermentasi, perlu untuk menambahkan beberapa nutrisi dan regulator, seperti seng sulfat, sulfat mangan, natrium asetat, dan natrium propionat, untuk meningkatkan produksi natamycin.
Setelah fermentasi, kaldu fermentasi mengalami langkah -langkah seperti sentrifugasi, penyaringan, dan ultrafiltrasi untuk menghilangkan sel bakteri dan kotoran padat, dan mendapatkan ekstrak yang mengandung natamycin.
Mungkin ada pelarut organik dan kotoran lainnya yang ada dalam solusi ekstraksi, yang membutuhkan pemurnian lebih lanjut. Proses pemurnian biasanya mencakup asam - penyesuaian basa, ekstraksi pelarut, dan kromatografi kolom pertukaran anion.
Penyesuaian basa asam: Dengan menyesuaikan nilai pH dari larutan ekstraksi, natamycin dipisahkan dari kotoran lain.
Ekstraksi pelarut: Gunakan pelarut organik (seperti etanol, aseton, dll.) Untuk mengekstrak ekstrak dan meningkatkan kemurnian natamycin.
Kromatografi kolom pertukaran anion: Menggunakan resin pertukaran anion untuk pemisahan kromatografi dari solusi ekstraksi untuk lebih menghapus kotoran.
Keringkan larutan natamycin murni untuk mendapatkan bubuk natamycin. Metode pengeringan biasanya pengeringan semprot atau pengeringan vakum.
Semprotkan Pengeringan: Semprotkan larutan natamycin ke udara panas untuk menguapkan air dengan cepat untuk mendapatkan produk bubuk.
Pengeringan vakum: Pemanasan dan pengeringan larutan natamycin dalam kondisi vakum untuk menghindari oksidasi dan penurunan produk.
Metode sintesis lainnya
Selain metode biosintetik tradisional yang disebutkan di atas, ada juga metode sintetis lain yang dipelajari dan dieksplorasi.
Sintesis kimia adalah metode untuk secara langsung mensintesis natamycin atau analognya melalui reaksi kimia. Namun, karena struktur kompleks dan beberapa pusat kiral natamycin, metode sintesis kimia seringkali sulit untuk mendapatkan kemurnian - yang tinggi dan produk hasil - yang tinggi.
Metode kombinasi kimia fermentasi adalah metode yang menggabungkan fermentasi biologis dan sintesis kimia. Pertama, natamycin kasar atau menengah diperoleh melalui fermentasi, dan kemudian dimodifikasi dan dimurnikan lebih lanjut melalui metode kimia. Metode ini dapat mengkompensasi kekurangan biosintesis dalam hal hasil dan kemurnian, tetapi juga membutuhkan tingkat teknologi dan investasi biaya yang lebih tinggi.
Rekayasa genetika adalah metode untuk meningkatkan hasil dan kemurnian natamycin melalui teknologi rekombinasi genetik. Dengan membangun - yang tinggi hasil bakteri yang direkayasa secara genetik dan mengoptimalkan kondisi fermentasi mereka, hasil yang lebih tinggi dari natamycin dapat diperoleh. Selain itu, struktur natamycin dapat dimodifikasi dan dioptimalkan melalui metode rekayasa genetika untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang berbeda.
Natamycin adalah spektrum alami, luas -, sangat efektif, dan penghambat jamur filamen seperti ragi dan jamur. Ini tidak hanya menghambat jamur tetapi juga mencegah produksi racun jamur. Natamycin tidak berbahaya bagi tubuh manusia, sulit diserap oleh saluran pencernaan, dan mikroorganisme merasa sulit untuk mengembangkan resistensi. Selain itu, karena kelarutannya yang rendah, biasanya digunakan untuk pelestarian permukaan makanan. Pengawet Biologis.
Natamycin dapat mencegah keju menjadi berjamur selama pematangan, sehingga membatasi pembentukan mikotoksin. Karena sulit untuk menembus keju dan hanya tetap di permukaan keju, ia memiliki keuntungan dalam mengendalikan pertumbuhan jamur pada permukaan keju tanpa mempengaruhi proses pematangan keju. Ada tiga metode aplikasi spesifik:
(1) Semprotkan 0,05% hingga 0,28% natamycin ke permukaan produk keju.
(2) Rendam keju asin dalam suspensi konsentrasi 0,05% hingga 0,28% selama 2-4 menit.
(3) Tambahkan 0,05% natamycin ke lapisan yang menutupi keju.
Kue bulan kaya akan nutrisi, dan kulit, mengisi, dan kuning telur asin sering mengalami pertumbuhan jamur. Natamycin memiliki efek anti cetakan yang baik pada kue bulan. Saat digunakan, metode penyemprotan umumnya digunakan: produk natamycin diformulasikan menjadi suspensi 0,02% hingga 0,04%. Setelah memanggang kue bulan dan mendinginkannya hingga suhu kamar, suspensi natamycin disemprotkan di permukaan, pinggiran, dan bagian bawah kue bulan untuk mencapai pencegahan cetakan eksternal. Panggang kuning telur asin mentah dalam oven sampai sekitar 70-80% matang, angkat dan dinginkan, lalu rendam dalam suspensi natamycin selama sekitar 2 menit untuk mencegah pertumbuhan jamur dalam isian kuning telur.
Menyemprotkan larutan natamycin 100-500ppm pada permukaan makanan yang dipanggang seperti kue, roti putih, dan puff pastry, atau penyemprotan natamycin pada permukaan adonan yang tidak dibatasi, memiliki efek anti cetakan dan pelestarian yang ideal, tanpa mempengaruhi rasa produk.
Metode merendam atau menyemprotkan produk daging dapat mencapai pencegahan cetakan yang aman dan efektif saat menggunakan natamycin 4mg/cm2. Kasing perendaman dalam suspensi natamycin pada konsentrasi 0,05% hingga 0,2% (b/v), atau menggunakannya untuk merendam atau menyemprot permukaan sosis yang telah diisi dengan tambalan, dapat secara efektif mencegah pertumbuhan jamur pada permukaan sosis. Daging panggang, bebek panggang dan produk panggang lainnya, serta produk ikan kering, juga dapat memperpanjang umur simpan dengan menyemprotkan konsentrasi suspensi natamycin 0,05% hingga 0,1% (b/v).
Salad Dressing adalah makanan gemuk - tinggi yang sering mengalami pertumbuhan jamur setelah awal musim panas setiap tahun. Menurut laporan literatur, menambahkan 10ppm natamycin ke saus salad tidak menyebabkan kemunduran selama percobaan, dan tidak ada perubahan signifikan dalam jumlah mikroba. Salad dressing mirip dengan keju dan memiliki kandungan lemak yang lebih tinggi. Eksperimen telah menunjukkan bahwa natamycin memiliki efek antibakteri yang pasti pada makanan gemuk - tinggi.
Menambahkan 15ppm natamycin ke dalam kecap asin selama musim panas suhu tinggi dapat secara efektif menghambat pertumbuhan dan reproduksi ragi dan mencegah penampilan bunga putih. Menggabungkan natamycin dan lactobacillus streptomycin untuk pencegahan cetakan kecap dapat secara efektif menghambat bakteri dan mengurangi konsentrasi penghambatan.
Karena kandungan gula dan asam organik yang tinggi dalam berbagai jus buah, mereka sangat cocok untuk pertumbuhan dan reproduksi ragi, yang dapat menyebabkan kerusakan dan penurunan jus. Penggunaan natamycin dapat meningkatkan stabilitas penyimpanan non - minuman beralkohol. Penerapan natamycin 20ppm dalam jus anggur dapat mencegah fermentasi jus yang disebabkan oleh kontaminasi ragi, dan menambahkan 100ppm dapat sepenuhnya mengakhiri aktivitas fermentasi. Jus jeruk, karena kontaminasi jamur dalam kondisi alami, biasanya rampasan setelah satu minggu penyimpanan. Dengan penambahan natamycin, bahkan pada dosis serendah 1,25 ppm, umur simpan dapat selama 8 minggu ketika disimpan pada 2 derajat C hingga 4 derajat C. Efek antibakteri natamycin terkait dengan suhu penyimpanan. Jus jeruk terkonsentrasi yang disimpan pada 10 derajat dapat menghambat pertumbuhan ragi pada 10ppm; Menyimpan pada suhu kamar membutuhkan natamycin 20ppm untuk memiliki efek antibakteri. Natamycin 30ppm dalam jus apel dapat mencegah fermentasi hingga 6 minggu, dan rasa asli jus tetap tidak berubah. Natamycin pada konsentrasi 70mg/kg dalam jus tomat memiliki efek anti cetakan dan pelestarian yang baik pada jus tomat.
Aplikasi dalam kue padi dan mantou dapat mencegah jamur dan secara efektif memperpanjang umur simpan. Natamycin yang digunakan dalam bumbu seperti cuka dapat mencegah pembusukan yang disebabkan oleh jamur dan ragi. Dalam bir dan anggur, natamycin 2,5mg/kg dapat sangat memperpanjang umur simpan. Selain itu, menambahkan 5-10 ppm natamycin ke yogurt dapat memperpanjang umur simpan produk lebih dari 4 minggu.
Bubuk natamycin digunakan untuk mengobati infeksi jamur, termasuk candida, aspergillus, dan fusarium, dan juga digunakan dalam tetes mata atau obat oral. Dalam aplikasi ini, tubuh manusia menyerap lebih sedikit natamycin. Ketika diambil secara oral, itu hampir tidak diserap dari saluran pencernaan, membuatnya tidak cocok sebagai obat menular sistemik. Natamycin juga digunakan dalam tetes mata, dengan konten 5% yang cocok untuk mengobati blepharitis jamur, konjungtivitis, dan keratitis yang disebabkan oleh mikroorganisme, termasuk keratitis fusarium oxysporum.
Bubuk Natamycin, sebagai spektrum - yang luas, efisien, dan agen antijamur aman yang diproduksi oleh fermentasi Streptomyces natalis dan mikroorganisme lainnya, telah menunjukkan prospek perkembangan luas di berbagai bidang. Berikut ini adalah analisis terperinci dari prospek pengembangannya:
Pertumbuhan Permintaan Pasar
Dengan meningkatnya kekhawatiran konsumen untuk keamanan dan kesehatan pangan, persyaratan untuk pengawet makanan juga menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi. Natamycin, sebagai pengawet makanan alami, non- beracun, dan efisien, dapat secara efektif memperpanjang umur simpan makanan tanpa mempengaruhi rasa dan rasanya, dan karenanya disambut secara luas dalam industri makanan. Ruang lingkup aplikasi natamycin dalam produksi dan pelestarian produk susu, produk daging, minuman jus buah, anggur dan produk makanan lainnya terus berkembang, dan permintaan pasar terus tumbuh. Natamycin tidak hanya memiliki efek korosi dan pelestarian anti -, tetapi juga dapat digunakan untuk mengobati penyakit yang disebabkan oleh jamur. Dalam industri farmasi, prospek aplikasi natamycin juga luas. Dengan peningkatan teknologi medis dan pengejaran orang terhadap gaya hidup sehat, permintaan obat antijamur akan terus meningkat, menyediakan ruang pengembangan yang luas untuk penerapan natamycin dalam industri farmasi.
Kemajuan Teknologi dan Peningkatan Industri
Dengan pengembangan bioteknologi yang berkelanjutan, proses fermentasi natamycin akan dioptimalkan lebih lanjut, meningkatkan hasil dan mengurangi biaya produksi. Dengan menggunakan rekayasa genetika dan metode lain untuk memodifikasi strain produksi seperti Streptomyces natalis, meningkatkan efisiensi fermentasi dan kemurnian produk, ia akan lebih mempromosikan pengembangan industri natamycin. Untuk memenuhi kebutuhan berbagai bidang, formulasi baru natamycin akan terus muncul. Misalnya, formulasi natamycin skala nano untuk industri makanan dan formulasi pelepasan - yang berkelanjutan untuk industri farmasi. Formulasi baru ini selanjutnya akan meningkatkan stabilitas dan ketersediaan hayati natamycin, memperluas area aplikasinya.
Dukungan Kebijakan dan Kerjasama Internasional
Pemerintah di seluruh dunia semakin menekankan keamanan pangan dan kesehatan, dan akan memperkenalkan lebih banyak langkah -langkah kebijakan yang kondusif untuk pengembangan pengawet alami seperti natamycin. Kebijakan ini akan mempromosikan perkembangan cepat industri natamycin dan memberikan jaminan yang kuat untuk pesaingnya di pasar internasional. Dengan pendalaman globalisasi, kerja sama internasional dan pertukaran akan menjadi lebih sering. Industri Natamycin akan secara aktif berpartisipasi dalam kompetisi dan kerja sama pasar internasional, memperkenalkan teknologi canggih dan pengalaman manajemen, dan meningkatkan daya saingnya. Pada saat yang sama, dengan berpartisipasi dalam pengembangan dan sertifikasi standar internasional, kami bertujuan untuk meningkatkan pengakuan internasional dan daya saing pasar produk natamycin.
Tantangan pasar dan strategi respons
Dengan perluasan pasar Natamycin yang berkelanjutan, persaingan akan menjadi semakin sengit. Perusahaan perlu memperkuat inovasi teknologi dan pembangunan merek, meningkatkan kualitas produk dan tingkat layanan, untuk memenangkan pangsa pasar. Perlindungan lingkungan dan pembangunan berkelanjutan telah menjadi konsensus global. Industri Natamycin perlu secara aktif menanggapi persyaratan lingkungan, memperkuat pekerjaan perlindungan lingkungan seperti pengolahan air limbah dan emisi buang, dan mencapai produksi hijau. Pada saat yang sama, dengan mengembangkan sumber daya terbarukan dan teknologi pemanfaatan ekonomi sirkular, biaya produksi dan beban lingkungan dapat dikurangi, dan kapasitas pembangunan industri yang berkelanjutan dapat ditingkatkan.
Bubuk natamycin adalah solusi alami dan efektif untuk pelestarian makanan dan aplikasi medis. Nya -} spektrum yang luas, profil keamanan, dan fleksibilitas menjadikannya senyawa yang berharga di industri makanan dan bidang medis. Dengan penyimpanan dan aplikasi yang tepat, natamycin dapat membantu memperpanjang umur simpan produk makanan, mengurangi limbah makanan, dan mengobati infeksi jamur dengan aman dan efektif. Ketika penelitian terus maju, aplikasi potensial natamycin cenderung berkembang, lebih lanjut menyoroti pentingnya dalam masyarakat modern.
Tag populer: Natamycin Powder CAS 7681-93-8, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, curah, dijual