纳他霉素Natamycin的特性应用及生产和研究状况.pdf

1、食 品 添 T J 1),U 纳他霉素(N a t a m y c i n)的特性 应用及 生产和研究状况 岳昊博，岳喜庆，(1 沈阳农业大学，沈阳 1 1 0 1 6 1；李靖，于小磊z 2 辽宁医学院，锦州 1 2 1 0 0 1)摘要：介绍了纳他霉素作为新一代天然生物防腐剂的特性、作用机理、安全性。在应用方面。纳他霉 素以具有用量低、p H 值使用范围广、热稳定性及防腐效果好等优点在食品工业中呈现 出广阔的应用 前景。详述了当前纳他霉素的生产及研究状况。关键词：生物防腐剂；纳他霉素；食品工业；应用；研究现状 中图分类号：T S 2 0 2 3 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 5 9

2、 9 8 9(2 0 0 7)0 3 0 1 6 2 0 5 Th e p r o p e r it i e s a n d a p p l i c a t io n o f Na t a my c i n a n d it s p r o du c t i o n a n d a d v a n c e d r e s e a r c h YUE Ha o _b o I 2，YUE-q mg LI J i n g ，YU Xi a o-l e i (1 S h e n y a n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s it y，Sh e n y a

3、n g 1 1 0 1 6 1；2 L i a o n i n g Me d i c a l c o ll e g e，J i n z h o u 1 2 1 0 0 1)Ab s t r a c t：Th i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e p r o p e rt i e s，a c t i v e me c h a n i s m，s a f e t y o f Na t my c i n，wh i c h i s a n e w n a t u r a l b i o l o g i c a l p r e s e r v a t i

4、v e Th e a p p li c a t i o n o f n a t a my c i n i n f o o d i n d u s t r y s h o ws g o o d p r o s p e c t f o r it s l o w d o s e，wid e p H v a l u e s，h o t s t a b i l ity a n d g o o d a n t i-mic r o b i a l e ff e c t A n d it s p r o d u c t i o n a n d a d v a n c e d r e s e a r c h a

5、 r e d e s c r i b e d Ke y wo r ：b i o lo g i c a l p r e s e rva t i v e；n a t a my c i n；f o o d i n d u s t ry；a p p l i c a t io n；a d v a n c e d r e s e a r c h 纳他霉素(N a t a my c i n)称游链霉素、匹马菌素(P i m a r i c i n)或海松素l】1。是一种重要的多烯类抗菌素，可 以 由 S t r e p t o m y c e s n a t a l e n s i s 和 S t r e

6、p t o m y c e s c h a t t a n o o g e n s i s 等链霉素发酵产生。该抗生素是一种很强 的抗真菌试剂。能有效地抑制酵母菌等真菌的生长，有些真菌能产生真菌毒素(M y c o t o x i n s)，真菌毒素对人 类有致癌、致畸、致震巅、致出血、致皮炎等作用。因此，纳他霉素用于食品防腐不仅可以解决食品腐 败，还能减少真菌毒素对人类的毒害 与其他抗菌 成分相 比，纳他霉素对哺乳动物细胞 的毒性极低，可以广泛应用于真菌引起的疾病13 。除此之外，由于 纳他霉素的溶解度低，可用其对食品的表面进行处 理 以增加食品保质期却不影响食 品的风味和 口感。目前，纳他

7、霉素作为一种天然的生物防腐剂已被批 准用于某些乳制品、肉类、饮料、水果等许多食品的 生产和保藏之中 。美国F D A 建议纳他霉素作为食品添加剂使用的抗 生素，还被归类为G R A S 产品之列。我国1 9 9 6 年中食 品添加剂委员会对纳他霉素进行评价并建议批准使 用，现已列入食品添加剂使用标准，其商品名为霉 收稿 日期：2 0 0 6 0 9 2 7 通讯作者 作者简介：岳昊博(1 9 7 8 一)，男(汉族)，辽宁锦州人，硕士研究生，助教，主要从事食品加工方面的研究工作。维普资讯 http:/ 克(N a t a m a x i n TM)。美国c F R 编码：2 1 C F R 1

8、 7 2 5 5，其中 对纳他霉素的D A I 值是0 3 m g k g，根据我国 食 品添 加剂使用卫生标准(G B 2 7 6 0)规定，食品中的使用量 为1 0 数量级。因此，纳他霉素是一种高效、安全的 新型生物防腐剂。1 纳他霉素特性 1 1 理化特性和稳定性 纳他霉素是一种多烯大环内酯类抗真菌剂，其 分子是一种具有活性的环状四烯化合物，可含3 to o l 结 晶水，其外观白色或奶油色，无味的结晶粉末，分子 式c H 舯 N O 相对分子量6 6 5 7 3。纳他霉素分子结构 中的四烯系统是全顺式，内酯环上c 一 c 部位是半缩 醛结构，含有一个由糖苷键连接的碳水化合物基团，即氨基

9、二脱氧甘露糖(M y c o s a m i n e)。纳他霉素是两性 物质，分子 中有一个碱性基团和一个酸性基团，其 电离常数p K a 值为8 3 5 和4 6，相应的等电点为6 5，熔 点为2 8 0 C t 1。其结构上存在两种典型构型：烯醇式结 构和酮式结构，这就决定 了它在许多溶剂中的低溶 解性。纳他霉素微溶于水、甲醇，溶于稀酸、冰醋酸 及二甲苯甲酰胺，难溶于大部分有机溶剂，不溶于 非极性溶剂。室温下水 中的溶解度为3 0 1 0 0 m g L，在p H 值低于3 或高于9 时，其溶解度都会有所提高，在大多数食品p H 值范围内非常稳定5 1。p H值5 7 时活 性最高。纳他霉

10、素具有一定的抗热处理能力，在干燥状 态下相对稳定，能耐受短暂高温(1 0 0 C)：但由于它具 有环状化学结构，对氧化剂和紫外线较为敏感，故 不宜与氧化剂和阳光接触啕。纳他霉素活性的稳定性 受p H 值、温度、光照强度和氧化剂及重金属的影响，所以产品应该避免与氧化物及硫氢化合物等接触。建议纳他霉素的使用p H 值为4 7，避免光照和高温。1 2 抗微生物特性及抑菌机理 纳他霉素是一种广谱的抗霉菌、酵母菌、某些 原生动物和某些藻类的多烯大环内酯类抗生素，但 它没有抗细菌、病毒和其他微生物(如原虫等)活性。1 9 5 6 年T r e s n e r 曾测试过纳他霉素对5 0 0 种霉菌 的抗 性

11、，所 有菌种都 被 1 0 1 0 m g k g 的纳他 霉素抑 制：1 9 5 9 年，K l i s 比较 了纳他霉素、山梨酸钾、放线菌 酮、制霉菌素、龟裂霉素等的抑菌效果，发现对于在 肉汤和琼脂 中培养的1 6 种霉菌而言 纳他霉素是最 有效的抑制剂15 。纳他霉素是2 6 种多烯烃大环内酯类抗真菌剂的 一种，多烯是平面大环内酯环状结构，能与甾醇化 合物相互作用且具有高度亲和性 对真菌有抑制活 一目 品 添 加 剂 性。纳他霉素的抑菌机理为：纳他霉素分子的疏水 部分 即大环内酯的双键部分以范德华力和整个甾醇 分子结合，形成抗生素一 甾醇复合物，破坏细胞质膜 的渗透性：分子的亲水部分 即

12、大环 内酯的多醇部分 则在膜上形成水孔，损伤膜 的通透性，从而引起菌 内氨基酸、电解质等重要物质渗出而死亡1 8 1。当某些 微生物的细胞壁及细胞不存在这些类似固醇的化合 物时，纳他霉素就不产生抗菌活性，因此纳他霉素 被列为抗真菌类产品。1 3 安全性评价 纳他霉素对所有的霉菌和酵母菌几乎都有极强 的抑制力，但对细菌、病毒等其他微生物则无效。一 般认为纳他霉素很难被吸收，因为纳他霉素难溶于 水和油脂，大部分摄入的纳他霉素会随粪便排出。据报道人体口5 0 0 g 纳他霉素后，在血液中含量少于 l m g m L，说明纳他霉素很难从动物或人体的胃肠吸 收。给奶牛喂饲高剂量的纳他霉素，结果表明，9

13、0 的纳他霉素及其分解产物可以排出19 1。毒性实验确定 经 口服值为：小鼠1 5-2 5 g k g 体重。大鼠2 7 4 7 g k g 体重，家兔1 4 g k g 体重，狗1 O g k g 体重。对狗连续喂 饲含0 1 2 5；g k g 或0 2 5 0 k g 纳他霉素的饲料没有发现不 良反应。经卫生学和皮肤斑点实验，表明纳他霉素 无过敏反应。1 9 6 6 年，L e v i n s k a s 等研究纳他霉素的急 性毒性和慢性毒性，证明纳他霉素对人体的器官没 有 明显 的影响，也不产 生伤 害。1 9 7 3 年 H a m i l t o n M i l l e r 报道纳

14、他霉素 口服毒性最小，静脉注射毒性极 大。1 9 7 7 年，D e B o e r 和S t o l k H o r s t h u i s研究了真菌对 纳他霉素形成抗性 的可能性，他连续几年使用纳他 霉素的食品仓库中，没有发现真菌形成抗性的证据，使用大于M I c(最低有效抑制浓度)的纳他霉素量，人 为诱导也没有发现真菌形成抗性的证据1 1。1 9 8 2 年，R a v I B u l l e r t m a n 报道纳他霉素能减少黄曲霉产生的 黄曲霉毒素、赭曲霉产生的赭曲霉毒素、圆弧青霉 产生的青霉酸、展开青霉产生的青霉素19 1。因此，纳 他霉素能减少真菌素给人类造成的危害。1 4

15、食品 中应用的特点 纳他霉素作为天然生物防腐剂在食品中应用具 有以下的特点 1 4 1 低剂量、高效率纳他霉素对霉菌和酵母菌的 抑制功效是山梨酸钾的1 0 0 2 0 0 倍 2 0 m g k g 的纳他 霉素相当1 o o o 2 0 0 0 m k g 的山梨酸钾。1 4 2 适用p H 范围宽纳他霉素与常用的山梨酸钾等 防腐剂相比，在p H 3-9 范围内有潘l生，其适用范围更宽。1 4-3 无特殊感官气味纳他霉素是白色、无气味、无味道的粉状物，它对产品的口感特性无任何影响，维普资讯 http:/ 食 品 添 加 剂 更适合作食品中的防腐剂。1 4 4 专一性好 由于纳他霉素对细菌不起

16、作用，可 直接加到酸奶等发酵品中，从而抑制 了接种产品中 的霉菌、酵母菌等有害真菌，却不作用于酸奶 中的 细菌(双歧杆菌等有益菌)，保证了产品质量，而其他 防腐剂尚不具备这一功能。1 4 5 安全性高 一般认为纳他霉素很难被人体消化 吸收 因为难溶于水和油质，大部分摄人的纳他霉 素会随粪便排出。它是一种高效、安全的新型生物 防腐剂。2 纳他霉素的应用 2 1 在食品中的应用 1 9 9 7 年3 月，我国卫生部批准纳他霉素(美p fi z e r 公司的产品N a t a m a x)作为食品防腐剂可 以在我 国使 用，适用范围为：乳酪、肉制品、广式月饼和糕点表 面，果汁原浆表面，易发霉食品、加工器皿表面，一 般采用2 0 0 3 0 0 m g k g 悬浮液浸泡或喷洒，残留量不超 过1 0 m g k g：纳他霉素还可以用于沙拉酱和发酵酒，用量分别限定为0 0 2 g k g 和l O m g L。2 1 1 乳酪制品 纳他霉素用于干酪皮防止其表面发 霉，它不会渗透到干酪内部，仅仅停留在酪皮外层 1 m m 处，而这一部分一般不会被取食，干酪放置5 1 0 周后，纳他霉素基本消失，