纳他霉素

纳他霉素也称匹马菌素、游霉素，1955年首次从纳塔尔链霉菌中分离得到，其活性远优于山梨酸。1982年6月，美国FDA正式批准纳他霉素可用作食品防腐剂，还将其归类为GRAS产品之列。纳他霉素是一种高效的霉菌、酵母菌及真菌的抑制剂，用于抑制食品中的霉菌、酵母菌及真菌，对人体十分安全、可靠，又不影响产品风味，在世界范围广泛用于干酪、肉制品、糕点、果汁等食品。该产品由游链霉素（Streptomyces natalensis）经深层发酵和多步提取工艺精制而成，其制剂采用50％纳他霉素和50％乳糖混合而成。

纳他霉素对霉菌、酵母菌和真菌都有极强的抑制能力，但对细菌、病毒等其他微生物则无抑制作用。纳他霉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（100℃）；但由于它具有环状化学结构、对紫外线较为敏感，故不宜与阳光接触。纳他霉素活性的锚点稳定性受PH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。几乎无臭的白色至奶油黄色结晶性粉末，晶体形式的纳他霉素十分稳定。在水中和多数有机溶剂中的溶解度很低。在室温下，1升纯水可溶大约50mg，低溶解度很适合对食物的表面处理。当pH低于3或高于9时，纳他霉素的溶解度会提升不少，但它的稳定性也会随之降低。在个别有机溶剂中，纳他霉素溶解度略高，达到可溶级别，比如正丁醇，丙二醇等，但需要考虑生产的食品中是否可以用这些溶剂。
纳他霉素对几乎所有的霉菌，酵母都能高效抑制。李东（2004）研究纳他霉素的MIC，曲霉菌为0.63mg/kg，黑曲霉为1.8mg/kg，黄曲霉菌为4.5mg/kg。多数酵母菌在1-5mg/kg被抑制。纳他霉素的 MIC值，只能用惊艳来形容。大多数能抑制霉菌的化学防腐剂，要加很多才能起到抑菌效果，相应的MIC值就会高很多。1955年，Struyk等人从南非分离到纳塔尔链霉菌，并从中分离出了一种新的抗真菌物质-匹马菌素。1959年，Bums 等人在美国田纳西州恰塔努加链霉菌，并从其培养物中分离到了田纳西菌素。后来证明匹马菌素和田纳西菌素为同一物质，并被统一命名为Natamycin-纳他霉素。
1978年，由美国爱尔康公司(Alcon)开发的5%纳他霉素混悬液经美国FDA批准用于临床治疗真菌性角膜炎，将纳他霉素作为治疗真菌性角膜炎的一线药物。
1982年美国FDA正式批准Natamycin可用作食品防腐剂；我国食品添加剂标准化技术委员会于1996年正式批准纳他霉素可作为食品防腐剂。纳他霉素在化学结构上是一种多烯大环内酯。它能和霉菌/酵母表面一类「甾醇化合物」结合，从而在细胞膜表面形成孔洞，引起菌体死亡。由于细菌表面没有甾醇，所以纳他霉素对细菌并没有抑制作用。纳他霉素是由纳塔尔链霉菌发酵产生的一种“多烯大环内酯类” 真菌抑制剂，也是目前国际上唯一获得批准的一种高效、广谱、安全、天然的抗真菌生物食品防腐剂。
纳他霉素依靠其内酯环结构与真菌细胞膜上的甾醇作用，形成甾醇化合物，从而破坏细胞质膜的结构。大环内酯的亲水部分在膜上形成水孔，损伤细胞膜通透性，进而引起菌内氨基酸，电解质等物质渗出，菌体死亡。
由于，作为多烯类抗生素的纳他霉素作用机理是结合真菌细胞膜上的甾醇。动物机体细胞表面缺乏甾醇，其对多烯类抗菌素不敏感。因此纳他霉素对人体无害，很难被人体消化道吸收。无致突变、致癌和致敏作用。是一种天然抗真菌剂，拥有安全、高效、天然、健康的特点。欧盟已经批准用于奶酪和肉制品领域，荷兰还批准纳他霉素用于苹果和梨的防腐。美国FDA批准纳他霉素可用作食品防腐剂，允许纳他霉素使用在干酪上。中东地区国家允许纳他霉素做为防腐剂使用在所有食品上。巴西、阿根廷等拉美国家允许纳他霉素在奶酪和肉制品上使用。
97年开始我国卫生部正式批准纳他霉素作为食品防腐剂，被批准用于干酪、酱卤肉制品类、熏烧烤肉类、油炸肉类、西式火腿类、肉灌肠类、发酵肉制品类、糕点、果汁原浆以及易发霉食品加工器皿的表面，以及添加到发酵酒、蛋黄酱、色拉酱中。
美国FDA批准可在饲料中添加11ppm纳他霉素用于改善饲料霉变情况。2000年，Wyatt等研究了纳他霉素在饲料中的应用。他们将191株饲料中可能污染的曲霉接入含有纳他霉素的梯度平板中，得出各种曲霉的最小致死量(MIC)都在0.4 g/L之下。纳他霉素对人体无害，很难被人体消化道吸收，而且微生物很难对其产生抗性。美国FDA建议纳他霉素作为食品添加剂使用的抗生素，还被归类为GRAS产品之列。我国1996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。美国CFR编码：21CFR172.155，其中对纳他霉素的DAI值是0.3mg／kg，根据我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760）规定，食物中最大残留量是10mg／kg，而纳他霉素在实际应用中的使用量为10-6数量级。用高压液相色谱法测定。
流动相取乙酸铵3.0g和氯化铵1.0g，溶于760ml水中，混匀。加四氢呋喃5.0ml和乙腈240ml，混合，经0.5μm或类似滤器过滤。可根据设备要求进行必要的调整。
标准液的制备 准确称取美国药典标准海松素约20mg，移入一100ml容量瓶中。加四氢呋喃5.0mL，超声振荡10min。加甲醇60ml，旋转到溶解。加水25ml，混匀后冷却至室温。用水定容，混匀，经5μm膜过滤器或类似滤器过滤。
溶解液 将20mg海松素溶于由99ml甲醇和1ml。0.1mol/L HCl组成的混合液中。静置2h(注：本溶液应在1h之内使用)。
分析试样的制备 准备称取试样海松素约20mg，放入一100ml容量瓶中。按上述标准的制备中所述，以“加四氢呋喃5.0ml”开始。
色谱系统(参见GT-10)用一高压液相色谱仪，装有可测定303nm的紫外检测器。柱为4.6mm(内径)×25cm。装填有硅化十八烷硅(Supelcosillc 18或类似品)。流速约3ml/min，用“标准制备样”进行色谱分析，记录最大灵敏度：柱的有效率不低于3000理论塔板数，衰减因素在0.8～1.3，3次重复注样的相对标准偏差不超过1.0%。然后进行“溶解液”的色谱分析，其结果应在海松素及甲酯之间，并不低于2.5。海松素的相对迟留时间约0.7，其甲酯则为1.0。
操作分别向色谱仪注入“标准制备液”和“分析样制备液”约20μl，记录主峰的峰面积，按下式计算试样中海松素的百分含量：
0.1(WsPs/Wu)(ru/rs)
式中 Ws——制备标准试样液所取的药典海松素参比标准的质量，mg；
Ps——药典海松素参比标准的原始含量，μg/mg；
Wu——制备分析试样所取海松素试样的质量，mg；
ru和rs——分析样和标准样峰面积的响应值。ADI 0～0.3mg/kg(FAO/WHO，2001)。
可安全用于食品(FDA，§172．155，2000)。FDA，§172．155，2000：用含200～300mg/kg的水溶液浸渍或喷雾于干酪切面。
GB 2760—2001(mg/kg)：乳酪、肉制品(肉汤、西式火腿)、广式月饼、糕点表面、果汁原浆表面、易发霉食品、加工器皿表面，200～300(混悬液喷雾或浸泡，残留量小于10)；沙拉酱，0.02(残留量≤10)；发酵酒，10mg/L。近白色到奶油黄色粉末，几乎无臭无味。可含有3mol的水。熔点280℃(分解)。几不溶于水，微溶于甲醇，溶于冰醋酸和二甲基亚砜。防霉剂。用于霉菌容易增殖的、暴露于空气中的食品表面时，有良好的抗霉效果。用于发酵干酪可选择性地抑制霉菌的繁殖而让细菌得到正常的生长和代谢。
该产品应贮存于密封良好、无直射阳光、＜15℃下。一种抗真菌的多烯类抗生素，靠特异性地结合麦角甾醇，抑制真菌生长。 不像制霉菌素和菲律宾霉素, 纳他霉素不改变细胞膜的通透性。由游链霉菌(Streptomyces natalensis)受控发酵制得。