槐糖脂對(duì)水果致腐菌的抗菌作用研究

1、槐糖脂對(duì)水果致腐菌的抗菌作用研究    1.槐糖脂的特點(diǎn) 作為一種微生物代謝產(chǎn)生的生物表面活性劑，槐糖脂除具有一般化學(xué)活性劑 滲透、潤(rùn)濕、增溶、消泡等一系列特征外，還有自己獨(dú)特的物理特性，具體表現(xiàn) 在如下幾個(gè)方面： （1）良好的表面活性性能槐糖脂分子結(jié)構(gòu)中含有兩親基團(tuán)，尤其是其疏水基團(tuán)，大部分是16-18 的長(zhǎng)鏈飽和或者非飽和脂肪酸，在溶液中能夠均勻排列成層，可以顯著的降低表面張力。40-100 mg/L 的槐糖脂水溶液可以將水的表面張力降低30-40 mN/m，達(dá)到32 mN/m。研究發(fā)現(xiàn)，槐糖脂還可以顯著降低界面張力和臨界膠束濃度。此外，由于槐糖脂來

2、源于微生物發(fā)酵產(chǎn)物，具有良好的生物相容性以及環(huán)境友好性。 （2）較好的化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性 不同于一般的微生物產(chǎn)物，槐糖脂具有良好的熱穩(wěn)定性，90恒溫水浴1 h 其乳化活性和表面張力基本保持不變。同時(shí)槐糖脂還表現(xiàn)出很好的酸堿耐受性及 高鹽耐受性。 （3）環(huán)境友好性 槐糖脂發(fā)酵產(chǎn)物來自于自然界，其原料本身無毒，也沒有副作用?；碧侵a(chǎn)生過程為微生物發(fā)酵或者酶催化，反應(yīng)過程條件溫和，中間不會(huì)產(chǎn)生廢水，對(duì)環(huán)境影響較小?；碧侵旧韺?duì)人體也無毒、無味、無任何刺激，在在自然界可以快速的被其他微生物降解，不會(huì)殘留，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成破壞和污染，殘留物不會(huì)對(duì)水源造成污染。通過測(cè)定槐糖脂及其他化學(xué)表面活性劑對(duì)水中魚類

3、的毒性，發(fā)現(xiàn)槐糖脂的半數(shù)致死濃度（LC50）高出化學(xué)表面活性劑的200-1000 倍。 （4）槐糖脂分子結(jié)構(gòu)類型豐富 槐糖脂分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)類似物有多達(dá)20 種以上，而且還不斷有新的槐糖脂分子被發(fā)現(xiàn)，分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定著槐糖脂特殊的生理功能。如槐糖脂對(duì)某些細(xì)菌、病毒、腫瘤細(xì)胞等具有良好的抑制作用。 2. 槐糖脂的合成方法 目前文獻(xiàn)報(bào)道的合成槐糖脂的方法有微生物發(fā)酵法和生物酶催化法。實(shí)驗(yàn)研究常用的是第一種方法。 2.1 微生物發(fā)酵法 該方法是研究中所用最多的方法，即用特定的菌種，通過添加含有長(zhǎng)鏈飽和 或者不飽和的脂肪烴為底物，使菌種發(fā)酵代謝產(chǎn)生槐糖脂。該方法操作簡(jiǎn)單，條件溫和，不需要嚴(yán)格的

4、高壓高溫設(shè)備，所得到的槐糖脂大多為混合物，主要有酸型和內(nèi)酯型兩種，后期對(duì)這些混合物的分離純化要求較高。目前常用的生產(chǎn)菌株為C. bombicola ATCC 22214。 2.2 生物酶催化法 與微生物發(fā)酵法相比，酶催化法合成的槐糖脂種類單一，利于分離純化，槐糖脂得率較微生物發(fā)酵高。用于合成槐糖脂的微生物酶主要是一些脂肪，利用酶的專一選擇性，可以對(duì)特定的基團(tuán)進(jìn)行改造，從而產(chǎn)生高度均一的槐糖脂分子。該方法最大的限制是找到可以改造特定基團(tuán)的不同酶類。此外，由于槐糖脂分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要多種酶的協(xié)同催化才可以完成，這其中要涉及基團(tuán)的保護(hù)與修飾，以及之后的解除修飾。槐糖脂分子結(jié)構(gòu)的槐糖部分是親水性極強(qiáng)的

5、基團(tuán)，而長(zhǎng)鏈脂肪酸具有很強(qiáng)的疏水性，使兩者順利結(jié)合必須要找到一種合適的介質(zhì)溶劑，這也給酶合成槐糖脂的研究帶來了考驗(yàn)。 3. 槐糖脂的應(yīng)用前景 槐糖脂獨(dú)特的理化特性以及良好的環(huán)境相容性使得槐糖脂在工農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥 行業(yè)展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。 3.1 油氣開采中的應(yīng)用 提高石油開采率以及防治石油開采中油氣泄露后的污染修復(fù)問題是目前油氣開采行業(yè)面臨的兩個(gè)主要問題。作為表面活性劑，槐糖脂可以降低原油的粘度，降低油水之間的表面張力，使油氣形成較穩(wěn)定的乳化液，降低吸附量，而且由于其環(huán)境友好型，與其它化學(xué)表面活性劑相比，即使殘留也不會(huì)造成環(huán)境污染。德國(guó)科學(xué)家對(duì)槐糖脂的驅(qū)油研究表明，在不添加任何表面活性劑助劑的

6、情況下，槐糖脂可以提高油氣采后率80%以上。我國(guó)中科院上海有機(jī)化學(xué)所上世紀(jì)90 年代將槐糖脂用于大慶油田的研究也取得了很好的效果。 3.2 環(huán)保中的應(yīng)用 Mulligan 等在本世紀(jì)初報(bào)道槐糖脂可以有效去除土壤和水中的重金屬離子。該原理是槐糖脂的親水端可以吸附金屬離子，二者結(jié)合后形成膠束從水中沉降或者從土壤中解吸，從而去除重金屬離子。2004 年，Sun 等50研究了槐糖脂對(duì)引起藻華的有害藻類的影響，研究發(fā)現(xiàn)，濃度為15 mg/L 的槐糖脂可以抑制90.0%以上的有害藻類的流動(dòng)。隨后Sun 對(duì)其機(jī)理進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，槐糖脂可以使這些藻類蛻皮，使得藻類細(xì)胞漲破裂解，使得細(xì)胞質(zhì)內(nèi)20%的核酸物質(zhì)釋放，

7、表明槐糖脂對(duì)藻類的殺滅不可逆。 3.3 日化行業(yè)的應(yīng)用 槐糖脂具有保濕、發(fā)泡、去污等功效，因此可以應(yīng)用到洗滌用品，化妝用品，及洗發(fā)護(hù)發(fā)用品中。日本花王公司（KAO）生產(chǎn)的索菲娜（SOFINA）系列產(chǎn)品里面就添加有少量的槐糖脂。此外，專利檢索槐糖脂還可以應(yīng)用到抗衰老的化妝品中，報(bào)道稱槐糖脂可以刺激人體皮膚成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)。 3.4 槐糖脂在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用 （1）槐糖脂的抑瘤 早在1997 年，Isoda就報(bào)道槐糖脂混合物可以誘導(dǎo)人急性早幼粒白血病細(xì)胞HL60 的分化，濃度為10 g/mL 的槐糖脂就可以將其誘導(dǎo)為單核細(xì)胞。1998年，Scholz 等研究表明槐糖脂的抑瘤活性與其分子上的乙?；鶊F(tuán)有關(guān)。2006年，陳靜等發(fā)現(xiàn)槐糖脂對(duì)人肝癌細(xì)胞系H7402、人肺腺癌細(xì)胞A54