聚賴氨酸

聚賴氨酸

賴氨酸的直鍊狀聚合物
1977年日本學者S.Shima和H.Sakai在從微生物中篩選Dragendo~Positive(簡寫為DP)物質的過程中,發現一株放線菌No.346能産生大量而穩定的DP物質,通過對酸水解産物的分析及結構分析,證實該DP物質是一種含有25-30個賴氨酸殘基的同型單體聚合物,稱為ε-多聚賴氨酸(ε一PL)。ε-聚賴氨酸的研究在國外特别是在日本已比較成熟,我國剛剛起步。
    中文名:ε-聚賴氨酸 外文名: 适用領域: 所屬學科: 發現時間:1977年 發現國家:日本 發現者:S.Shima和H.Sakai

理化性質

ε-聚賴氨酸為淡黃色粉末、吸濕性強,略有苦味,是賴氨酸的直鍊狀聚合物。它不受pH值影響,對熱穩定(120℃,20min),能抑制耐熱菌,故加入後可熱處理。但遇酸性多糖類、鹽酸鹽類、磷酸鹽類、銅離子等可能因結合而使活性降低。與鹽酸、檸檬酸、蘋果酸、甘氨酸和高級脂肪甘油酯等合用又有增效作用。

分子量在3600—4300之間的ε-聚賴氨酸其抑菌活性最好,當分子量低于1300時,ε-聚賴氨酸失去抑菌活性。由于聚賴氨酸是混合物,所以沒有固定的熔點,250℃以上開始軟化分解。ε一聚賴氨酸溶于水,微溶于乙醇。對其表征進行紅外光譜分析表明:在1680~1640cm-1和1580—1520cm-1有強吸收峰。

主要用途

一般都是以50%的有效成分配合成商品出售。如:酒精制劑:以含質量分數50%聚賴氨酸的糊精粉末為基礎原料,添加體積分數30%~70%的酒精的制劑,主要用于各種蛋制品。醋酸制劑:添加體積分數O.5%~5.0%的醋酸,主要用于米飯,色拉等食品;甘油制劑:添加量為體積分數O.01%~5%,主要用于含有動物性蛋白乳蛋白較多的食品;甘氨酸制劑:添加量為質量分數0.01%一10%,和聚賴氨酸複合使用,協同抑菌效果更佳。

作用機理

ε-聚賴氨酸的作用機理主要表現在如下3個方面:

(1)作用于細胞壁和細胞膜系統;

(2)作用于遺傳物質或遺傳微粒結構;

(3)作用于酶或功能蛋白。我們對聚賴氨酸的抑菌性能進行了研究,發現ε一PL不僅可抑制耐熱性較強的G+的微球菌,而且對其它天然防腐劑(如Nisin)不易抑制的G-的大腸杆菌、沙門氏菌抑菌效果亦非常好,同時還可抑制保加利亞乳杆菌、嗜熱鍊球菌、酵母菌的生長。

但是單獨使用ε-PL時對枯草芽孢杆菌、黑曲黴抑制不明顯,采用ε一PL與醋酸複合處理,對枯草芽孢杆菌抑制作用增強,經高溫處理後的ε-PL對微球菌仍有抑菌活性。

應用

ε-聚賴氨酸在保鮮防腐方面的應用

(1)ε-聚賴氨酸和甘氨酸混合能延長牛奶保質期。

(2)對方便米飯和快餐食品等提高保存期。

(3)聚賴氨酸與大蒜為主要原料混合制成食品防腐劑。這種食品防腐劑使用時加入食品中或噴淋到食品表面,均具有顯着的抗菌防腐作用,能殺死或抑制食品内部或表面的緻病微生物。

ε-聚賴氨酸富含陽離子,與帶有陰離子的物質有強的靜電作用力并且對生物膜有良好的穿透力,基于這一特性多聚賴氨酸可用于某些藥物的載體,因此在醫療和制藥方面得到廣泛應用。

ε-聚賴氨酸與氨甲嘌呤(治療白血病、腫瘤的藥物)聚合,能提高藥物的療效。電脈沖對不同分子量聚賴氨酸修飾的細胞膜的破壞程度,發現細胞膜吸附高分子量聚賴氨酸會降低其破損臨界電壓。另外ε-PL的另一個重要用途是作為高吸I生聚合物,用于婦女衛生巾、嬰兒尿片和其他各種工業産品中。

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