納他霉素是一種高效、廣譜的抗真菌劑,能有效地抑制酵母菌和霉菌的生長,阻止絲狀真菌中黃曲霉毒素的形成,而且無毒,不致突變、不致癌、不致畸、不致敏,并且由于納他霉素的溶解度很低,可用其對食品表面進(jìn)行處理以增加食品的保質(zhì)期,卻不影響風(fēng)味和口感。1982年6月,美國正式批準(zhǔn)納他霉素作為食品添加劑。目前,包括中國在內(nèi),全世界有30多個(gè)國家批準(zhǔn)將納他霉素用于乳制品、肉制品、果汁飲料、葡萄酒等的生產(chǎn)和保藏。
目前納他霉素發(fā)酵的水平較低,導(dǎo)致成本高、應(yīng)用前景受到限制。因此,對納他霉素發(fā)酵進(jìn)行深入的研究和開發(fā)具有重要意義。盧詩瑤(2016)以納塔爾鏈霉菌為研究對象,圍繞如何有效提高納他霉素產(chǎn)量的關(guān)鍵問題,在菌種誘變選育、發(fā)酵工藝優(yōu)化和產(chǎn)品分離純化等方面進(jìn)行了研究。首先建立了3種納他霉素檢測和篩選方法,酵母抑菌圈法、紫外分光光度計(jì)法和高效液相色譜法(HPLC)。建立了磁場與Fe2+共同誘變納塔爾鏈霉菌的新方法,并對其原理進(jìn)行了初步探索。以納塔爾鏈霉菌NT3作為出發(fā)菌株,硫酸鏈霉素作為抗性篩選劑,依次用紫外、低能離子束及磁場3種方法對其進(jìn)行誘變育種,最終篩選到一株納他霉素高產(chǎn)菌株MF7,具有優(yōu)良的傳代穩(wěn)定性,產(chǎn)量達(dá)2.32 g/L,對比出發(fā)菌株提高了330%。對納塔爾鏈霉菌高產(chǎn)菌MF7的搖瓶發(fā)酵條件進(jìn)行了研究,對分離提純工藝進(jìn)行了初步研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用甲醇法對發(fā)酵液中的納他霉素進(jìn)行初步提取和純化,確定最佳提取條件:發(fā)酵液6 000 r/min離心20 min,進(jìn)行固液分離,用甲醇做提取劑,固液比1∶4,pH為10.5,溫度25℃充分?jǐn)噭?。采用活性炭和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀依次除去色素和甲醇,去離子水洗滌,10 000 r/min,離心20 min,烘干沉淀,得納他霉素粗制品,回收率79.7%,純度為95.6%。CN201610535130.4公開了一種納他霉素微乳液的制備方法,包括如下步驟:1)將納他霉素加入水中,調(diào)節(jié)pH為7~13,攪拌使其均勻分布或溶解于水中;2)將含酪蛋白物質(zhì)加入水中,攪拌均勻分布后,調(diào)節(jié)pH至10~13;3)將經(jīng)上述兩步驟處理后的物質(zhì)混合,于30~85℃下,攪拌形成澄清溶液;4)降溫至0~30℃下,攪拌條件下用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)體系的pH至6~8后,繼續(xù)攪拌20~40 min,獲得納他霉素微乳液。CN201510346199.8公開了一種發(fā)酵生產(chǎn)納他霉素的方法,該方法包括配制培養(yǎng)基,然后在放有培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接入納塔爾鏈霉菌的種子培養(yǎng)物,在一定條件下進(jìn)行發(fā)酵,在發(fā)酵過程中同時(shí)流加丙酸鹽及還原糖。CN201410094966.6提供了一種納他霉素針狀結(jié)晶的制備方法:將納他霉素加入水中,調(diào)pH值為1~3或11~13,攪拌使其完全溶解后,再于5~120 min內(nèi)緩慢(太快或太慢都不利針狀結(jié)晶的形成)調(diào)pH至4~10,繼續(xù)攪拌20~40 min,獲得納他霉素針狀結(jié)晶的懸浮液,懸浮液經(jīng)干燥獲得納他霉素針狀結(jié)晶。采用該發(fā)明方法所得到的樣品在水或75%乙醇中懸浮穩(wěn)定好,長時(shí)間不發(fā)生沉淀,從而方便使用,在食品防腐上具有較好的市場應(yīng)用前景。CN201410027155.4涉及一種提高納他霉素產(chǎn)量的方法,所述方法包括如下步驟:1)配置培養(yǎng)基,培養(yǎng)基由以下組分配制而成:淀粉45~55 g/L,黃豆餅粉25~35 g/L,酵母粉4~12 g/L,KH2PO40.01~0.1 g/L 和碳酸鈣 1~5 g/L,滅菌前 pH 調(diào)至 6.8~7.4,118~125 ℃滅菌 25~30 min;2)在培養(yǎng)基中接入納塔爾鏈霉菌F4-245的種子培養(yǎng)物,接種量8%~15%,在28~32℃進(jìn)行發(fā)酵;3)在發(fā)酵至20~30 h時(shí)補(bǔ)加0.05%~0.3%正丙醇,繼續(xù)發(fā)酵。CN201711315854.9公開了一種穩(wěn)定的液體納他霉素的生產(chǎn)制備工藝,包括以下步驟:1)發(fā)酵生產(chǎn)晶體20 μm以下的微小型納他霉素;2)納他霉素發(fā)酵液經(jīng)過酶解預(yù)處理4~8 h;3)將步驟2)酶解后發(fā)酵液洗滌,收集得到微小型納他霉素漿料;4)將洗滌好的漿料與純化水1∶1攪拌均勻,形成液體納他霉素;5)在液體納他霉素中加入0.2%~2%的食用膠,繼續(xù)攪拌使其充分溶解,這樣便得到極其穩(wěn)定的液體納他霉素。CN 201210388590.0涉及一種從發(fā)酵液中分離純化納他霉素的方法:將納他霉素發(fā)酵液用草酸調(diào)pH值后依次加入黃血鹽和硫酸鋅,再加入聚丙烯酸鈉,經(jīng)廂式隔膜壓濾機(jī)過濾、超濾提純后納濾純化、結(jié)晶、真空干燥后制得納他霉素。
納他霉素作為國際上唯一獲得批準(zhǔn)的高效、安全的抗真菌生物防腐劑,為食品防腐抗菌的研究與開發(fā)提供了頗有前景的材料。研究人員應(yīng)該加深生物防腐劑的研發(fā)和應(yīng)用,根據(jù)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、配方和貯藏環(huán)境等開發(fā)出不同復(fù)合型生物防腐劑,并且精確評估其抑菌作用,保證消費(fèi)者的健康飲食。