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青霉素的发酵研究进展论文

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青霉素的发酵研究进展论文

青霉素 (Benzylpenicillin / Penicillin)【简介】 青霉素是指分子中含有青霉烷,能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。 青霉素又被称为青霉素G、peillin G、 盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。 青霉素是抗菌素的一种,是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素,是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。但它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。 青霉素类抗生素的毒性很小,由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁,而人类只有细胞膜无细胞壁,故对人类的毒性较小,除能引起严重的过敏反应外,在一般用量下,其毒性不甚明显.是化疗指数最大的抗生素。但其青霉素类抗生素常见的过敏反应在各种药物中居首位,发生率最高可达5%~10% ,为皮肤反应 ,表现皮疹、血管性水肿,最严重者为过敏性休克,多在注射后数分钟内发生,症状为呼吸困难、发绀、血压下降、昏迷、肢体强直,最后惊厥,抢救不及时可造成死亡。各种给药途径或应用各种制剂都能引起过敏性休克,但以注射用药的发生率最高。过敏反应的发生与药物剂量大小无关。对本品高度过敏者,虽极微量亦能引起休克。注入体内可致癫痫样发作。大剂量长时间注射对中枢神经系统有毒性(如引起抽搐、昏迷等),停药或降低剂量可以恢复。 使用本品必须先做皮内试验。青霉素过敏试验包括皮肤试验方法(简称青霉素皮试)及体外试验方法,其中以皮内注射较准确。皮试本身也有一定的危险性,约有25%的过敏性休克死亡的病人死于皮试。所以皮试或注射给药时都应作好充分的抢救准备。在换用不同批号青霉素时,也需重作皮试。注射液、皮试液均不稳定,以新鲜配制为佳。而且对于自肾排泄,肾功能不良者,剂量应适当调整。此外,局部应用致敏机会多,且细菌易产生抗药性,故不提倡。【英文简述】 Penicillin (sometimes abbreviated PCN) refers to a group of beta-lactam antibiotics used in the treatment of bacterial infections caused by susceptible, usually Gram-positive, organisms. The name “penicillin” can also be used in reference to a specific member of the penicillin group Penam Skeleton, which has the molecular formula R-C9H11N2O4S, where R is a variable side chain. 【分类】 按其特点可分为 : 青霉素G类:如青霉素G钾、青霉素G钠、长效西林等。 耐酶青霉素:如苯唑青霉素(新青Ⅱ号)、氯唑青霉素等。 广谱青霉素:如氨苄青霉素、羟氨苄青霉素等。 抗绿脓杆菌的广谱青霉素:如羧苄青霉素、氧哌嗪青霉素、呋苄青霉素等。 氮咪青霉素:如美西林及其酯匹美西林等,其特点为较耐酶,对某些阴性杆菌(如大肠、克雷伯氏和沙门氏菌)有效,但对绿脓杆菌效差。 【特点】 青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称,由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁,而人类只有细胞膜无细胞壁,故对人类的毒性较小,除能引起严重的过敏反应外,在一般用量下,其毒性不甚明显,但它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。 青霉素类抗生素的毒性很小,是化疗指数最大的抗生素。但其青霉素类抗生素常见的过敏反应在各种药物中居首位,发生率最高可达5%~10% ,为皮肤反应 ,表现皮疹、血管性水肿,最严重者为过敏性休克,多在注射后数分钟内发生,症状为呼吸困难、发绀、血压下降、昏迷、肢体强直,最后惊厥,抢救不及时可造成死亡。各种给药途径或应用各种制剂都能引起过敏性休克,但以注射用药的发生率最高。过敏反应的发生与药物剂量大小无关。对本品高度过敏者,虽极微量亦能引起休克。注入体内可致癫痫样发作。大剂量长时间注射对中枢神经系统有毒性(如引起抽搐、昏迷等),停药或降低剂量可以恢复。 【历史发展】 亚历山大·弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。有一次他外出度假时,把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时,注意到在一个培养皿中长了一个霉菌斑。并且霉菌斑周围的细菌都死了。 霉菌渗出了什么强有力的物质?弗莱明称为青霉素,并发现了它可以杀死许多致命性细菌。然而,因为青霉素在试管内和血清混合后很快失活,弗莱明认为它不会在人和动物身上发生作用。 10多年后,弗洛里和钱恩在1940年用青霉素重新做了实验。他们给8只小鼠注射了致死剂量的链球菌,然后给其中的4只用青霉素治疗。几个小时内,只有那4只用青霉素治疗过的小鼠还健康活着。“这真像一个奇迹!”弗洛里说道。 到了1943年,制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。英国和美国当时正在和纳粹德国交战。这种新的药物对控制伤口感染非常有效。到了1944年,药物的供应已经足够治疗第二次世界大战期间所有参战的盟军士兵。 青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力,带动了抗生素家族的诞生。 20世纪40年代以前,人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核,那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面,科研人员进行了长期探索,然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。 在1928年夏季的一天,英国微生物学家弗莱明发现,一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现,霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明,上述霉菌为点青霉菌,因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。然而遗憾的是弗莱明一直未能找到提取高纯度青霉素的方法,于是他将点青霉菌菌株一代代地培养,并于1939年将菌种提供给准备系统研究青霉素的英国病理学家弗洛里和生物化学家钱恩。 通过一段时间的紧张实验,弗洛里、钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后,弗洛里在一种甜瓜上发现了可供大量提取青霉素的霉菌,并用玉米粉调制出了相应的培养液。1941年开始的临床实验证实了青霉素对链球菌、白喉杆菌等多种细菌感染的疗效。青霉素之所以能既杀死病菌,又不损害人体细胞,原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍,导致病菌溶解死亡,而人和动物的细胞则没有细胞壁。但是青霉素会使个别人发生过敏反应,所以在应用前必须做皮试。在这些研究成果的推动下,美国制药企业于1942年开始对青霉素进行大批量生产。这些青霉素在世界反法西斯战争中挽救了大量美英盟军的伤病员。1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。 青霉素的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。通过数十年的完善,青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后,链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生,增强了人类治疗传染性疾病的能力。但与此同时,部分病菌的抗药性也在逐渐增强。为了解决这一问题,科研人员目前正在开发药效更强的抗生素,探索如何阻止病菌获得抵抗基因,并以植物为原料开发抗菌类药物。【药理学】 内服易被胃酸和消化酶破坏。肌注或皮下注射后吸收较快,15~30min达血药峰浓度。青霉素在体内半衰期较短,主要以原形从尿中排出。 氯霉素是具广谱抗菌作用,对革兰阴性菌的作用较革兰阳性菌强,对伤寒杆菌、流感杆菌和百日咳杆菌的作用比其他抗生素强,对立克次体感染(如斑疹伤寒)以及病毒感染(如沙眼)均有较好作用。对布氏杆菌、大肠杆菌、产气杆菌、肺炎杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、脑膜炎双球菌、淋球菌等也有较强抗菌作用。本品属抑菌剂,其作用机理主要抑制细菌蛋白质的合成,系作用于核糖核蛋白体的50S亚基上,抑制肽基转移酶的作用,阻止了肽链的增长。临床上主要用于伤寒、副伤寒和其他沙门氏菌感染,疗效好,目前仍是治疗这些疾病的首选药物。【作用】 青霉素对溶血性链球菌等链球菌属,肺炎链球菌和不产青霉素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。对肠球菌有中等度抗菌作用,淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌、炭疽芽孢杆菌、牛型放线菌、念珠状链杆菌、李斯特菌、钩端螺旋体和梅毒螺旋体对本品敏感。本品对流感嗜血杆菌和百日咳鲍特氏菌亦具一定抗菌活性,其他革兰阴性需氧或兼性厌氧菌对本品敏感性差.本品对梭状芽孢杆菌属、消化链球菌厌氧菌以及产黑色素拟杆菌等具良好抗菌作用,对脆弱拟杆菌的抗菌作用差。青霉素通过抑制细菌细胞壁四肽则链和五肽交连桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。对革兰阳性菌有效,由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。 其中青霉素为以下感染的首选药物: 1.溶血性链球菌感染,如咽炎、扁桃体炎、猩红热、丹毒、蜂窝织炎和产褥热等 2.肺炎链球菌感染如肺炎、中耳炎、脑膜炎和菌血症等 3.不产青霉素酶葡萄球菌感染 4.炭疽 5.破伤风、气性坏疽等梭状芽孢杆菌感染 6.梅毒(包括先天性梅毒) 7.钩端螺旋体病 8.回归热 9.白喉 10.青霉素与氨基糖苷类药物联合用于治疗草绿色链球菌心内膜炎 青霉素亦可用于治疗: 1.流行性脑脊髓膜炎 2.放线菌病 3.淋病 4.奋森咽峡炎 5.莱姆病 6.多杀巴斯德菌感染 7.鼠咬热 8.李斯特菌感染 9.除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染 风湿性心脏病或先天性心脏病患者进行口腔、牙科、胃肠道或泌尿生殖道手术和操作前,可用青霉素预防感染性心内膜炎发生【生产方法】 天然青霉素与半合成青霉素生产方法完全不同。 天然青霉素 青霉素G生产可分为菌种发酵和提取精制两个步骤。①菌种发酵:将产黄青霉菌接种到固体培养基上,在25℃下培养7~10天,即可得青霉菌孢子培养物。用无菌水将孢子制成悬浮液接种到种子罐内已灭菌的培养基中,通入无菌空;气、搅拌,在27℃下培养24~28h,然后将种子培养液接种到发酵罐已灭菌的含有苯乙酸前体的培养基中,通入无菌空气,搅拌,在27℃下培养7天。在发酵过程中需补入苯乙酸前体及适量的培养基。②提取精制:将青霉素发酵液冷却,过滤。滤液在pH2~的条件下,于萃取机内用醋酸丁酯进行多级逆流萃取,得到丁酯萃取液,转入~的缓冲液中,然后再转入丁酯中,将此丁酯萃取液经活性炭脱色,加入成盐剂,经共沸蒸馏即可得青霉素G钾盐。青霉素G钠盐是将青霉素G钾盐通过离子交换树脂(钠型)而制得。 半合成青霉素 以6APA为中间体与多种化学合成有机酸进行酰化反应,可制得各种类型的半合成青霉素。 6APA是利用微生物产生的青霉素酰化酶裂解青霉素G或V而得到。酶反应一般在40~50℃、pH8~10的条件下进行;近年来,酶固相化技术已应用于6APA生产,简化了裂解工艺过程。6APA也可从青霉素G用化学法来裂解制得,但成本较高。侧链的引入系将相应的有机酸先用氯化剂制成酰氯,然后根据酰氯的稳定性在水或有机溶剂中,以无机或有机碱为缩合剂,与6APA进行酰化反应。缩合反应也可以在裂解液中直接进行而不需分离出6APA。【剂型用法和用量】 片剂:每片克。胶囊剂:每粒克。注射剂:每支2毫升,含药克。滴眼剂:8毫克:克。口服,每天成人1~2克;儿童每日按千克体重服用50~100毫克,分2~4次。肌注,成人每次~1克,每天2次;儿童每日按千克体重服用25~50毫克,分2次。静脉滴注,剂量同肌注,因注射剂系以丙二醇为溶剂,用时以等渗葡萄糖注射液或生理盐水稀释至毫克:毫升供用,即2毫克(克)以100毫升输液稀释,并应以干燥空针抽取,以免析出结晶,稀释完后应仔细检查无结晶析出,方可使用。【不良反应】 1.主要毒性反应是抑制骨髓造血机能,引起粒细胞及血小板减少症,用药期间如发现轻度白细胞或血小板减少,应立即停药,一般可恢复。氯霉素所致的再生障碍性贫血虽少见,但难逆转,常可致死,多发生于儿童长期反复用氯霉素者,偶有用量很少而发病者。 2.过敏反应较少见,但也可引起皮疹,药物热。少数可引起黄疸,原有肝脏疾病者甚至可引起急性肝坏死。 3.可引起精神症状如幻觉、谵妄,大多发生于用药后3~5日,停药后两日内可消失。 4.口服后可发生胃肠道反应,如恶心、呕吐、腹泻、食欲不振等。【副作用】1 青霉素类的毒性很低,但较易发生变态反应,发生率约为5%�10%。多见的为皮疹、哮喘、药物热、严重的可致过敏性休克而引起死亡。 2 大剂量应用青霉素抗感染时,可出现神经精神症状,如反射亢进、知觉障碍、抽搐、昏睡等,停药或减少剂量可恢复。 3 使用青霉素前必须作皮肤过敏试验。如果发生过敏性休克,应立即皮下或肌内注射肾上腺素~1ml,同时给氧并使用抗组胺药物及肾上腺皮质激素等。 4 肌注钾盐时局部疼痛较明显,用苯甲醇溶液作为稀释剂溶解,则可消除疼痛。 【细菌对青霉素类产生耐药性】细菌对青霉素类产生耐药性主要有三种机制:1.细菌产生β内酰胺酶,使青霉素类水解灭活;2.细菌体内青霉素作用靶位——青霉素结合蛋白发生改变;3.细胞壁对青霉素类的渗透性减低。其中以第一种机制最为常见,也最重要。青霉素类抗生素水溶性好,血消除半衰期大多不超过2小时,主要经肾排出,多数品种可经血液透析清除。按我国卫生部规定,使用青霉素类抗生素前均需做青霉素皮肤试验,阳性反应者禁用。【注意事项】 1.口服或注射给药时忌与碱性药物配伍,以免分解失效。 2.本品不宜与盐酸四环素、卡那霉素、多粘菌素E、磺胺嘧啶钠、三磷酸腺苷、辅酶A等混合静滴,以免发生沉淀或降效。 3.氯霉素与青霉素一般不要联用,因氯霉素为抑菌剂,而青霉素为繁殖期杀菌剂,联用可影响青霉素的抗菌活性而降效。但这一问题尚有争论,意见不一,因两者联用对革兰阳性菌、阴性菌混合感染及颅内感染临床效果好。解决的办法,如需联用,宜先用青霉素2~3小时后再用氯霉素。 4.由于本品可抑制某些肝脏酶的活性,因此可干扰甲苯磺丁脲、苯妥英钠和双香豆素在人体内的生物转化,可增强甲苯磺西脲、苯妥英钠的作用,对双香豆素和华法林的抗凝作用均可增强。 5.婴儿、肝、肾功能减退者慎用,妊娠末期产妇慎用,哺乳期妇女忌用。应用青霉素前除做皮试外,还要注意以下几点: 1、要到有抢救设备的正规医疗单位注射青霉素,万一发生过敏反应,可以得到及时有效的抢救治疗。在注射过程中任何时候出现头晕心慌、出汗、呼吸困难等不适,都要立即告诉医生护士。 2、注射完青霉素,至少在医院观察20分钟,无不适感才可离开。 3、不要在极度饥饿时应用青霉素,以防空腹时机体对药物耐受性降低,诱发晕针等不良反应。 4、两次注射时间不要相隔太近,以4—6小时为好。静脉点滴青霉素时,开始速度不要太快,每分钟以不超过40滴为宜,观察10—20分钟无不良反应再调整输液速度。 5、如果当天有注射青霉素史,在家中出现头晕心慌、出汗、呼吸困难等不适,应及时送医院诊治。青霉素配伍应用中的相互作用: 近年来,临床中出现滥用药物的问题,造成一些不良反应,尤其是青霉素与其他药物的配伍应用,所产生的相互作用和不良反应是不可忽视的。 1 青霉素不可与同类抗生素联用 由于它们的抗菌谱和抗菌机制大部分相似,联用效果并不相加。相反,合并用药加重肾损害,还可以引起呼吸困难或呼吸停止。它们之间有交叉抗药性,不主张两种β-内酰胺类抗生素联合应用。 2 青霉素不可与磺胺和四环素联合用药 青霉素属繁殖期“杀菌剂”,阻碍细菌细胞壁的合成,四环素属“抑菌剂”,影响菌体蛋白质的合成,二者联合作用属拮抗作用,一般情况下不应联合用药。临床资料表明单用青霉素抗菌效力为90%,单用磺胺类药效力为81%,两者联合用药抗菌效力为75%,若非特殊情况不可联合使用。 3 青霉素不可与氨基苷类联合用药 两者混合同于输液器给病人输液,因青霉素的β-内酰胺可使庆大霉素产生灭活作用,其机制为两者之间发生化学相互作用,故严禁混合应用,应采用青霉素静脉滴注,庆大霉素肌肉注射。 综上所述,青霉素联用不当,由于药物的相互作用,而导致药物不良反应是不可低估的。青霉素是治疗各种感染性疾病的最常用抗生素,严格掌握用药的适应证,合理联用,措施得力,减少不必要的不良反应。【青霉素家族】 青霉素用于临床是40年代初,人们对青霉素进行大量研究后又发现一些青霉素,当人们又对青霉素进行化学改造,得到了一些有效的半合成青霉素,70年代又从微生物代谢物中发现了一些母核与青霉素相似也含有β-内酰胺环,而不具有四氢噻唑环结构的青霉素类,可分为三代:第一代青霉素指天然青霉素,如青霉素G(苄青霉素);第二代青霉素是指以青霉素母核-6-氨基青霉烷酸(6-APA),改变侧链而得到半合成青霉素,如甲氧苯青霉素、羧苄青霉素、氨苄青霉素;第三代青霉素是母核结构带有与青霉素相同的β-内酰胺环,但不具有四氢噻唑环,如硫霉素、奴卡霉素。【青霉素浓缩法】 利用青霉素特异性地杀死野生型细胞、保留营养缺陷型细胞的方法。青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,所以只能杀死生长繁殖中的细菌,而不能杀死停止分裂的细菌。在只能使野生型生长而不能使突变型生长的选择性液体培养基中,野生型被青霉素杀死,而突变型则不被杀死,从而淘汰野生型,使突变型得以浓缩。可适用于细菌和放线菌,是营养缺陷型突变体筛选的常用方法之一。 【岛青霉素】 稻谷在收获后如未及时脱粒干燥就堆放很容易引起发霉。发霉谷物脱粒后即形成"黄变米"或"沤黄米",这主要是由于岛青霉()污染所致。黄变米在我国南方、日本和其他热带和亚热带地区比较普遍。小鼠每天口服200g受岛青霉污染的黄变米,大约一周可死于肝肥大;如果每天饲喂黄变米,持续两年可诱发肝癌。流行病学调查发现,肝癌发病率和居民过多食用霉变的大米有关。吃黄变米的人会引起中毒(肝坏死和肝昏迷)和肝硬化。岛青霉除产生岛青霉素(Silanditoxin)外,还可产生环氯素(Cyclochlorotin),黄天精(Luteoskyrin)和红天精(Erythroskyrin)等多种霉菌毒素。 岛青霉素和黄天精均有较强的致癌活性,其中黄天精的结构和黄曲霉素相似,毒性和致癌活性也与黄曲霉素相当。小鼠日服7mg/kg体重的黄天精数周可导致其肝坏死,长期低剂量摄入可导致肝癌。环氯素为含氯环结构的肽类,对小鼠经口LD50为体重,有很强的急性毒性。环氯素摄入后短时间内可引起小鼠肝的坏死性病变,小剂量长时间摄入可引起癌变。

青霉素是人类历史上发现的第一种抗生素,且应用非常广泛。早在唐朝时,长安城的裁缝会把长有绿毛的糨糊涂在被剪刀划破的手指上来帮助伤口愈合,就是因为绿毛产生的物质(青霉素素菌)有杀菌的作用,也就是人们最早使用青霉素。20世纪40年代以前,人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核,那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面,科研人员进行了长期探索,然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。近代,1928年英国细菌学家弗莱明首先发现了世界上第一种抗生素—青霉素,亚历山大·弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。1928年,英国科学家Fleming在实验研究中最早发现了青霉素,但由于当时技术不够先进,认识不够深刻,Fleming并没有把青霉素单独分离出来。1929年,弗莱明发表了他的研究成果,遗憾的是,这篇论文发表后一直没有受到科学界的重视。在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现,霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明,上述霉菌为点青霉菌,因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。然而遗憾的是弗莱明一直未能找到提取高纯度青霉素的方法,于是他将点青霉菌菌株一代代地培养,并于1939年将菌种提供给准备系统研究青霉素的英国病理学家弗洛里(Howard Walter Florey)和生物化学家钱恩。1938年,德国化学家恩斯特钱恩在旧书堆里看到了弗莱明的那篇论文,于是开始做提纯实验。弗洛里和钱恩在1940年用青霉素重新做了实验。他们给8只小鼠注射了致死剂量的链球菌,然后给其中的4只用青霉素治疗。几个小时内,只有那4只用青霉素治疗过的小鼠还健康活着。此后一系列临床实验证实了青霉素对链球菌、白喉杆菌等多种细菌感染的疗效。青霉素之所以能既杀死病菌,又不损害人体细胞,原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍,导致病菌溶解死亡,而人和动物的细胞则没有细胞壁。1940年冬,钱恩提炼出了一点点青霉素,这虽然是一个重大突破,但离临床应用还差得很远。1941年,青霉素提纯的接力棒传到了澳大利亚病理学家瓦尔特弗洛里的手中。在美国军方的协助下,弗洛里在飞行员外出执行任务时从各国机场带回来的泥土中分离出菌种,使青霉素的产量从每立方厘米2单位提高到了40单位。1941年前后英国牛津大学病理学家霍华德·弗洛里与生物化学家钱恩实现对青霉素的分离与纯化,并发现其对传染病的疗效,但是青霉素会使个别人发生过敏反应,所以在应用前必须做皮试。所用的抗生素大多数是从微生物培养液中提取的,有些抗生素已能人工合成。由于不同种类的抗生素的化学成分不一,因此它们对微生物的作用机理也很不相同,有些抑制蛋白质的合成,有些抑制核酸的合成,有些则抑制细胞壁的合成。通过一段时间的紧张实验,弗洛里、钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后,弗洛里在一种甜瓜上发现了可供大量提取青霉素的霉菌,并用玉米粉调制出了相应的培养液。在这些研究成果的推动下,美国制药企业于1942年开始对青霉素进行大批量生产。到了1943年,制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。当时英国和美国正在和纳粹德国交战。这种新的药物对控制伤口感染非常有效。1943年10月,弗洛里和美国军方签订了首批青霉素生产合同。青霉素在二战末期横空出世,迅速扭转了盟国的战局。战后,青霉素更得到了广泛应用,拯救了数以千万人的生命。到1944年,药物的供应已经足够治疗第二次世界大战期间所有参战的盟军士兵。因这项伟大发明,1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。1944年9月5日,中国第一批国产青霉素诞生,揭开了中国生产抗生素的历史。截至2001年年底,中国的青霉素年产量已占世界青霉素年总产量的60%,居世界首位。2002年,Birol等人提出了基于过程机理的模型,该过程综合考虑了发酵中微生物的各种生理变化,发现这是个十分复杂的过程。为了更加方便地对青霉素过程进行研究,Birol对Bajpai和Reuss提出的非结构式模型进行了扩展,对模型进一步简化,方便研究。

英国细菌学家亚历山大·弗莱明 对 培养皿上霉花的周围出现了一圈清澈的环状带 产生了好奇而发现了青霉素

青蒿素的发展和研究进展论文

屠呦呦与青蒿素2015年10月5日,从瑞典斯德哥尔摩传来令人振奋的消息:中国女科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。理由是她发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。10月6日上午,一直不愿意接受采访的屠呦呦终于把记者请进家门,一再强调“也没什么好讲的”,她还通过央视发表自己获奖感言,她说,作为一名科技工作者,获得诺贝尔奖是一项很大的荣誉,青蒿素这项生物研究成功是多年研究集体公关的成绩,青蒿素获奖是中国科学家集体的荣誉。在诺贝尔奖之前,大部分人或许都不知道屠哟哟是何许人,一夜之间她蜚声国内外,而以她为领导的研发小组研制的新型抗疟疾药青蒿素也被大家所熟知。屠呦呦1930年12月30日出生于浙江省宁波市。“呦呦鹿鸣,食野之苹”,《诗经·小雅》的名句寄托了屠呦呦父母对她的美好期待。她自幼耳闻目睹中药治病的奇特疗效,立志探索它的奥秘。1951年,屠呦呦如愿考入北京大学医学院药学系,选择了当时一般人缺乏兴趣的生药学专业。在专业课程中,她对植物化学、本草学和植物分类学最感兴趣。大学毕业后,屠呦呦就职于中国中医研究院。那时该院初创,条件艰苦。屠呦呦在设备简陋连基本通风设施都没有的工作环境中,经常和各种化学溶液打交道,一度患上中毒性肝炎,但她心无旁骛,埋头从事中药研究,取得了许多骄人的成果。其中,研制用于治疗疟疾的药物——青蒿素,是她最杰出的成就。当年轻的屠呦呦开始这项研究的时候,她当然不会意识到,在漫长而曲折的研究“抗疟”的道路上,有一顶金光闪闪的王冠正在等待她来摘取。疟疾是一种严重危害人类生命健康的世界性流行病。世界卫生组织报告,全世界约数10亿人口生活在疟疾流行区,每年约2亿人患疟疾,百余万人被夺去生命。特别是上世纪60年代初,全球疟疾疫情难以控制。当时正值美越交战,在越美军因疟疾减员80多万人。美国不惜投入,筛选出20多万种化合物,却未找到理想的抗疟新药。因疟原虫对喹啉类药物已产生抗药性,所以,防治疟疾重新成为各国医药界攻克的目标。继美国之后,英、法、德等国也花费大量人力物力,寻找有效的新结构类型化合物,但一直未能如愿。我国从1964年重新开始对抗疟新药的研究,从中草药中寻求突破是整个工作的主流,但是,通过对数千种中草药的筛选,却没有任何重要发现。在国内外都处于困境的情况下,1969年,39岁的屠呦呦临危受命,出任该项目的科研组长。她从整理历代医籍着手,四处走访老中医,搜集建院以来的有关群众来信,编辑了以640方中药为主的《抗疟单验方集》。然而筛选的大量样品,对抗疟均无好的苗头。她并不气馁,经过200多种中药的380多个提取物进行筛选,最后将焦点锁定在青蒿上。但大量实验发现,青蒿的抗疟效果并不理想。她又系统查阅文献,特别注意在历代用药经验中提取药物的方法。当她再一次转向古老中国智慧时,东晋名医葛洪《肘后备急方》中称:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”可治“久疟”。琢磨这段记载,她认为很有可能在高温的情况下,青蒿的有效成分被破坏了。于是她改用乙醇冷浸法,所得青蒿提取物对鼠疟的效价显著提高;接着,用低沸点溶剂提取,效价更高,而且趋于稳定。终于,在经历了190次失败后,青蒿素诞生了。这剂新药对鼠疟、猴疟疟原虫的抑制率达到100%。疟疾,一个肆意摧残人类生命健康的恶魔,被一位中国的女性科学家制服了。屠呦呦,以百折不挠的拼搏精神在中华科技史上谱写了一部精彩的人生传奇。“这一医学发展史上的重大发现,每年在全世界,尤其在发展中国家,挽救了数以百万计疟疾患者的生命。在基础生物医学领域,许多重大发现的价值和效益并不在短期内显而易见。但也有少数,它们的诞生对人类健康的改善所起的作用和意义是立竿见影的。由屠呦呦和她的同事们一起研发的抗疟药物青蒿素就是这样一个例子。”这是2011年度拉斯克奖的颁奖词。2015年的诺贝尔奖虽然有些姗姗来迟,但毕竟是令人庆幸的。当颁奖词的庄严声韵回响在地球上空的时候,各种肤色的人都在向这位耄耋老人表达深深的敬意。

1964年,越南战争爆发,当时北越军队常出没于山间丛林地区,而这一地区恶性疟疾流行猖獗,且对奎宁及奎诺酮类抗疟药物如氯喹(chloroquine)等普遍出现了耐药性,平民与军队的患病人数猛增,越南政府请求支援。中国政府于1967年5月23日在北京成立5·23抗疟计划办公室,统一领导《5·23 抗疟计划》的实施,其全称为中国疟疾研究协作项,代号为"523"。领导小组由国家科委(正组长)、总后勤部(副组长)、国防科委、卫生部、化工部、中国科学院各派一名代表组成,直接归国家科委领导。办事机构以中国人民解放军后字236部队为主(推测为军事医学科学院代号),办公室设在后字236部队。不过,由于进展和当时的政治环境,"523"领导小组曾多次发生变动,如1971年5月22日广州召开的全国疟疾防治研究工作座谈会上,领导小组改为由卫生部(正组长)、总后卫生部(副组长)、化工部和中国科学院组成。后来,一位研究人员曾调侃,正是由于这一项目,“使得在当时到处停工的医药研究单位留下了一支队伍”。1969年,在军事医学科学院驻卫生部中医研究院军代表的建议下,全国“"523"办公室”邀请北京中药所加入“"523"任务”的“中医中药专业组”。北京中药所指定化学研究室的屠呦呦担任组长。当时的基本思路是采取民间验方,然后用有机溶剂分离药用部位并进行相应的药理筛选和临床验证,研究人员整理了多达808种可能的中药。据称她们开始并未考虑使用青蒿,因为它的抑制率极不稳定,12-80%,直至看到东晋葛洪《肘后备急方》中将青蒿“绞汁”用药,从而得到启发,认为有效成分可能在亲脂部分,改用乙醚提取。1971年10月,青蒿的动物效价由30%~40%提高到95%。1971年12月下旬,用乙醚提取物与中性部分分别对感染伯氏疟原虫(Plasmodiumberghei)小鼠以及感染猴疟原虫(Plasmodiumcyomolgi)猴的疟原虫血症(parasitemia)显示 100%的疗效。1972年初抗疟有效单体从中药青蒿中分离得到,当时的代号为“结晶Ⅱ”,后改名为“青蒿Ⅱ”,最后定名为青蒿素。1972年3月8日,《用毛泽东思想指导发掘抗疟中草药工作》的报告在"523"计划内部会议上发布。效果虽好,但在批量生产时相关药厂不愿意承担提取药品任务,使得项目组只好把实验室当成了生产车间,而由于乙醚易燃,结果在屠呦呦作报告的当日,由于操作人员不慎而引发大火,这一事故差点使得计划夭折。由于计划时间进度紧张,为了尽早应用于临床,1972年5月计划部分相关研究人员(包括屠呦呦)用自身进行人体试验并获得通过,8月在海南部分地区进行临床试验,在选试的 21 例疟疾患者中,感染恶性疟或间日疟(subtertian ortertian malaria)者各占半数. 经治疗后,患者的发热症状可迅速消失,血中疟原虫的数目锐减;而接受氯喹的对照组患者则无效(个别数据存在争议,也有个别参与人员回忆年份为1973年)。1977和1979年,青蒿素的研究成果在中国《科学通报》与《化学学报》上发表,同年青蒿素的新分子及其报被美国权威的《化学文摘》收录。1979年9月,依国家医药管理总局建议,"523"计划列入各级民用医药科研计划之中,不再另列医药军工科研项目。1981年3月3日-3月6日,"523"计划举行最后一次小组会议;5月该会议纪要下发,"523"计划结束。1981年10月,世界卫生组织主办的第四届疟疾化疗研讨会在北京召开上,屠呦呦就《青蒿素的化学研究》一题作首位发言,引起与会代表极大的兴趣,并认为“这一新的发现更重要的意义是在于将为进一步设计合成新药指出方向”。在这次报告中,屠呦呦提出应研发复方青蒿素以防止和延缓抗药性出现的设想,但并未受到国际同行的重视,中国开始自行研发复方药物,开发出复方蒿甲醚等系列复方药。2005年,权威医学刊物《柳叶刀》发表文章,指出研究发现使用单方青蒿素的地区疟原虫对青蒿素敏感度下降,这意味着疟原虫有开始出现抗药性的可能,世卫组织开始全面禁止使用单方青蒿素,改用青蒿素的联合疗法(artemisinincombination therapy,ACT),并推荐多种联合治疗,即每种方案包括青蒿素类化合物,配以另1 种化学药物。这说明当年中国科学家的预见是对的。1986年,青蒿素和双氢青蒿素获一类新药证书,1992年获得“全国十大科技成就奖”,1997年获得“新中国十大卫生成就”之一称号。2011年9月,屠呦呦因青蒿素和双氢青蒿素的贡献,获得被誉为诺贝尔奖风向标的拉斯克奖。2015年10月,屠呦呦因创制新型抗疟药—青蒿素和双氢青蒿素的贡献,“or her discoveries concerning a novel therapy againstMalaria”,与另外两位科学家获2015年度诺贝尔生理学或医学奖。

一,青蒿素的发现屠呦呦发现青蒿素(Artemisinin),一种治疗疟疾的药物,在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命,获得2011年度拉斯克-狄贝基临床医学研究奖。引起人们对参与青蒿素研制人员的关注,特别是周维善院士等人全合成青蒿素,得到媒体大量报道。1970年代初,屠呦呦从植物中提取了青蒿素。1979年上海生物物理所确定了蒿素青的绝对空间构型。1977年报道了青蒿素结构。[青蒿素结构研究协作组.一种新型的倍半萜内酯青蒿素.科学通报,1977,(3):142.] 1979年12月以英文公开报道青蒿素抗疟作用。[Qinghaosu Antimalarial Coordinatiing Research Group, Antimalarial studies on qinghaosu. Chinese Medicine Journal, 1979, 92(12):811-816.](It remained largely unknown to the rest of the world for about seven years, until results were published in the Chinese Medical Journal in report was met with skepticism at first, partly because the chemical structure of artemisinin, particularly the peroxide, appeared to be too unstable to be a viable drug.)    二,青蒿素的合成全合成,新发现的化合物由已知化合物一步一步的人工合成的过程。半合成,新发现的化合物由另一个未知化合物一步一步的人工合成的过程。全合成在有机合成史中非常重要,几百年来创造许多经典的合成方法及技术等。奎宁作为治疗疟疾的药物已有几百年的历史,是青蒿素的前一代药物,从树皮中提取.大约在1850-2000年之间,有机化学家们不断地全合成奎宁化合物,涌现许多杰出的科学家,开创一个又一个研究领域.[1],1983年1月,Schmid G, Hofheinz W.发表青蒿素全合成论文.[Schmid G, Hofheinz W. Total synthesis of Qinghaosu. J Am Chem Soc, 1983, 105(3):624~625].反应示意图见上面.以(-)-2-异薄荷醇((-)-Isopulegol)为原料,巧妙的设计,最后得到青蒿素.反应物(11)>>反应物(12)>>青蒿素是最后两步关键反应,其他研究者都参照该步骤.[2],1983年6月,许杏祥,朱杰,黄大中,周维善发表了青蒿素半合成的论文.[许杏样,朱杰,黄大中,周维善.青蒿素及其一类物构造和合成的研讨. X. 从青蒿酸立体操纵合成青蒿素和脱氧青蒿素. 化学学报,1983,41(6):574-575].系列论文研究之一,参考论文[1],大约经过5步反应,最后两步借用论文[1],没有独创性.由已知开始物一步一步合成到最后的未知物,这篇论文却把最后5步先合成了,而且关键的两步还是借用论文[1],有疑团丛丛之感!!(《化学学报》 1983年06期,中文摘要)(化学学报(Acta Chim. Sinica),英文摘要)[3],1984年5月许杏祥等报道以香草醛为原料合成双氢青蒿酸甲酯.[许杏祥,朱杰,黄大中,周维善.青蒿素及其一类物结构和合成的研究 XVII.双氢青蒿酸甲酯的立体控制性合成-青蒿素全合成,化学学报,1984,V42(9): 940-942].结合论文[2],构成青蒿素的全合成.但至今为止,没被研究者引用过,不知什么原因,无法重复?既然是全合成,为什么不直说哪?玩弄文字游戏? [4],论文[3]英文版[《Acta Chimica Sinica(English Edition)》 1984年02期,Studies on structures and syntheses of arteannuin and its related compounds——ⅩⅦ.The stereocontrolled total synthesis of methyl dihydroarteannuate—T

青霉素研究论文

亚历山大·弗莱明。但是当时的条件无法提纯,所以无法大量生产。

这个人就是弗莱明。青霉素的大量产生,不但就治了二战中无数的伤员,而且我们现在也离不开它。

青霉素是怎样被发现的发现青霉素的是来自英国的亚历山大,弗莱明,1927年的一天,一篇关于导致医院内交叉感染的金葡菌变异的研究论文引起了弗莱明的注意,论文称,金葡菌在培养基上经历52天的温室培养后,会产生多种变异菌落,其中含有某种不知名的白色菌落,但文中并未解释这种变异菌落的用途,出于对该文的疑惑和其它原因,弗莱明决定弄清楚这些变异菌落的用途

酵素食品研究进展论文

消化功能状况、胃内容物的性质以及食物,都能影响酵素的发挥。所以,酵素餐前、餐后服用的效果大不一样。首先我们要知道,人体内含有几千种不同的酵素,它们或是溶解于细胞质中,或是与各种膜结构结合在一起,或是位于细胞内其他结构的特定位置上(是细胞的一种产物)。这些酶统称胞内酶;另外,还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶──胞外酶。酶催化化学反应的能力叫酶活力(或称酶活性)。酶活力可受多种因素的调节控制,从而使生物体能适应外界条件的变化,维持生命活动。没有酶的参与,生命活动就根本无法维持。例如食物必须在酶的作用下降解成小分子,才能透过肠壁,被组织吸收和利用。在胃里有胃蛋白酶,在肠里有胰脏分泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等,又如葡萄糖的氧化过程就有22种酶的参与。知道了这些我们再看酵素的服用时间。1吃饭前服用酵素(空腹服用)首先是空腹服用,因为你空腹服用,酵素没有食物的打扰,直接去进行净化和修复,好比那用久了的洗衣机,要放上清洁剂和水空转,以清洗洗衣机内部,如果一直在洗衣而不打扫,洗衣机内部的脏的程度就可想而知了,人的身体和洗衣机是同样的道理。所以一般人和亚健康人士空腹服用最佳,减肥也是,空腹服用可以使酵素最大限度的分散到身体的各处器官,减轻身体分泌酵素的负担。2吃饭后服用酵素吃饭后服用酵素,酵素的首要任务就直接去分解、吸收食物去了,把大分子的食物变成可直接可以吸收利用的营养。饭后吃酵素,酵素在身体里首要参与的是分解、消化、吸收,适合胃弱、营养不良、体虚、食欲不振等人士。白芸豆酵素咀嚼片建议在饭前吃,白芸豆酵素咀嚼片中含有丰富的白芸豆以及果蔬成分,白芸豆有着非常不错的饱腹感,还可以帮助加快人体肠道蠕动速度,有效阻碍脂肪以及淀粉的摄入,大大降低脂肪形成的速度,果蔬成分是可以帮助减肥瘦身的,所以正确服用白芸豆酵素咀嚼片可以有效减肥。所以说酵素饭前饭后吃看个人体质,白芸豆应该饭前吃。扩展资料:酵素是以动物、植物、菌类等为原料,添加或不添加辅料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分(包括多糖类、寡糖类、蛋白质及多肽、氨基酸类、维生素类)的产品。酵素经常被宣传有减肥、抗癌、抗衰老等效果,然而实际上效果并不理想。自制酵素有风险。酵素,一词源于日本,即常说的“酶”。解放前我国的教科书上也称酶为“酵素”的,现在我国台湾地区仍称作“酵素”。然而现在市场广受青睐的被称作“酵素”的保健食品却不是称之为酶的“酵素”。据日本学者山内慎一所著《保健食品袖珍典》(保健食品ミニバブル)记述,“酵素”在日本的原名 “植物酵素エキス” ,翻译成中文是 “植物之酶的提取物”或“植物酶提取之精华”的意思,是用各种植物作原料,用乳酸菌或酵母菌发酵所制成的发酵食品。我国工业和信息化部发布的轻工行业标准《酵素产品分类导则》将酵素定义为,以动物、植物、菌类等为原料,添加或不添加辅料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。其生物活性成分包含来自植物原料和微生物所提供的各种营养素和天然植物中的植物类功能性化学成分(phytochemicals),以及发酵生成的一些生理活性物质,包括氨基酸、肽类、维生素、多糖、多酚类、黄酮类、醇类、酯类、酶类、矿物元素、有机酸和各种益生菌。1.制备工艺特点常见的水果、蔬菜、糙米、菌类、药食同源中药等均可作为酵素发酵的原料。酵素生产工艺的特点是:为防止杂菌生长和产生酒精,可加入酿造米醋及较高浓度的异麦芽糖、白糖或红糖等;发酵周期比较长,一般为几个月至2年等。也有采用二次发酵工艺,即经过后熟工艺得到酵素产品。2.典型酵素产品制备工艺食用酵素近年来,我国学者开始深入研究酵素食品的生产工艺。董洁等以利用酵母菌和乳酸菌发酵金丝小枣,确定出最佳的工艺参数为:在30℃条件下,接种酵母菌,发酵12h;在37℃下,接种乳酸菌发酵剂,静置发酵28h,然后控制温度6~8℃,静置24h,进行发酵,然后使酵液产香。南竹等以蛋白酶活性为指标,运用Box-Behnken Design 响应面法优化制作菠萝皮渣酵素的最佳工艺参数为发酵温度23℃,酵母菌接种量,发酵时间。章苇虹等以还原糖含量、黄酮含量、蛋白质含量、总酸含量以及可溶性固形物含量为指标,通过正交试验滁菊水果酵素产品的优化条件为火龙果添加量150g/L、滁菊添加量6g/L、白砂糖添加量145 g/L、发酵30d。扶庆权等采用单因素实验和正交实验,确定酵素芋头粉面包的最佳制作工艺参数为酵素粉添加量3%,芋头粉添加量6%,酵母添加量2%,白糖添加量16%

酵素是指以动物、植物和菌类等为原料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。

果蔬汁加工技术的应用进展

摘要 :果蔬经过制汁后比原果更容易贮藏,含有丰富的营养成分,且在减少果蔬原料的损失的同时提高其附加值。本文综述了果蔬汁加工过程中破碎榨汁技术、过滤澄清技术、均质技术、浓缩技术和杀菌技术的应用进展。

关键词 :果蔬汁 加工技术 应用进展

近年来,随着人们生活水平的逐步提高,对日常饮品的“营养、安全、健康”更为关注和重视。果蔬汁在口感及营养方面都接近新鲜果蔬,并且和具有一定的保健价值,受到各年龄阶段人们的喜爱。不同果蔬汁的加工方法不同,但某些关键技术是相似的。本文主要介绍果蔬汁加工技术中破碎榨汁技术、膜分离技术、超高压技术、高压脉冲技术和酶技术的应用进展。

1. 破碎榨汁技术

根据果蔬不同的形状、特性及加工需要,选用合适的破碎设备,并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常情况下,为了生产得到组织形态好、具有一定粘稠度的果蔬汁,可以运用热破碎,通过抑制和破坏某些酶的活力,如果胶分解酶、脂肪氧化酶等,从而达到破碎效果。[1]果蔬汁榨汁过程中,果蔬中所含有的果胶、淀粉、纤维素等物质会影响果蔬的出汁率,导致果蔬出汁率降低。采用酶技术处理果蔬原料, 即可提高产品出汁率, 该技术不仅可提高产品的澄清度, 且能防止果汁产生沉淀。[2]

2. 膜分离技术

传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理,如果胶酶等,再用明胶、单宁、膨润土、硅溶胶等澄清剂对其进行絮沉降处理,静置、取清液,最后用离心或过滤的方法进一步处理。[3]在传统加工工艺过程中,果蔬汁成品的营养物质和风味物质损失多、成本高、耗能大。膜分离技术在果蔬汁制品的生产加工过程中发挥重要作用,能够有效地克服这些缺陷。膜分离技术主要具备使果蔬汁脱苦、脱酸、澄清和浓缩的功能,并提高果蔬汁的稳定性。

果蔬汁的脱苦

柑橘类果汁由于含有柚皮苷、柠檬碱等苦味物质,对产品的风味和商业价值造成负面影响。1E. Hernandez等人[4]利用超滤和二已烯基聚苯乙烯树脂吸附的联合过程对葡萄抽汁进行脱苦的实验,表明柚皮苷和柠檬碱可被完全除去,果汁风味得到显著提高。

果蔬汁的脱酸

根据刘茉娥等人[5]介绍利用电渗析膜,表明电渗析膜可以脱除果汁中的有机酸,能够使果汁酸度降低,从而提高果汁的品质。

果蔬汁的澄清

果蔬汁中因含有一些胶体物质、单宁、蛋白质等物质,它们在加热和贮存过程中往往使果蔬汁变得混浊,有的甚至产生沉淀,缩短了产品的货架期。应用超滤法澄清番茄汁、苹果汁、菠萝汁、梨汁、柑橘汁等,可获得较好的经济效益和较高的产品质量。

果蔬汁的稳定性

超滤可提高果蔬汁的稳定性,如苹果汁在超滤前宾透光率为,经超滤后,透光率为,在户观上已达到清澈透明,并在常温下贮存四个月,其透光率几乎为一定值,稳定性良好。[6]

3.超高压技术

杀菌是果蔬汁制品生产中的关键技术之一。传统的热力杀菌虽然可以杀灭鲜榨果蔬汁中的微生物, 但果蔬汁中的营养成分仍会受到破坏, 产生热臭、风味劣变, 造成果蔬汁制品产品质量变差。[7]食品超高压技术(ultrahigh pressure processingUHP),又称为高静压技术(high hydrostatic pressure processing,HHP),是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其他液体作为传压介质的压力系统中,经100MPa以上压力处理,在常温甚至更低的温度下达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性等作用口。由于超高压技术只作用于非共价键,能够保证共价键完好无损,因而可以降低鲜榨果蔬汁中的微生物数量, 并保持产品的营养、风味和安全品质, 具有重要的意义。[8]与加热杀菌相比,超高压技术有着无法比拟的优越性, 特别是超高压杀菌可以保持食品原有的色、香、味和营养成分。

超高压对果蔬汁色泽的影响

经研究发现,与传统的热杀菌相比,超高压技术处理果蔬汁能够较好的保持其色泽,对部分果蔬,如番茄等甚至有改善色泽的作用。其原因在于超高压对果蔬内源酶的钝化作用及高压的均质作用使果蔬组织细胞内的呈色物质溶出。

超高压对果蔬汁芳香成分的影响

超高压对果蔬汁的香气有不同方面的影响,不仅能够处理过程中会使香气反应前体物的浓度增加还能使香气物质降解降低或激活某些有关香气的酶的活性。因此超高压加工的果蔬汁的风味会呈现出不同的变化。

超高压对果蔬汁营养物质的影响

超高压对食品中营养成分的影响与各种营养成分的性质有关,由于超高压处理不能破坏共价键,因此认为超高压处理对于食品中小分子化合物一类的营养物质不会有直接的破坏作用,但可能会加速一些食品体系中的生化反应,使部分营养物质间接受到破坏。

超高压对果蔬汁中酶活性的影响

内源酶易引起果蔬最初的品质变化,,压力在酶的活性中心通过打破稳定分子内和酶蛋白的相互作用间的微妙平衡, 导致酶构象的变化而导酶失活。大量研究表明,超高压技术可钝化果蔬汁中的大部分酶。[9]

4. 高压脉冲技术

高压脉冲电场技术(pulsed electric field,PEF)作为非热加工工艺之一,因其作用时间短、均匀、效率高,且能够最大程度地保持食品新鲜度的优点而成为食品非热处理方式应用的热点之一。此外,在杀菌钝酶、活性物质提取、保持食品原汁原味等方面显示了很大的优势。

PEF技术在果蔬汁活性物质提取时的应用

由于细胞膜的渗透性功能,PEF技术作用于细胞时能够提高物质传质系数,将低能量PEF应用于不同的植物组织,PEF技术不仅提高果蔬汁提取率,且使果蔬汁中活性成分如酚类物质、VC的保留率更高。 PEF技术在果蔬汁钝酶方面的应用

经研究表明,PEF技术对果蔬汁酶活性的钝化有很好的作用效果,PEF技术不仅在钝化酶活性及延缓氧化、褐变等不良变化中发挥积极作用,同时对果蔬汁品质影响也较小。

PEF技术对果蔬汁品质的影响

研究PEF能温和且高效地处理物料,最大程度上保留原料的营养成分。经过PEF处理的果蔬汁,一般最好保存于低温下,如果酸度适宜,也可存于常温。[11]经PEF技术处理后的果蔬汁与热处理及酶处理等传统技术相比,果蔬汁品质更接近于原汁,符合人们对食品原汁、原味、天然营养的需求。

综上所述,随着科学技术的发展,虽然果蔬汁制品加工技术已达到一定的水平,但仍存在着一些问题。目前已有应用生物技术改善饮料加工原料、生产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研究, 但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料加工还有待进一步研究与完善。总之,果蔬汁饮料的各种加工技术需要相互贯通、相互融合、取长补短、集成发展,这是果蔬汁饮料加工技术的一个必然发展趋势。

参考文献:

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[5]刘茉娥.膜分离技术[M].北京:化学工业出版社,,204-225,255-259.

[6]吴继红. 超滤膜分离技术在澄清果蔬汁加工中的应用[J]. 塔里木农垦大学学报,1996,01:37-41.

当前在福建省各个城市的城市道路上都种植有绿化芒果树,每到夏季都会收获大量成熟的芒果。然而,由于绿化芒果往往重金属、农药超标,导致不适宜食用,在夏天道路上长时间暴晒也会黏在汽车和道路上,影响交通和市容。本文探讨了道路绿化芒果制备环保酵素的可能性,环保芒果酵素可以用作保健食品、保健外用品、城市污水处理以及有机肥料。最后,采用道路芒果,制备了芒果酵素,结果发现,由于道路芒果含糖量较高,制备过程中不需要额外添加糖类,芒果酵素制备工艺简单,在解决城市交通环境问题的同时,在营养保健品,生物医学,城市污水净化以及生物肥料等领域都具有相当大的应用空间。     当前,为了促进福建省的城市市政建设,提升福建省的城市市政市容风貌,福建省各个城市均引进了芒果树作为城市园林建设的组成部分之一。在经过几十年的发展之后,绿化芒果树已经成为了福建省各个城市的城市道路两旁的园林的重要组成部分之一。每年夏季,都会收获大量的成熟芒果,引发市民的争相采摘。然而,由于城市道路所种植的芒果树为绿化芒果,和用做水果的可食用芒果之间,具有一定的区别,并不适合食用。且由于芒果汁水较多,在破裂之后容易黏在地上,影响市容和过往的车辆。因此,每年对于大量成熟的芒果进行处理,是摆在各个城市的城市管理者面前的一个重要的难题。本文通过探讨福建省城市道路绿化芒果对公众和城市道路的危害。进行了绿化芒果制备环保酵素的探究,最后对福建城市道路绿化芒果制备环保酵素的经济效益进行了展望。芒果从开花到结果往往需要80到150天,而福建省的道路绿化芒果往往在夏季7月中旬到八月初成熟。在芒果的成熟期,往往容易获得炭疽病、细菌性角斑病、烟煤病等疾病,并且容易爆发蚜虫、钻心虫、甘蔗冥虫、切叶象甲、果核象甲、叶瘿蚊、蓟马、果实蝇、介壳虫、桔小实蝇等等虫害[1-2]。为了防止芒果发生病变和虫害,市政公司往往需要喷洒大量的农药,而绿化芒果往往并没有做进一步的农药残余检测,导致其体内残留大量的农药。此外,由于绿化芒果树往往种植在道路两旁。道路往来车辆往往也会产生大量的汽车尾气,尾气中含有大量的重金属污染,被道路两旁的绿化芒果吸收。结果导致绿化芒果当中往往铅、镉、汞、砷等重金属元素严重超标,公众一旦采摘食用,这些残留的重金属很有可能进入人体体内[3-4]。因此,福建省的城市道路的绿化芒果往往不适宜食用,每到收获季,相关市政部门已经及时加强宣传,避免公众采摘,造成严重的后果。     在夏季绿化芒果收获的季节,往往会有大量的芒果掉落到地上,其中相当多芒果则会掉落到道路当中。由于芒果本身较为多汁,导致一旦汽车行驶过去,碾压过芒果,会导致芒果发生破裂,汁肉会附着在汽车和道路上。黏在汽车上的芒果,可能对汽车产生负面影响,甚至影响汽车的正常使用,产生安全隐患。同时附着在道路上的芒果,在经过夏天的阳光的暴晒之后,会在道路上形成一个黑色印记。这种黑色印记往往难以清理,久而久之,对于道路的美观会产生较大的影响。同时,夏季蚊虫滋长,芒果的腐烂,也会滋生大量的蚊虫,对于道路两旁的市容会产生一定的不良影响。     综上所述,由于城市道路两旁的绿化芒果本身残留农药和重金属的特点,不适合食用。同时,如果长时间放任芒果在地上不去处理,也会对城市的道路和市容产生影响。因此,福建省各个城市的市政公司,一到夏天,往往就需要收集大量的芒果,这些芒果往往就被放起来,并没有进行使用。因此,有必要对每年产生的大量的绿化芒果进行研究,从而提高其本身的经济效益。     芒果酵素制作工艺简单,原材料也需要较少,所需要的原材料如下: 绿化芒果,泉州市道路两旁收集;红糖(分析纯),福建糖业有限公司生产;去离子水,实验室自制。 取300g绿化芒果,将所采摘的城市道路绿化芒果切成小块,连皮带壳倒入塑料桶中,之后加入0-100g红糖,再加入1000g去离子水,可以根据不同的目的,添加特定的菌种,之后在发酵桶中搅拌均匀后,密封放置3个月左右,就可以成功制备环保芒果酵素。根据作用的不同,还可以添加其他水果作为添加剂来制作复合酵素。 为了探究合适的芒果酵素的制备配方,在制备过程中研究了红糖添加量,去离子水添加量的影响,结果发现,红糖的比例和去离子水的比例对于环保芒果酵素的制备会产生一定的影响。其中红糖的添加对于环保芒果酵素的制备的影响较小,这是因为芒果本身含糖量较高,果肉中的含糖量达到了14-16%,为高糖水果,因此可以不需要额外添加糖类来方便发酵。同时,去离子水的添加量也会影响酵母菌的生长,在适宜的添加量下,可以得到相对数量较多的酵母菌的酵素。因此,经过优化后的环保芒果酵素的绿化芒果、红糖以及去离子水的比例为:3:0:10,采用最佳比例下的配方,可以制得收率为70%的环保酵素原液,用于进一步的提炼或者作为添加剂使用。 但是,由于环保芒果酵素本身,并不是传统意义上的“酵素”(Enzyme),也就是“酶”,而是“植物之酶的提取物”或“植物酶提取之精华”,因此酵母菌的数量本身并不能决定酵素的评价标准,而当前,由于对于酵素的研究还不够充分,导致对于酵素的评价还没有严格的标准。对于酵素,还有相当多的研究空间。 使用绿化芒果制备环保酵素的原材料较少,工艺简单,收率较高,一次可以处理大量的市政公司所收集的芒果,具有非常大的应用潜力。本章结合相关文献,探究福建城市道路绿化芒果制备环保酵素的未来的产品进行了展望。 酵素可以用来作为营养保健食品,酵素具有以下功效[6]:(1)清除自由基、抗氧化功能;(2)解酒护肝保健功能;(3)润肠通便保健功能;(4)净化血液功能;(5)抑菌功能。郭艳萍等人[6]使用大麦制备了大麦酵素,并且对酵素当中的成分进行了分析。结果发现,在天然条件下经过大麦原有的有益微生物发酵过程中总酚含量上升了,DPPH自由基、超氧自由基和ABTS自由基清除能力呈逐渐增加趋势,发酵前后分别提高了、和。说明发酵产生的大麦酵素具有较好的抗氧化能力。曲佳乐等人[7]使用植物酵素,对实验小鼠分别进行了先喂酵素后灌酒和先灌酒后喂酵素的实验,结果发现,先喂酵素后灌酒的实验小鼠,醒酒时间与对照组比较明显减少了,并且没有产生醉酒死亡的实验小鼠。而先灌酒后喂酵素的实验小鼠,醒酒时间也显著缩短,说明植物酵素有良好的延迟酒醉和解酒的效果。但是由于环保酵素的体内仍然含有较高的农药残留和重金属残留,导致所制得的环保酵素,并不适合作为营养保健食品的原料,但是可以作为动物饲养的饲料使用。周永学等人[8]将酵素添加剂添加到猪饲料当中,探究猪的生产性能。结果发现,在肥育猪饲粮中添加大约5%的酵素添加剂可明显提高猪的生产性能,改善健康状况,减轻环境污染,增加养猪经济效益。同时,酵素制成的饲料,也可以作为福建沿海海产品养殖的饲料添加剂,从而降低饲料成本,同时减轻海洋污染,降低由于水富营养化而导致的赤潮等生态灾难的爆发。 在人体的皮肤当中,含有多种酵素,这些酵素可以促进酵素既可清洁皮肤、加快皮肤的新陈代谢、消除青春痘、淡化皱纹从而改善肌肤状况。但是,随着年龄的增长,人体内的酵素含量会逐渐减少,从而导致出现一系列的皮肤问题,因此,环保芒果酵素可以作为外用的美容和保健用品,给人体皮肤补充酵素。任清等人[9],使用了膏状酵素,以人体前臂皮肤为受试部位,对平均年龄为23岁的男生20名和女生16名进行了酵素美白功效人体实验,结果发现,膏状酵素对酪氨酸酶的抑制率都高于80%,而且随着浓度的升高而升高,5%膏状酵素对酪氨酸酶的抑制率接近100%,说明膏状酵素能有效地阻断黑素的形成,延缓皮肤的衰老。董银卯等人[10],同样使用膏状酵素,进行了痤疮相关病原菌抑制实验和人体皮肤实验,结果发现酵素对于三种痤疮相关病原菌都具有相当高的抑制作用。综上所述,环保芒果酵素作为外用护肤品,具有非常大的潜力,可以作为外用护肤品,面膜,泡脚等的添加成分,具有非常高的经济价值。当前,福建省生物医疗产业也是蓬勃发展,在厦门已经建立了围绕生物医学的创新与研究基地。而针对酵素进行开发,对于未来福建省生物医疗产业的发展,也具有相当大的潜力。 上世纪80年代,日本微生物学家发现酵素在农用生物技术上面具有相当大的作用,在经过了几十年的发展之后,如今酵素在净化城市污水上面也投入了使用[11]。酵素通过触媒作用将复合微生物进行复合发酵,激活环境中有益微生物,抑制有害微生物,达到净化环境的目的。用来净化环境的环保酵素当中,可以引入乳酸菌、光合细菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、醋酸杆菌及发酵等多种复合菌种。在使用酵素来净化城市污水的过程中,酵素当中的菌类会吸收污水当中的有机物,催化了有机污染物的代谢速率,同时降低系统污泥产率从而实现无化学处理,无味道,无农药处理。而城市道路的绿化芒果酵素,可以在引入特定菌种之后,具有特定的净化污水功效。之后所制备出来的环保芒果酵素可以城市污水处理厂的生物净化的重要一环,在未来的福建省城市智慧生态系统当中,会起到越来越重要的作用。同时,还可以用来替代传统的化学制品,来制备洗涤剂、空气清新剂以及汽车保养剂。 当前,有机农业已经成为中国农业发展的重要方向。传统的化肥和农药的泛滥使用,会导致土壤板结、通透性降低、土壤养分流失、病虫害猖獗等一系列问题。而酵素所制备的新型生物肥料,给以上这些问题的解决,提供了新的研究方向。当前,酵素生物肥料,已经在粮食作物的种植、蔬菜的种植、水果的种植上面都开始投入应用。王显权[12]使用酵素生物肥料,和传统肥料参杂的方案,对辽单121玉米进行了培养,并且计算了综合经济成本。结果发现参杂酵素生物肥料的混合养分齐全,可替代其它化学肥料作基肥、追肥施用,补充土壤有机质,提高微生物活性,同时还可以最大程度上降低肥料成本,实现有机肥料的循环利用,从而提高土壤产出率。当前,闽北地区积极围绕着生态环保,打造有机生态农业产业。而环保酵素作为传统化肥和农药的替代品,对于闽北生态农业的发展起到至关重要的促进作用,每年福建省各个城市所积累的绿化芒果,足以供给闽北的生态农业,实现“绿水青山就是金山银山”的目标。     当前,福建省各个城市都在道路两旁种植了相当多绿化芒果,每年在芒果盛开的季节,都会由于这些成熟的芒果,对于市政公司产生不小的麻烦。本文探究了城市道路绿化芒果对于公众健康以及道路交通的危害。探究了城市道路绿化芒果制备环保酵素的研究,结果发现通过简单的制备工业,完全可以制备出具有较高收率的环保芒果酵素。同时,在制备过程中,通过添加特定的菌种,可以制备具有不同功效的酵素。之后,对于福建省城市道路绿化芒果所制备的环保芒果酵素的应用进行了展望。福建省城市道路绿化芒果所制备的环保芒果酵素,可以作为福建省沿海水产养殖的饲料添加剂,同时在福建省生物医疗产业发展当中,具有非常大的研究潜力。此外,环保芒果酵素还可以成为福建省未来城市智慧净水体系的重要组成部分。而环保芒果酵素所制备的生物肥料,在闽北生态农业的建设中也会起到非常积极的作用。在未来,福建省各个城市的市政公司,应该积极探索城市绿化芒果的作用,实现变废为宝,提高城市的经济效益。[1]盛蒂,朱兰保,王丹.蚌埠市售水果重金属污染及健康风险预警评估[J].西南民族大学学报(自然科学版),2014,40(06):837-842. [2]段云,李建国,徐志.芒果质量安全状况调查及检测分析[J].热带农业科学,2013,33(08):62-65. [3]陈笑玲. 福州市3种主要园林树种抗重金属与酸雨胁迫能力研究[D].福建农林大学,2008. [4]游秀花. 福州市主要绿化树种对镉胁迫的生理响应与抗性比较研究[D].福建农林大学,2008.[5] [5]白浩,文佳嘉,费爽雯,袁水林,李欣.酵素的功能与综合应用研究进展[J].食品工业,2017,38(06):270-272. [6]郭艳萍,赵金安.大麦天然酵素抗氧化性能的初步探究[J].山西化工,2014,34(04):4-6. [7]曲佳乐,赵金凤,皮子凤,崔玉东,宋凤瑞,刘志强.植物酵素解酒护肝保健功能研究[J].食品科技,2013,38(09):51-55. [8]周永学,吕金辉,李永明,吴文育,舒菊英.酵素菌添加剂在肥育猪生产上的应用效果观察[J].养猪,2006(02):23. [9]任清,于晓艳,潘妍,刘杰,胡英杰,董银卯.微生物酵素美白抗衰老功效研究[J].香料香精化妆品,2008(03):28-32. [10]董银卯,于晓艳,潘妍,刘永国,任清.微生物酵素抑菌功效研究[J].香料香精化妆品,2008(04):27-29. [11]孟睿,何连生,胡春明,王宏亮,张丹荣,王宫廷.复合酵素净化城镇污水的机理研究[J].环境生态学,2019,1(02):77-79+84. [12]王显权.酵素菌有机肥对玉米辽单121产量性状的影响[J].耕作与栽培,2009(05):38-39.

青蒿素的研究进展论文

这个要问屠嗷嗷。我真不知道。

一,青蒿素的发现屠呦呦发现青蒿素(Artemisinin),一种治疗疟疾的药物,在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命,获得2011年度拉斯克-狄贝基临床医学研究奖。引起人们对参与青蒿素研制人员的关注,特别是周维善院士等人全合成青蒿素,得到媒体大量报道。1970年代初,屠呦呦从植物中提取了青蒿素。1979年上海生物物理所确定了蒿素青的绝对空间构型。1977年报道了青蒿素结构。[青蒿素结构研究协作组.一种新型的倍半萜内酯青蒿素.科学通报,1977,(3):142.] 1979年12月以英文公开报道青蒿素抗疟作用。[Qinghaosu Antimalarial Coordinatiing Research Group, Antimalarial studies on qinghaosu. Chinese Medicine Journal, 1979, 92(12):811-816.](It remained largely unknown to the rest of the world for about seven years, until results were published in the Chinese Medical Journal in report was met with skepticism at first, partly because the chemical structure of artemisinin, particularly the peroxide, appeared to be too unstable to be a viable drug.)    二,青蒿素的合成全合成,新发现的化合物由已知化合物一步一步的人工合成的过程。半合成,新发现的化合物由另一个未知化合物一步一步的人工合成的过程。全合成在有机合成史中非常重要,几百年来创造许多经典的合成方法及技术等。奎宁作为治疗疟疾的药物已有几百年的历史,是青蒿素的前一代药物,从树皮中提取.大约在1850-2000年之间,有机化学家们不断地全合成奎宁化合物,涌现许多杰出的科学家,开创一个又一个研究领域.[1],1983年1月,Schmid G, Hofheinz W.发表青蒿素全合成论文.[Schmid G, Hofheinz W. Total synthesis of Qinghaosu. J Am Chem Soc, 1983, 105(3):624~625].反应示意图见上面.以(-)-2-异薄荷醇((-)-Isopulegol)为原料,巧妙的设计,最后得到青蒿素.反应物(11)>>反应物(12)>>青蒿素是最后两步关键反应,其他研究者都参照该步骤.[2],1983年6月,许杏祥,朱杰,黄大中,周维善发表了青蒿素半合成的论文.[许杏样,朱杰,黄大中,周维善.青蒿素及其一类物构造和合成的研讨. X. 从青蒿酸立体操纵合成青蒿素和脱氧青蒿素. 化学学报,1983,41(6):574-575].系列论文研究之一,参考论文[1],大约经过5步反应,最后两步借用论文[1],没有独创性.由已知开始物一步一步合成到最后的未知物,这篇论文却把最后5步先合成了,而且关键的两步还是借用论文[1],有疑团丛丛之感!!(《化学学报》 1983年06期,中文摘要)(化学学报(Acta Chim. Sinica),英文摘要)[3],1984年5月许杏祥等报道以香草醛为原料合成双氢青蒿酸甲酯.[许杏祥,朱杰,黄大中,周维善.青蒿素及其一类物结构和合成的研究 XVII.双氢青蒿酸甲酯的立体控制性合成-青蒿素全合成,化学学报,1984,V42(9): 940-942].结合论文[2],构成青蒿素的全合成.但至今为止,没被研究者引用过,不知什么原因,无法重复?既然是全合成,为什么不直说哪?玩弄文字游戏? [4],论文[3]英文版[《Acta Chimica Sinica(English Edition)》 1984年02期,Studies on structures and syntheses of arteannuin and its related compounds——ⅩⅦ.The stereocontrolled total synthesis of methyl dihydroarteannuate—T

摘要青蒿素属倍半萜内酯化合物,其衍生物主要有双氢青蒿素、蒿琥酯、蒿甲醚和蒿乙醚,现在临床上主要用于治疗疟疾。关键词、青蒿素;药理作用1 、研究青蒿素的原因疟疾是威胁人类生命的严重疾病之一。特别是在热带和亚热带地区。 “疟疾平均每30秒杀死一个5岁以下的儿童。疟疾也是导致非洲经济长期陷于困境的主要原因之一。”[1]奎宁、氯喹、乙氨嘧啶、伯喹和磺胺等抗疟药在长期使用后。相继产生了耐药性。

  • 索引序列
  • 青霉素的发酵研究进展论文
  • 青蒿素的发展和研究进展论文
  • 青霉素研究论文
  • 酵素食品研究进展论文
  • 青蒿素的研究进展论文
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