中联生物middot科技月桂
月桂酸单甘酯(GlycerolMonolaurate,简称GML)又名十二酸单甘酯,是一种亲酯性非离子型表面活性剂,天然存在于母乳、椰子油和美洲蒲葵中,是一种优良的食品乳化剂,HLB值为5.2,同时又是一种安全、高效、广谱的抑菌剂,具有乳化和防腐双重功能。
作为中链脂肪酸单甘酯代表的月桂酸单甘酯,因其良好的抑菌抗病毒特性,在饲料、食品等领域具有广阔应用前景。现对其抑菌阻病毒特性简要阐述。
一
月桂酸单甘脂抑制细菌营养体作用
GML对细菌营养体的抑制作用主要是通过营养体细胞的细胞壁,与生物膜相结合,影响营养体细胞正常的物质代谢和能量代谢来完成的,但由于革兰阳性细菌(G+)、革兰阴性细菌(G-)、酵母菌、丝状真菌等具有不同的细胞壁结构,故GML对不同种属微生物的抑菌作用存在差异(见表1)。
表1月桂酸单甘酯抑菌谱
GML对G+菌以及部分G-菌具有最强抑制效果,其次是丝状真菌以及酵母菌,而对部分G-菌抑菌作用较弱,其原因是由于G+菌细胞壁肽聚糖含量高,组成简单,交联度高,分子较易通过细胞壁,如相对分子质量为的分子就可通过巨大芽孢杆菌营养细胞的细胞壁,而G-菌具有内外壁,肽聚糖含量较少,但外壁层(脂多糖层)组成复杂,在控制细胞对GML或其他防腐剂及小分子物质的亲和性方面起着关键作用。
研究表明,部分G-菌如寄居于肠道末端的大肠杆菌、沙门氏菌等肠杆菌科细菌的细胞壁由脂多糖(LPS)和蛋白质组成,脂多糖分子因具有O-特异性侧链,使其具有较强的亲水性,阻止疏水性的GML与生物膜的磷脂双分子层等重要生化作用部位接触,同时也能阻止GML与细胞酶系等起到重要生化反应的物质发生作用,而对诸如淋病奈瑟菌、空肠弯曲杆菌、幽门螺杆菌、嗜血杆菌及加德纳菌属等细胞壁是由脂寡糖(LOS)组成的G-菌,GML易于通过细胞壁而与生物膜相结合而发挥抑制作用,故对该类G-菌具有良好的抑制效果。
二
月桂酸单甘酯抑制芽孢作用
GML除对细菌营养体具有较好的抑制作用外,还可降低细菌芽孢的耐热性,抑制芽孢萌发和杀死芽孢。芽孢的耐热性主要取决于多层次的芽孢壁和2,6-吡啶二羧酸,GML对芽孢具有抑制作用,主要是由于GML能作用于芽孢壁,降低芽孢耐热性引起。
Chaibi等研究表明溶解于磷酸盐缓冲液的GML可抑制嗜热芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、产气荚膜梭菌以及肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢萌发,且芽孢杆菌属芽孢比梭菌属芽孢对GML更加敏感。
三
月桂酸单甘酯抑制毒力因子形成作用
有研究发现GML在浓度低于最低抑制浓度(MIC)情况下,GML可通过抑制信号传递来阻断革兰氏阳性细菌外毒素的产生。通过对金黄色葡萄球菌和炭疽杆菌等的胞外毒性蛋白质研究发现,GML可抑制如金黄色葡萄球菌毒力因子—蛋白质A,α-溶血素、内酰胺酶、休克综合征毒素-1的转录和肠毒素、链球菌致热因子热外毒素和炭疽毒素等的表达,且可降低粪肠球菌万古霉素耐药性的诱发、减少上皮细胞促炎因子的分泌。
四
月桂酸单甘脂的抗病毒作用
Thormar等发现GML具有抗病毒活性,对单纯性疱疹病毒等包膜病毒具有明显抑制效果,这主要是因为包膜主要成份为脂类。有研究将中链脂肪酸(包括月桂酸)及其甘油单酯加入到乳制品中,测定并证明了GML对流感病毒、泡状口腔炎病毒、口腔炎病毒及呼吸系统多核体病毒的增殖具有显著的抑制作用。Li等通过阴道凝胶给药的试验,证明了GML能有效防止恒河猕猴感染艾滋病毒(SIV)。
说到病毒,就不得不说最近谈之变色的非洲猪瘟病毒。非洲猪瘟病毒是非洲猪瘟科非洲猪瘟病毒属的重要成员,病毒有些特性类似虹彩病毒科和痘病毒科。病毒粒子的直径为-纳米,呈20面体对称,有囊膜。基因组为双股线状DNA,大小-kb。在猪体内,非洲猪瘟病毒可在几种类型的细胞浆中,尤其是网状内皮细胞和单核巨噬细胞中复制。
月桂酸单甘酯的抗菌特性揭示其抗菌机理也可能是其独特的膜作用特性。同时也对流感病毒、口腔炎病毒等众多囊膜病毒有抑制作用。
有学者提出囊膜病毒可能通过相似的膜作用机理与靶细胞融合。非洲猪瘟也是囊膜病毒,或许月桂酸单甘酯对非洲猪瘟病毒也可能有预防效果。但是目前还没有相关的研究报告。
之前已有文章对月桂酸单甘酯预防非洲猪瘟可能性理论探讨作了详细推论,点击阅读原文可查阅。
综上,从理论上分析,我们可以推测月桂酸单甘酯有预防非洲猪瘟的可能,只是目前还未有相关的实验数据及科研报告公布。或许,这可以给我们对抗非洲猪瘟提供一点小思路。
文章素材来源:中国粮油学报,30(2),《月桂酸单甘油酯抑菌抗病毒特性及其在食品中的应用》蒋增良等;猪事会社,《月桂酸单甘酯预防猪瘟可能性的理论探讨》艾特猪
月桂酸主要来源于椰子油,其通过修饰病毒膜蛋白、插入病毒囊膜等作用致使病毒复制能力减弱或丧失。
速能乳脂椰子油以优质精炼椰子油为原料,富含中链脂肪酸(MCFAs),其月桂酸(C12:0)≥g/kg。
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