ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕТРАЕНОВЫХ МАКРОЛИДОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

STUDY OF PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF TETRAENE MACROLIDES AND THEIR USE IN INDUSTRY

Maria Lukina

student, Department of Chemistry and Biotechnology, Kokshetau University named after Sh. Ualikhanova,

RK, Kokshetau

Idiya Ostretsova (Fakhrudenova)

Ph.D. biol. Sciences, assoc. Professor of the Department of Chemistry and Biotechnology, Kokshetau University named after Sh. Ualikhanova,

RK, Kokshetau

Nurgul Nurmukhanbetova

candidate of chemical sciences, associate professor. Head of the Department of Chemistry and Biotechnology Kokshetau University named after Sh. Ualikhanova,

 RK, Kokshetau

Samal Sergazina Samal

candidate of chemical sciences, acting associate professor, Kokshetau University named after Sh. Ualikhanova,

RK, Kokshetau

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены макролиды, в частности Натамицин, используемый в качестве пищевой добавки Е235, а также описан опыт его использования в пищевой промышленности.

ABSTRACT

The article discusses macrolides, in particular, Natamycin, used as food additives E235, as well as describes its experience of use in the food industry.

Ключевые слова: макролиды; натамицин; Е235.

Keywords: macrolides; natamycin; E235.

Макролиды - группа лекарственных средств, большей частью антибиотиков, основой химической структуры которых является макроциклическое 14- или 16-членное лактонное кольцо, к которому присоединены один или несколько углеводных остатков.

Механизм действия

Антибиотики из этой группы обладают способностью концентрироваться в очаге инфицирования, проникают в фагоциты, органы и биологические жидкости, оказывая губительное влияние на патогенные бактерии [1].

Антимикробный эффект обеспечивается способностью нарушения синтеза белка на рибосомах микробной клетки. Как правило, макролиды вызывают бактериостатическое действие, но при большой концентрации имеют способность действовать бактерицидно на бета-гемолитический стрептококк группы А, пневмококк, возбудителей коклюша и дифтерии. Макролиды проявляют постантибиотический эффект в отношении грамположительных кокков. Кроме антибактериального действия макролиды могут обладать иммуномодулирующей и умеренной противовоспалительной активностью [2].

Представителями группы макролиды являются 14-членные (эритромицин, рокситромицин, кларитромицин), 15-членные (азитромицин) и 16-членные (мидекамицин, спирамицин, джозамицин, натамицин).

Рассмотрим один из самых ярких представителей макролидов, относящийся к группе тетраеновых – натамицин.

Натамицин (Natamycinum) - противогрибковый полиеновый антибиотик из группы макролидов, будучи фунгицидом, обладает широким спектром действия.

Натамицин препарат, который нашел свое широкое применение не только в качестве лекарственного вещества, но и стал известной пищевой добавкой.

Пищевой консервант – натамицин, другое название которого – пимарицин, или пищевая добавка Е235. По природе натамицин является мощным антибиотиком и в свою очередь имеет натуральное происхождение. Синтезирование вещества происходит в процессе жизнедеятельности некоторых видов микроорганизмов. Натамицин – вещество с выраженным противоплесневым и противогрибковым свойством, на мировом уровне признанное безопасным для человека. Даже при низких концентрациях эта пищевая добавка способна подавлять рост и развитие широкого спектра известных грибов, дрожжей и плесневых культур, при этом никак не влияя на полезные микроорганизмы. Благодаря такой специфике действия пимарицин известен как популярный компонент сыров и продуктов мясного производства.

Вещество относится к полиеновым противогрибковым средствам макролидного типа. По своим органолептическим показателям натамицин кристаллический порошок белого или кремового оттенка, который не имеет вкуса или запаха. Данный консервант очень плохо растворяется в воде, образуя неоднородную мутную суспензию белого цвета, и не растворяется в большинстве органических растворителей. Хорошо растворим в спиртах, а также в присутствии незначительного количества демитилсульфоксида или ледяной уксусной кислоты. Способность к растворению вещества колеблется и имеет зависимость от уровня кислотности: при рН уровня от 3 до 9 она возрастает, при этом по отношению к микроорганизмам происходит снижение его активности. На устойчивость натамицина также влияют условия его хранения и разведения, например, при комнатной температуре она наименее высокая и может дополнительно усиливаться при повышении уровня влажности. В сухом состоянии активный порошок выдерживает температуру до 100°С, но в течение непродолжительного времени. Однако если воздействовать на вещество температурой свыше 50°С дольше, чем 24 часа, его активность снижается. Уровень кислотности влияет не только на растворимость, но и на силу действия данного консерванта – при рН уровня 5-7 она будет наиболее сильной, от 3 до 5 или от 7 до 9 – ослабевает на 8-10%. Если рН более девяти или менее трёх, активность действия натамицина падает примерно на 30 процентов. Устойчивость компонента может быть нарушена под воздействием на него некоторых тяжёлых металлов. Этот фактор необходимо учитывать при подборе упаковки для хранения данного вещества. Добавку - консервант Е235 добывается микробиологическим путём, из культур плесневых грибов стрептомицетов процессом ферментации. Далее полученное вещество концентрируют и подвергают кристаллизации, после чего высушивают и, обычно в соотношении 1/1, смешивают с лактозой, которая в свою очередь выполняет роль нейтрального носителя. Одним из самых основных свойств является – противогрибковое и консервирующее, поэтому это вещество и применяют в качестве консерванта в разных отраслях производства. Добавка – консервант Е235 продлевает срок годности готового продукта или исходного сырья [3].

Использование натамицина в пищевой промышленности.

Наряду с фармацевтической отраслью производства, пищевая промышленность также использует значительное количество вырабатываемого консерванта Е235. Натамицин имеет широкое применение в следующих сферах: обработка поверхности и опрыскивание цельных и нарезанных сыров и сырных продуктов; поверхностная обработка рыбы и мясной продукции; добавление в молочные продукты питания, такие как, йогурт, кефир, сметана; внесение в мякоть фруктов и фруктовые соки; использование в процессе приготовления консервированных молочных продуктов, рыбного сырья, икры, фарша, рыбных паст.

Рассмотрим натамицин в качестве пищевой добавки - консерванта Е235, при получении кисломолочных продуктов питания, а именно его воздействие на процесс сквашивания сырья.

В ходе лабораторных исследований будут задействованы четыре образца сырья с известными физико-химическими и органолептическими показателями. В таблице №1 представлены физико-химические свойства всех образцов.

Таблица 1.

Физико-химические свойства образцов

Органолептические показатели всех 4-х образцов также соответствуют всем требованиям: цвет от белого до бледно-желтого, запах и вкус свойственный молоку-обрату, текстура однородная без осадка и хлопьев. После того как сырье прошло по всем физико-химическим и органолептическим показателям, над ним произвели следующие действия прогомогенезировали при давлении 12-15 МПа и пастерилизовали при температуре 95-98°С с выдержкой 10-15 минут. После полученное сырье было подогрето до температуры сквашивания (35.0 - 44.0°С). В таблице № 2 представлены температуры сквашивания каждого образца в отдельности.

Таблица 2.

Температуры сквашивания образцов

Заквашивание смеси происходило лиофилизированной заквасочной культурой прямого внесения. Состав: лактоза, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium animalis ssp lactis bb-12. Данная культура работает при температуре 38.0 – 42.0 °С. Параллельно с заквасочным материалом также в образцы №2 и №4 была введена в сырье и добавка Е235 (Натамицин) для дальнейшего ее исследования.

Динамика процесса сквашивания смеси по каждому образцу в отдельности.

№1                                                     №2

14:00 - 17°Т (З)                                14:15 - 18°Т (З+N)

16:40 - 43°Т                                      17:00 - 65 °Т                                          

17:30 - 63°Т                                      17:30 - 71°Т

18:00 - 77°Т                                      17:50 - 76°Т

18:45 - 80°Т                                      18:05 - 80°Т

Сквашивание: 4ч. 45мин.                Сквашивание: 3ч.40 мин.

№3                                                     №4

13:00 - 16°Т (З)                                14:05 - 16°Т (З+N)

15:40 - 52°Т                                      16:30 - 30°Т

16:30 - 70°Т                                      17:35 - 60°Т

16:50 - 80°Т                                      18:40 - 72°Т

Сквашивание: 3ч.50мин.                19:25 - 80°Т

                                                           Сквашивание: 5ч.20мин.

Данное лабораторное исследование доказало, что пищевая добавка

Е235 увеличивая срок годности продуктов не влияет на процесс их получения, в данном случае на процесс сквашивания при производстве кисломолочных продуктов – кефира.

Список литературы:

1. https://massmedika.in.ua/macrolides/
2. http://antibiotics.ru/ab/042-47.shtml
3. https://foodandhealth.ru/dobavki/pimaricin-natamicin-e235/