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微生物佐剂

微生物佐剂
微生物佐剂

免疫佐剂也称佐剂或抗原佐剂,是一类单独使用时一般无免疫原性,但与抗原物质合并使用时能增强抗原物质免疫原性,增强机体免疫应答,或改变机体免疫应答类型的物质。1925 年,法国兽医免疫学家Ranmon 发现疫苗中某些物质的佐剂作用,1926 年Glenny 证明明矾具有佐剂作用,1951 年Freund 研制成弗氏佐剂。目前我国对蜂胶佐剂、油乳佐剂、核酸佐剂、细胞因子佐剂等新型佐剂的研究也有迅速发展。

常用的免疫佐剂的种类有传统佐剂【铝盐佐剂、油性乳剂、微生物佐剂、天然来源及中草药佐剂、蜂胶、免疫刺激复合物(ISCOMs)、多糖、糖苷及复方中药】、DNA 疫苗佐剂【细胞因子、γ-干扰素(IFN-γ)、白细胞介素、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、共刺激分子、CpG DNA、脂质体】。

1 免疫佐剂的作用机理

1.1 提高抗原物质免疫活性某些佐剂颗粒表面可吸附抗原,使其表面积明显增加,特别是可溶性抗原或半抗原,经吸附后可产生较高抗体滴度。

1.2 延长抗原在体内存留时间,如矿物胶体、乳剂类佐剂等可在注射部位形成抗原储池,以延缓抗原释放速率,延长免疫反应,增加免疫记忆细胞数量。Nicoll等的试验中,以PBP为佐剂制备的疫苗接种后形成的局部抗原储池在疫苗接种部位至少可存在1 年以上。

1.3 对单核巨噬细胞的作用,如短小棒状杆菌、葡聚糖等免疫佐剂可激活免疫细胞,尤其是巨噬细胞等抗原提呈细胞(APC),刺激其产生白细胞介素1、4 (IL-1、IL-4)、干扰素(IFN)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等细胞因子,提高免疫细胞局部浓度,促进APC 表面组织相容性复合体Ⅱ类基因(MHC-Ⅱ)表达,提高APC 抗原递呈功能。

1.4 对T 细胞的作用不同佐剂因病原体相关分子模式(PAMP)不同,提供的激活信号不同,诱导APC 向不同方向分化,如革兰阴性菌的脂多糖(LPS)促进树状突细胞(DC)向DC1 亚类分化,线虫中含磷酸胆碱的糖蛋白诱导DC 向DC2 亚类分化。它们通过调节DC 的成熟分化进一步控制甲状腺素(Th)细胞分化,当DC分化为DC1时,分泌L-12 或/和L-18 等,刺激Thp 向Th1 亚类分化,DC2 和L-4 则在Th2 分化中起重要作用。此外,尚有人提出第3 类调节T 细胞(Th3 或Tr1),它通过L -10 和转化生长因子β(TGF-β)调节Th1 应答[3]。此外,佐剂还可通过上调或抑制APC 与T 细胞间的共同刺激信号来调节天然免疫应答向获得性免疫应答转化。

1.5 对B 细胞的作用,如LPS、聚蔗糖(Ficoll)可调节B 细胞表面Ig受体,使B 细胞活化增殖,并诱导B 细胞对Th 细胞的敏感性,加强免疫应答,提高抗体水平。

1.6 表面活性剂免疫刺激复合物(ISCOMS)、脂质体(LIP)等佐剂具有载体功能,可改变抗原物理状态以及它们与免疫系统的作用方式,使抗原易于被APC 吞噬,并使抗原易于进入淋巴系统。例如,LIP 易与抗原递呈细胞膜融合的特性,可促进APC 吞噬脂质体中的抗原。另外,由于抗原被集中在佐剂系统的微粒表面或内部,所以抗原达到有效作用浓度的机会增加;对于B 细胞而言,将可能提高免疫球蛋白受体聚集度。

1.7 非特异性免疫增强作用于NK 细胞和K 细胞的活性如糖萜素、香菇多糖等能刺激机体产生IFN 和IL-2 等细胞因子,构建非特异免疫防御系统;能提高正常和免疫抑制状态下自然杀伤(NK)细胞和巨噬细胞活性,抵抗病原微生物入侵和抗感染;能促进T 细胞增值和CD4 +和CD8+T 细胞亚群分化成熟,提高T 淋巴细胞转化率,增强白细胞吞噬功能;能有效提高C3b 受体花环率,提高免疫球蛋白含量等。

2. 微生物佐剂

微生物佐剂主要有脂多糖、分枝杆菌等。脂多糖佐剂早在1956 年就有报道。它存在于革兰氏阴性杆菌的细胞壁中,是聚阴离子型两通路分子,是由一种独特的疏水脂连接至很长的重复多糖链组成。试验证明,脂A 区具有LPS 的主要生物学活性包括佐剂活性,但值得注意的是LPS 具有很强的毒性,使用前应减小其毒性。LPS 的作用方式目前尚未清楚。分枝

杆菌在兽医中广泛地应用于疫苗,如牛分枝杆菌卡介苗是早期应用成功的一种。分枝杆菌经化学和物理方法处理,可获得具有佐剂活性的片段,包括胞壁酰二肽(muramyl dipeptide,MDP)、胞壁酰三肽(muramyltripeptide,MTP)、蜡质D 等,其中对MDP、MTP 研究的较多。MDP 是从分枝杆菌细胞壁上提取的一种免疫活性件,适合胚胎干细胞的生长、发育。MDP及其衍生物的免疫药理作用非常强,可以替代分枝杆菌应用于弗氏完全佐剂。MDP及其现有衍生物中的绝大多数都是致热原,所以尚不能用于人类疫苗。MDP丁酯和苏氨酰2MDP是其中不具有致热原作用的两个化合物,但是这两个化合物针对细菌感染的非特异性增强免疫作用低于MDP,这可能与它们对细胞因子产生过程的调节作用差异有关。LPS也具有很强的佐剂作用,

尽管毒副作用被降低的多种LPS同系物已经被合成,但是它们的毒性仍然较强而无法应用于

人类疫苗。多肽- 白喉类毒素结合物亦具有很强的佐剂作用。值得指出,某些微生物组分能够在佐剂中发挥靶向作用,例如流感血液凝集素可以与抗原递呈细胞(APC)表面的唾液酸残

基结合,含有流感血液凝集素的佐剂对APC具有靶向功能。以活病原微生物作为佐剂的研究也在发展。口服减毒沙门氏菌或志贺杆菌诱发局部免疫反应的实验已在进行。利用腺病毒或脊髓灰质炎病毒所具有的递呈抗原的作用,研究者正在尝试将其发展为安全的佐剂。所有活病原微生物佐剂都具有两个共同缺陷:一是其内在风险性,二是将同一种病原微生物反复应用

于不同的抗原可能降低其有效性。采用基因工程技术制造出来的保留了感染力但不具有致病力的病原微生物佐剂是近年来令人兴奋的进展,第一个此种微生物是牛痘病毒,卡介苗也是

很有潜力的发展对象。

2.1卡介苗

卡介苗(Bachle Calmentt-Guerin , BCG)是Calmentt和Guerin将牛型结核分枝杆菌经培养减毒制成,是预防结核病的一种疫苗,同时也是非特异性免疫增强剂。这一点在弗氏完全佐剂中已经得到充分的证明。

关于卡介苗的作用机制,1959年Halpern等证明卡介苗对单核巨噬细胞系统有刺激作用,从而加强机体对瘤细胞和微生物的非特异性杀伤作用。以后证明,卡介苗主要是加强T细胞增殖,增强对TD抗原的体液免疫应答,加强T细胞介导的细胞免疫应答,如迟发性变态反应、移植物排斥反应等。实际上,上述两种作用机制是相互密切联系的,卡介苗活化巨噬细胞,增强巨噬细胞的吞噬活性和趋化性,促进IL-1的产生,从而加强Th和Tc的活性,增强巨噬细胞对肿瘤细胞的选择性毒性等。近年研究证明,BCG和内毒素一起注射给动物,可以激活巨噬细胞产生一种肿瘤坏死因子(TNF),为130KD的糖蛋白,存在于动物血浆中,它可以破坏肿瘤细胞而不破坏正常细胞。

虽然BCG对细胞免疫和体液免疫都有较强的作用,但临床效果有限,同时BCG有较强的副作用,如接种后可能引起持续高热,肝功能损伤,肉芽肿形成及对分支杆菌的变态反应等,为了避免BCG的这些缺点,学者们一直致力于BCG佐剂活性成分的研究。

2.2胞壁酰二肽类

胞壁酰二肽(muramyl dipeptide,MDP)是分支杆菌的主要免疫活性成分之一。其成分为N-乙酰胞壁酸-L丙氨酸-D异谷氨酰胺。1974年Merser人工合成MDP,1982年我国军事医学院合成成功。MDP分子量小于500d。MDP算然分子量很小,但有很强的佐剂活性,作用机理同BCG,能增强体液免疫和细胞免疫。MDP的主要作用是活化巨噬细胞,在注射部位形成肉芽肿,吸引吞噬细胞,进一步增强吞噬细胞和淋巴细胞活性,使其更易捕获抗原。最近研究表明,MDP能诱导机体产生细胞因子。MDP被认为是最有发展前途的一种佐剂。

MDP可以在弗氏完全佐剂中替代完整的分支杆菌。抗原采用注射途径,MDP不同时注射而采用口服方法也可出现佐剂效应。MDP可以提高菌苗、疫苗、病毒亚单位苗及寄生虫苗的保护力,迄今为止以合成数百种MDP的衍生物。近来证明,MDP与新型疫苗-合成肽苗联用,确能增强合成多肽的免疫原性,产生高滴度的相应抗体。

2.2.1MDP的生物活性:

2.2.1.1 免疫调节作用:MDP在矿物油中能促进不同种属动物对抗原的免疫反应,口服水溶液就能促进抗体生成增加,增强天然疫苗如破伤风类毒素、绿脓杆菌类毒素、乙型肝炎表面抗原(HBSAg)和恶性疟原虫及人工抗原如HBSAg16肽段等的免疫效果。MDP佐剂效力与FCA 脂多糖(LPS)或氢氧化铝等相当或稍强。

MDP免疫调节作用因动物种属、免疫状态、给药途径和给药剂量等因素而异,大剂量多次给药引起免疫抑制。

2.2.1.2 非特异性抗感染作用:MDP不仅作为疫苗佐剂增强特异性抗感染效果,还能增强正常和免疫系统缺陷动物对多种病原体如肺炎杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和白色念珠菌等感染的特异抵抗力,并与抗生素有协同作用。

2.2.1.3 非特异性抗肿瘤作用:MDP对纤维肉瘤和肝细胞瘤等肿瘤细胞生长有一定的非特异性抑制作用,包埋在微脂粒(liposome)中给药,是作用增强。MDP与内毒素、LPS或化疗药等有协同抗肿瘤作用。

2.2.1.4其他:MDP有中枢致热作用和催眠作用。诱导产生内源性热源,延长家兔慢波睡眠,消炎痛完全抑制MDP的致热反应,但不影响其催眠作用;MDP刺激肠胃平滑肌收缩,有类5-羟色胺(5-HT)作用;还有诱发炎症和肉芽肿等作用。

2.2.2作用机制:

MDP对机体的免疫系统和神经系统都有作用,表现出广泛复杂的生物活性,难以用单一的机制加以解释,有些实验结果还有相互矛盾。总的来看,单核-巨噬细胞在介导MDP 的生物学效应中起主导作用。

2.2.2.1 靶细胞与免疫调节作用:在体内和体外实验中,MDP都能增强没有单核-巨噬细胞参与、而依赖于T淋巴细胞的抗原抗体反应,但不能诱发无胸腺裸鼠的炎症反应和肉芽肿。大剂量MDP可诱导抑制性T淋巴细胞产生免疫抑制作用,说明MDP的免疫调节作用与T淋巴细胞密切相关,而对B淋巴细胞无直接作用。

MDP对单核-巨噬细胞的数量、功能和代谢等各方面都有作用,如抑制游走、促进趋化和粘附等都是体现佐剂活性的重要因素。适量MDP促进单核-巨噬细胞分泌一些可溶性因子,如前列腺素IL-1等,间接作用与淋巴细胞,调节免疫反应。MDP诱导内皮细胞和单核-巨噬细胞的集落刺激活性(CSA),促进骨髓多能干细胞和脾脏粒细胞-巨噬细胞前体增值,这些与MDP 调节免疫功能和造血功能作用有关。

2.2.2.2 单核-巨噬细胞对肿瘤的细胞毒作用:MDP通过激活单核-巨噬细胞的细胞毒性而发挥非特异性抗肿瘤作用,微脂粒可以把MDP选择性转运到单核-巨噬细胞中。MDP与人祸小数重组γ-干扰素对激活单核-巨噬细胞细胞毒作用有协同效应。MDP促进单核-巨噬细胞保释放-,这与其非特异性杀灭病原体及肿瘤细胞有关。

大量过氧离子O

2

2.2.2.3 受体:MDP的佐剂活性、非特异性抗感染和抗肿瘤作用都是立体特异性的,其立体异构体没有活性,表明单核-巨噬细胞有MDP受体。有些实验表明,MDP受体存在于巨噬细胞内。经放射性标记配体竞争结合实验证实,MDP与5-HT作用在巨噬细胞同一受体上,具有高亲和力、可饱和性和立体特异性,与其生物活性直接相关。

2.2.3MDP的优点是:①注射局部反应轻微;②无抗原性和过敏原性,可以反复注射,不产生抗体也不产生过敏反应;③无致癌作用;④分子量小,对生物学降解作用有抵抗力,可以口服;⑤微量MDP(50-100μg/ml),可以调节免疫应答,明显提高抗体水平。

为了降低MDP的毒副作用,近几年又对MDP分子进行了系统的化学改造的研究,一报道的化学合成MDP衍生物或类似物已超过600种,其中最有效的是MDP亲脂性衍生物。研究表明,在水溶性MDP分子中引进各种长链脂肪酸及其他亲脂性基团,增加了该分子的亲脂性,而亲脂性在一定程度上与免疫佐剂的免疫增强效应成正相关。

亲脂性衍生物最受人瞩目的是酰化MDP衍生物,如6-0-(二十四烷酰-十六烷酰)-MDP (B30-MDP)。此种佐剂无热原性,不引起明显的用药局部反应。研究表明,它能明显增强家兔产生抗毒素抗体的反应,将其加入流感病毒血凝素——神经氨酸酶抗原中免疫小鼠,血凝抑制抗体明显提高,较单用血凝素——神经氨酸酶的对照组高16倍。此外Iida等(1991)报道了N-乙酰胞壁酰三肽或四肽的亲脂性衍生物,如GM-40、GM-53等,对仙台病毒感染的预防作用,对细胞毒巨噬细胞的诱生作用及抗病毒抗体的产生等均优于MDP。

2.3短小棒状杆菌

短棒杆菌(Corynebacterium parvum , CP)是一种广泛存在于健康人体中的正常菌群,为革兰氏阳性的厌氧杆菌。灭活的CP制剂注射动物后激活巨噬细胞、增强自然杀伤(NK)细胞的溶菌活性、诱导抗体依赖细胞介导的细胞毒性和产生多种具有抗肿瘤活性的细胞因子,可诱导多重免疫调节效应,进而抑制肿瘤细胞生长、增强对细菌及病毒的抵抗力。

CP的主要作用是激活巨噬细胞,接种CP的动物肝、脾、淋巴结等器官明显肿大,脾和骨髓的造血功能旺盛,巨噬细胞大量增殖并活化。活化的巨噬细胞吞噬活性、抑菌活性、溶酶体酶和磷脂酶A,抑瘤活性和处理抗原的能力都增强。CP能加强体液免疫,对于TD-Ag和TI-Ag 都有促进IgG 和 IgM 生成的作用。这种增强作用首先是巨噬细胞介导的,其次可能是CP激活补体,从而加强C3受体的巨噬细胞和B细胞的活性。有人报道,CP具有将强抗体抗原亲和力的作用。动物实验表明CP可抑制小鼠肿瘤的生长,并认为共作用原理可能是起肿瘤特异性移植抗原的佐剂作用,或可使巨噬细胞数量增多和功能增强。也有人认为,CP或许是通过刺激T细胞释放巨噬细胞武装因子,进而及火炬是细胞免疫活性的。有实验表明,巨噬细胞一旦受到CP的作用,仅微量和短时作用即可显示充分的效果。至于应用一次CP对巨噬细胞的影响可维持多长时间,尚需进一步实验证明。

非甲基化胞嘧啶- 鸟嘌呤二核苷酸(CpG DNA)主要存在于细菌基因组中,能刺激机体产生非特异性免疫,具有较好的免疫活性。CP与卡介菌(Bacillus Calmette - Guérin, BCG)都是较常用的免疫增强剂。研究显示, BCG基因组DNA 包含大量非甲基化的CpG位点,能刺激机体产生免疫反应。CpG序列具有强烈的免疫激活功能,且无免疫原性,不会引起自身免疫疾病,这显示其在诱导天然免疫、疫苗佐剂、抗肿瘤治疗、促进造血及防治某些过敏性疾病等方面具有非常广阔的应用前景。但是, CpG序列分离纯化一直是限制其发展的技术瓶颈。灭活的CP是一种很好的免疫增强剂。研究者尝试分离CP免疫有效成分来降低CP副作用,加快CP 菌免疫应用的开发。棒状杆菌细胞壁较厚,并含有大量多糖和蛋白等物质,所以获得较纯净、单一的基因组DNA比较困难。目前有关CpG序列的许多尚需进一步探讨,如CpG序列的安全性、免疫的剂量、最适免疫途径及哪种类型的CpG序列最适合提高免疫反应、如何使CpG序列有针对性地激活不同物种、不同器官来源的免疫细胞,使之产生高效、安全的免疫应答。相信随着研究的深入,在不久的将来一定能得出令人满意的答案,使CpG序列在疾病防治方面必会发挥更大的潜力。

2.4 乳酸菌成分肽聚糖(PG)

不论从革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌,从其细胞壁提取的肽聚糖(peptidoglycan),均具有包括免疫佐剂在内的多种生物学活性,乳酸菌类的菌壁肽聚糖,免疫增强效应明显。肽聚糖(peptidonglycan, PG)是细菌细胞壁的基本骨架, 具有重要生理作用, 如免疫调节、抵抗肿瘤、诱导睡眠等。细菌肽聚糖分子中肽尾第三位氨基酸的种类、肽桥的结构以及邻近肽尾交联的位置, 常被用作现代微生物分类鉴定中的重要依据, 肽聚糖是免疫系统的免疫增强剂, 能用于疾病的诊治研究。把肽聚糖用于水产养殖等方面有利于解决生物抗药性问题及食品的药物残留问题。也有研究表明, PG对摄食也有调节作用。作为动物机体第一道防线的非特异性免疫系统是动物抵抗微生物感染最原始和普遍的系统。非特异性免疫的诱导性免疫机制通过模式识别分子(pattern recognition molecules, PRMs)的特殊蛋白识别一些保

守的微生物成分。病原体联合的分子模式(Pathogen- associated molecular patterns , PAMPs)不但可发现入侵病原体的存在,而且能够识别其类型,并通过一系列信号途径控制各种免疫反应基因的表达而清除病原体,所激发的信号途径发挥了免疫监视和防御功能。PAMPs 由一些宿主没有的成分组成,包括独特的细菌细胞壁成分,如肽聚糖,它是非特异性免疫系统的极好目标,但人们长期忽略了肽聚糖在调节机体非特异性免疫应答中的重要性。最近的研究对TLR2 受体(TLR: Toll- like receptor 家族)作为PGN 的主要受体提出质疑,并发现Nod1、Nod2 和cryopyrin 等也是重要的PGN 识别蛋白。这些研究的热点和核心集中到非特异免疫系统对PGN 的识别和信号传导机制上。有报道(1988)用植物乳酸菌(胚芽乳杆菌Lactobacillus plantarum)菌种,培养后用甲醇和氯仿脱脂,用EDTA、溶菌酶及超声波裂解细胞壁,用SDS等提取肽聚糖。细菌胞壁肽聚糖是一种由多糖链与短链交互连接的异聚体。植物乳杆菌的化学成分除还有氨基葡萄糖和胞壁酸外,还含有短肽,主要氨基酸为谷氨酸、丙氨酸和二氨基庚二酸。乳酸杆菌PG用于抗绿脓杆菌感染,可降低小鼠对绿脓杆菌感染的病死率,若与庆大霉素配伍用则效果更明显。根据PG能增高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数,推测乳酸菌PG抗感染作用可能主要由于活化了巨噬细胞所致。将乳酸杆菌肽聚糖以腹腔注射方式刺激小鼠,检测其对细胞免疫因子的作用,结果发现乳酸杆菌肽聚糖能提高受刺激小鼠腹腔巨噬细胞中炎性细胞因子白介素1、TNF-α及脾淋巴细胞中IFN-γ的分泌,对脾脏淋巴细胞中细胞因子白介素2的分泌并无显著增强作用。采用 Affymetrix MOE430A基因芯片研究了乳酸杆菌肽聚糖对小鼠机体免疫细胞基因表达的影响,结果发现,乳酸杆菌肽聚糖可以刺激免疫调节细胞因子相关基因的表达,释放细胞免疫因子,可能是通过激活TLR2NF2κB 相关信号通路而实现的。

双歧杆菌(Bifidobacterium)是人和动物肠道内数量最多、且与人体健康息息相关的生理性益生菌,其具有生物屏障、调整肠功能紊乱、增强机体免疫力及抗肿瘤等作用。双歧杆菌完整肽聚糖(Whole Peptidoglycan,WPG) 是双歧杆菌细胞壁中的重要组分,由完整双歧杆菌细胞分离得到的、未经物理破碎并保持细菌细胞壁骨架完整性的细胞壁结构,是由多糖和肽聚糖聚合而成的“袋形”结构,它保持了全菌的一些重要的生物学特性。已有报道WPG能明显抑制实验性大肠癌生长并诱导其凋亡,在体内外对S180荷瘤小鼠有明显抑瘤作用,增强小鼠腹腔巨噬细胞的IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、TNF-α的mRNA表达,从而被激活的巨噬细胞抑瘤活性增强。此外,2008年聂晶等人又证明了WPG能刺激脐血来源的树状IL-2的分泌。

2.5细菌脂多糖

细菌脂多糖(LPS)由革兰氏阴性菌的细胞壁所获得。LPS参与对巨噬细胞和B淋巴细胞诱发的机体免疫反应的激活过程,由于LPS是干扰素的强烈诱生剂,已证实干扰素-γ对巨噬细胞克隆生长有强烈的抑制作用,因此,一般认为LPS抑制巨噬细胞的升势。近来有报道认为,低浓度的LPS(<0.1g/ml)对一些造血细胞有生长刺激作用,由此可知,LPS参与的细胞生长调节作用是多方面的。组织巨噬细胞是由外周血单核细胞移行而来,为LPS的主要靶细胞,经LPS激活后参与进一步的免疫应答。同时巨噬细胞在M-CSF和GM-CSF刺激下具有克隆生长能力。因此,研究LPS对巨噬细胞的生长增殖效应十分必要。LPS是一种多聚阳离子的亲水脂分子,是由疏水脂基团类脂A连接到多糖长链上所组成,它能诱导增强细胞免疫和体液免疫,对多糖抗原及蛋白质抗原的免疫原型均有免疫增强作用,类脂A片段被认为是具有佐剂效应的主要化学基团。

LPS的作用机制可能是:①作用于不依赖T细胞的B细胞克隆,使之分化为浆细胞,合成并分泌IgM;②作用于巨噬细胞及其他细胞,使之产生、分泌细胞因子,如白介素-1,反过来再刺激淋巴细胞;③LPS调节巨噬细胞表面Ia抗原,增强了巨噬细胞抗原呈递能力。人们广泛引用死菌体菌苗,如沙门氏菌及百日咳杆菌有很强的免疫增强效力,可能与其细胞壁中含有LPS有关。细菌脂多糖有毒性及热源性,经邻苯二甲酸酐或琥珀酸酐处理使之脱毒后,

仍有一定的免疫增强作用。

2.5.1类脂A

由于不同的细菌可以合成不同结构的类脂A;类脂A 的结构与致病菌的感染能力密切相关。在充分了解类脂A 分子结构的基础上,我们可以通过分子生物学的手段来改造类脂A,开发细菌疫苗和疫苗佐剂,传统的疫苗生产周期长,杂质多,毒副作用较大,因而现代疫苗的开发更注重纯度。比如,基因工程疫苗就是将抗原高效表达并提纯。这种疫苗虽然纯度高,毒副作用小,生产周期短,但其疗效较差。疗效差的原因主要是不能充分刺激免疫系统。所以,基因工程疫苗必须与佐剂混合使用。但是,市场上现有的几种疫苗佐剂都没有刺激免疫系统的功能。类脂A是众所周知的免疫系统的刺激物,但不同结构的类脂A刺激免疫系统的能力是不一样的。所以,几年前人们开始以类脂A 为靶点研究开发新型疫苗佐剂。通过筛选试验,人们发现MPL毒性较低,但却可以有效地刺激免疫系统。将MPL注入小鼠体内,能对小鼠起到预防性保护的作用。目前MPL 已经被Corixa 公司开发成一种新型的疫苗佐剂。在对类脂A 的结构与致病机理了解的基础上,我们也可以有效地改进传统疫苗。如果传统疫苗来自于革兰氏阴性细菌,我们可以改进其类脂A 的结构,使其成为内含的佐剂。比如,将沙门氏菌内合成各种外毒素的基因敲除,将其类脂A 改造成MPL 的结构,再高效表达有关抗原,就可以开发口服疫苗。如果传统疫苗来自于非革兰氏阴性细菌,我们可以通过基因工程在这种微生物内合成能起佐剂作用的类脂A。

3.在应用疫苗佐剂时,以下几点值得注意:

3.1病原体的大小是决定机体产生体液免疫还是细胞免疫的关键因素之一,体积小于1-1.5μ

m3的病原体可引起以细胞免疫为主的免疫应答,而体积大于1.5-2μm3的病原体可引起以体

液免疫为主的免疫应答.一般来讲,抗原-佐剂复合物的直径小于200μm为好,这样类似于病毒大小的复合物很容易被抗原递呈细胞所摄取,从而引起强烈的体液免疫和细胞免疫应答,试验证明,直径20-50nm 的病毒颗粒状重组抗原蛋白直径40nm的免疫刺激复合物(ISCOM)和大小为200-300nm的MF59颗粒等均诱导了很强的免疫应答。因此,如何将抗原与佐剂组装、复配成类似病毒形态与大小的颗粒性抗原!就成为增强免疫应答的关键因素之一。

3.2利用佐剂的靶向性

佐剂与抗原复配后,佐剂的靶向性可以使抗原-佐剂复合物特异地导向抗原递呈细胞、外周组织或亚细胞的成分,从而增强免疫应答的强度。包裹抗原的PLGA微粒可以靶向胃粘膜相关淋巴样组织(mucosa-associated lymphoid tissue, MALT)因而在胃肠道粘膜中可促进微粒的吸收。某些佐剂与抗原递呈细胞特异受体结合的特性可提高疫苗的靶向性,抗原递呈细胞上的甘露醇受体可以将由甘露聚糖与脂质体复配的DAN疫苗靶向抗原递呈细胞,从而有效的提高免疫应答水平。在DNA疫苗研究中,人工设计将抗原与配体9可与抗原递呈细胞受体结合)融合表达,可有效地提高抗原递呈细胞摄取DNA疫苗在组织中表达的抗原量,从而增强DNA疫苗的免疫效果。根据这一理论,具有与抗原递呈细胞上某些受体结合的天然构象的佐剂,其递送效率可能会更高一些!在研究中应引起重视,而能特异地与抗原递呈细胞结合的配体分子在抗原与抗原递呈细胞之间的中介导向作用,也给疫苗佐剂的研究提供了非常有益的启示。

3.3优化佐剂的选择

佐剂及其配方、载体和递送系统的选择,不但可以影响机体免疫应答的强度,而且也可以改变机体免疫应答的类型,也就是可以诱导、激活不同的免疫效应细胞和不同的免疫活性分子,使新型免疫佐剂的作用具有更多的选择性和可控性,因此,在研究与生产中需根据疫苗的类型(活苗或灭活苗、蛋白质、多肽或DNA疫苗等)、疾病预防的主要保护成性指标(体液免疫和细胞免疫等)及佐剂的特性等来选择适合的佐剂及其剂型。例如,对于需要产生CTL 反应的疫苗QS21是一种有效的佐剂,而铝佐剂主要促进体液免疫应答而对细胞免疫应答几乎

无作用.对于经呼吸道或消化道等感染的疾病可能更多地需要粘膜免疫起预防作用。因此,预防此类疾病的疫苗应主要考虑使用粘膜免疫佐剂(霍乱毒素或不耐热肠毒素等)。

3.4注重佐剂的联合应用

每种佐剂都有其特点,能特异地诱导特定亚群细胞的激活或成熟。多种佐剂联合应用,会更有效地激活复杂有序的免疫系统,产生理想的免疫应答。弗氏不完全佐剂(FIA)与QS21 或IL-12 等可溶性的佐剂联用,对低免疫原性及需要Th1型免疫应答的抗原很有价值。实验证明,以皂苷、单磷酸脂质A(MPL)和分枝杆菌细胞壁混合而成的水包油佐剂与HIV-1疫苗共用时,可诱导较强的Th1型免疫应答。因此,针对高度特异的新型抗原,选择几种分别作用于不同免疫细胞的佐剂,可能会获得更好的免疫效果"

4.免疫佐剂存在的问题及展望

免疫佐剂是生物反应调节剂中的免疫调节剂,非特异性免疫刺激作用是使机体产生保护性免疫应答所必需的基本条件,如果这种作用过度或过强,必然会出现毒副作用。佐剂种类很多,效果也是确实的,但它们也有一些不可避免的缺点,如油佐剂存在黏滞性、稳定性及注射局部反应等问题,Al(OH)3不足以诱导弱抗原的免疫反应且不能诱导细胞介导的免疫。二氧化硅微粒佐剂造成色素沉着及脏器粘连。LPS 也有一定的副作用。另外一些佐剂由于制作繁琐,价格昂贵,效果不稳定,限制了它们的推广使用。理想的佐剂是以最小的免疫刺激可引起适当的免疫促进作用,且无不良反应。随着研究的深入,免疫佐剂的应用范围也从疫苗开始不断扩大,包括了免疫治疗药物、肿瘤疫苗,增强机体对细菌、病毒、真菌、寄生虫及一些转移瘤的抵抗力和免疫应答。诱导黏膜免疫的口服佐剂的研究受到重视,因为口服免疫是一种简单的、易接受的,并可产生全身性免疫的方式,并且黏膜免疫在保护肠道和呼吸道黏膜表面的疫病方面有主要作用。中草药属天然物质,毒副作用小,价格低廉,取材广泛,从中草药中开发出新型佐剂是佐剂研究发展的重要途径。多糖类物质是一类十分重要的生物活性物质,具有调节淋巴细胞、吞噬细胞、白细胞介素、抗体水平的功能,多糖经化学修饰形成多孔微颗粒,具有浓缩和储存抗原的作用,多糖微粒可耐受肠道的降解,可发展成口服免疫载体,故以多糖类物质为佐剂,既可发挥其增强免疫作用的功效,又可使其具有运载抗原、促进抗原提高的佐剂活性,可成为研究佐剂的新趋势。

常见的食品添加剂的作用及危害

常见的食品添加剂的作用及危害 1、山梨酸钾(防腐剂): 能有效地抑制霉菌,酵母菌和好氧性细菌的活性,还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖。 推荐:山梨酸钾抗菌力强、毒性较小,可参与体内正常代谢,转化为二氧化碳和水,但价格较贵,不少国家已开始逐步用它取代苯甲酸钠。 2、亚硝酸钠(护色剂): 不仅可以使肉制品色泽红润,还可以抑菌保鲜和防腐,目前还没有其他更为理想的添加剂替代它。 副作用:过量食入可麻痹血管运动中枢、呼吸中枢及周围血管,更可疑的是有一定致癌性。 标准:世界食品卫生科学委员会发布的人体安全摄入亚硝酸钠的标准为0-0.1毫克/千克体重,按此标准使用和食用,对人体不会造成危害。 3、D-异抗坏血酸钠(抗氧化剂): 被中国食品添加剂协会评为“绿色食品添加剂”,可保持食品的色泽,自然风味,延长保质期,主要用于肉制品、水果、蔬菜、罐头、果酱、啤酒、汽水、果茶、果汁、葡萄酒等。它能防止腌制品中致癌物质——亚硝胺的形成。 副作用:基本无害,但是过量摄入会导致一系列的肠道与皮肤疾病。 4、红曲红(着色剂):天然红色素,是微生物发酵的产物,目前并未发现对人体有什么危害。可以用在调制乳、冷冻饮品、果酱、腐乳、糖果、方便米面制品、饼干、腌腊肉制品、醋、酱油、饮料、果冻、膨化食品上,不允许用在生鲜肉或调理肉制品中。 5、糖精钠(甜味剂): 糖精钠是一种人工合成的甜味剂,又称可溶性糖精,是糖精的钠盐(果脯大量含有)。一般认为糖精钠在体内不被分解,不被利用,大部分从尿排出而不损害肾功能。 副作用:致癌的可能性尚未完全排除。 标准:糖精钠的最大使用量是0.15克/千克、婴幼儿食品中不得使用。 6、甜蜜素(甜味剂): 甜蜜素是目前我国使用最多的甜味剂,成分是环己基氨基磺酸钠。调配于清凉饮料,加味水及果汁汽水最适宜。罐头、酱菜、饼干、蜜饯凉果等均有使用。

高分子抗菌剂的应用

高分子抗菌剂的应用 摘要:综述了季铵盐类抗菌剂、季膦盐类抗菌剂、有机锡类抗菌剂、卤代胺类抗菌剂、胍盐类抗菌剂、壳聚糖及其衍生物类抗菌剂等高分子抗菌剂的制备、抗菌性能、抗菌机理及其在各个方面的应用的研究进展,并对这些高分子材料抗菌剂的应用和今后的发展作了展望。 关键词:抗菌剂;抗菌高分子;高分子材料;季铵盐 引言 高分子抗菌剂也称抗菌高分子,人们根据天然高分子的抗菌机理开始模仿合成具有抗菌性能的高分子。高分子材料抗菌性能的获得,是通过向其中添加抗菌剂制成复合材料或对高分子材料进行表面处理实现的。合成高分子抗菌剂可以克服天然抗菌剂耐热性差等缺点,通过熔融共混得到抗菌材料。抗菌剂指能够在一定时间,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。抗菌剂作用在于影响微生物菌丝的生长、孢子萌发、各种籽实体的形成、细胞的透性、有丝分裂、呼吸作用、细胞膨胀、细胞原生质体的解体和细胞壁受损坏等,使微生物细胞相关的生理、生化反应和代活动受到干扰和破坏,杀死或抑制微生物的生长繁殖[1]。 随着社会快速发展和人们生活水平的提高,越来越多的人发现细菌、霉菌等有害微生物严重危害着人的自身健康、生活质量与居住环境.过去发生的种种事件足以证明有害微生物已经危害到人类生存基地——地球,因此如何防止细菌对人体的危害,加强抗菌知识和扩大应用领域显得极其迫切,并得到了进一步的重视[2]。抗菌剂包括无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂和高分子抗菌剂等四大类。 本文主要讨论高分子抗菌剂的应用及其发展。

正文 一、高分子抗菌剂 高分子抗菌剂是近些年兴起的抗菌剂品种,目前研究和使用主要集中于高分子季铵盐、季鏻盐等。高分子抗菌剂主要是通过带官能团单体的聚合反应或以接枝的方式在高分子链上引入抗菌官能团而获得抗菌性能的。 高分子抗菌剂由于其高效杀菌、杀菌时效性长等优点,日益受到人们的广泛关注。目前研究和使用的高分子抗菌剂主要有季铵盐类、季膦盐类、吡啶盐类、有机锡类和胍盐类,它们都具有一定地杀菌效果[3]。 随着人们对生活质量要求的提高,人们对服装、卫生用品、日用品、食品包装等耐用消费品的抗菌性也有了较高的要求。另外,在公共场所适当地使用抗菌产品,可以有效地抑制细菌的生长,防止细菌的传播和感染。面对日益增长的对抗菌材料的需求,抗菌材料的研究也越来越多地受到关注,更多安全、高效、廉价的抗菌剂和抗菌产品被开发出来。高分子抗菌材料就是其中重要的一种。对于低分子抗菌剂的抗菌活性已经有了较多的研究,人们发现带有长链烷基的季铵盐基团就具有很强的抗菌性能,但是低分子抗菌剂存在易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点。带有抗菌基团的有机高分子化合物恰好可以克服上述缺点,而且高分子抗菌剂不会渗透进人的皮肤,同时还具有比小分子抗菌剂更好的抗菌性能。因此高分子抗菌剂的合成和应用正成为当今研究和开发的一个热点[4]。按照抗菌基团的不同,目前研究得较多的高分子抗菌剂有季铵盐、季膦盐、有机锡、卤代胺、胍盐、壳聚糖及其衍生物等6种。 二、高分子抗菌剂的应用

除草剂

第二章除草剂 概述 第一节除草剂分类(1) 除草剂按作用方式分类 ?1.选择性除草剂除草剂在植物间有选择性,能够杀死某些植物,而对另外一些植物安全。如快杀稗对水稻安全,可杀稗草;使它隆对麦类安全,可杀猪殃殃等阔叶杂草。 ?2.灭生性除草剂该类除草剂在不同植物间没有选择性,即对所有植物均有毒害或有抑制作用。如农达(草甘磷)、克芜踪(百草枯)等。 一、除草剂分类(2) 按除草剂在植物体内的输导性能分类 ?内吸性除草剂除草剂被植物根、茎、叶吸收后,能够在植物体内传导到其它部位。如快杀稗、使它隆、千金、农达等 ?触杀性除草剂除草剂接触植物后不能在体内传导,只在药剂接触部位起作用。 如克芜踪、虎威、杂草焚等,这类除草剂喷雾时雾化要好,喷洒更要严密、周到。 一、除草剂分类(3) 除草剂按喷洒的目标分类 土壤处理剂除草剂喷洒到土壤表面,封闭土面,能被植物的幼芽、芽鞘、根系吸收,杀死未出土r的萌发的杂草或幼草。如用莠去津、乙草胺、异丙隆等封闭土面。 一般施药要求土壤湿度要大;地面平整、无土块;喷洒要均匀周到,封闭严密。 茎叶处理剂能被除植物的茎叶吸收的除草剂喷洒到杂草茎叶上起杀草作用的除草剂。如使它隆、千金、快杀稗等 一、除草剂分类(4) 除草剂按化学结构分类 ?除草剂可以按其结构划分为不同类别,以便于比较不同类别的除草剂的作用特性。如三嗪类、酰胺类、磺酰脲类等。 常用除草剂的类别(1) ?苯氧羧酸类 2,4-D 2甲4氯 ?苯甲酸类百草敌 ?三氮苯(三嗪类)类莠去津草净津 ?酰胺类乙草胺异丙草胺 ?取代脲类绿麦隆异丙隆 ?氨基甲酸酯类杀草丹禾大壮 ?芳氧苯氧基丙酸酯类精喹禾灵盖草能 ?磺酰脲类苄磺隆苯磺隆 ?咪唑啉酮类普施特灭草喹 常见除草剂类别(2) 环己烯酮类拿捕净收乐通

浅谈抗菌剂

抗菌剂是一类具有抑菌和杀菌性能的新型助剂。能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌剂20世纪80年代中期发展起来的,具有耐热、持久、连续、安全等优点。下面我们一起来了解一下抗菌剂: 一、抗菌剂概念 消毒:杀灭或清除传播媒介上的病原微生物,使其达到无害化的处理。 抗菌:准确的说应该叫“抗微生物”功能。抑菌和杀菌作用的总和为抗菌。 杀菌:杀死微生物营养体和繁殖体的作用(在我们一般生活环境下条件下,一般不需要灭菌)。抑菌:抑制微生物生长繁殖的作用。 防霉:就是抵抗真菌的功效,主要针对霉菌而言。 二、抗菌剂种类 1、有机抗菌剂 有机抗菌剂又可以分成两种一种是合成型抗菌剂(如:季铵盐、双胍类等),另一种是天然有机抗菌剂(如:甲壳素)。 2、无机抗菌剂 无机抗菌剂主要可分为三种:合成金属离子的抗菌剂(如含:AG,CU,ZN等);TIO2光催化又称光触媒抗菌剂;金属氧化物抗菌剂(如:磺酸银) 3、复合抗菌剂 4、益生菌整理剂 三、抗菌剂抗菌机理 抗菌剂的抗菌作用主要作用于干扰细胞壁的合成、损伤细菌细胞膜、抑制细菌蛋白质的合成和干扰DNA的合成,从而使细菌无法繁殖。 四、抗菌剂分类 抗菌剂主要可分为有机和无机两大类: 1、有机抗菌剂 有机抗菌剂主要是以乙醇、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等为主的抗菌化合物。有机抗菌剂具有种类繁多、即效性和抗菌活性高等特点,当然抗菌活性根据菌种的不同而不同,但其耐热性相对其他抗菌剂会差一点。 2、无机抗菌剂 无机抗菌剂又可分为合成金属离子抗菌剂和光触媒抗菌剂。 金属离子抗菌剂:是利用银、锌等金属通过物理吸附离子交换等方法,将金属固定在多孔载体上面(如硅酸盐、磷酸锆)制成的抗菌剂,然后将其加入到相应的制品中便可获得具有抗菌能力的材料。目前银离子抗菌剂还是在无机抗菌剂中占主要地位,其主要因素是银具有较高的催化能力,高氧化态银的还原势极高,足以使周围空间产生原子氧,原子氧具有强

食品添加剂有哪些

食品添加剂有哪些?常见的食品添加剂介绍 1漂白剂 常见种类:亚硫酸盐类、过氧化氢。可用于薯片、葡萄酒、干菜、凉果、白糖等,使用范围非常广,媒体相继曝光过一些黑作坊使用工业用品双氧水掩盖肉类、海鲜的腐败变质外观,消除臭味。 2抗氧化剂 常见种类:抗坏血酸(维他命C)、柠檬酸异丙酯、特丁基对苯二酚。可用于食用油或饼干、蛋糕等,防食物变坏,延长保质期。 3增稠剂 常见种类:卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)。可用于果冻、糖果、面条、牛奶等。可提高食品的黏稠度或形成凝胶,改变食品物理性状。健康饮食网 https://www.wendangku.net/doc/a89831132.html, 4代糖(甜味剂) 常见种类:阿斯巴甜、三氯蔗糖。可用于低糖可乐、香口胶、糖尿病人食品、餐桌用糖包。不法商家过量使用糖精钠的现象很普遍,特别在一些劣质的饮料、蜜饯中。 5香精香料 常见种类:各种口味的天然香精、同天然香精和合成香精。可用于汽水、饼干、糖果、果冻、糕饼、鸡精等,改变其口味。有些食品已经过了保质期,但一些小贩又想把它们卖出去,就会添加香精、香料,意图掩盖变质的味道。 6发色剂 常见种类:亚硝酸盐。可用于腌肉、火腿、午餐肉、腊肠等肉类腊味食品,新鲜肉不可添加。 7防腐剂 常见种类:苯甲酸钠、山梨酸钾、二氧化硫等。可用于果酱、蜜饯,碳酸饮料、果汁等饮料,酱油、酱料等调味品,火腿肠等。为了防止各种加工食品、水果和蔬菜等腐败变质,也有不法商人用甲醛和福尔马林等非食品级的工业原料来杀菌。 8着色剂(色素)

常见种类:人工合成色素柠檬黄、胭脂红、天然色素辣椒红、焦糖色素等。可用于火锅飘香剂、辣椒酱、可乐等。今年5月,北京停售了多种存在超量添加了胭脂红等着色剂现象的调味面制食品。今年4月,媒体曝光上海华联超市销售染色“玉米馒头”。

浅谈生物除草剂的发展状况与应用前景

浅谈生物除草剂的发展状况与应用前景据统计全世界广泛分布的杂草有30 000多年种,每年约1 800种对作物造成不同程度的危害,每年因杂草危害造成的农作物减产高达9.7%。近百年来采用化学除草剂有效地控制了许多杂草,但化学药剂的大量使用也引发了一系列的问题,诸如除草剂抗性杂草植株的出现、土壤污染、水质的退化、以及对非杂草生物(特别是人、畜)的危害等。随着人们环境意识的提高和农业可持续发展的需要,高效、环保、无害的微生物除草剂的研究越来越显示其重要的社会意义和经济价值。 一生物除草剂的发展历史及现状 利用生物防除杂草已有近200年的历史。随着人们对植物病原菌认识的深入,上世纪中叶开始了微生物除草剂的开发研究。近几十年来,随着植物病原菌的不断分离和研究,尤其是从杂草病株中筛选出来的一些植物病原菌表现出了潜在的除草活性,有可能开发成为可替代化学除草剂的新型生物除草剂。 1981年,Devine在美国被注册登记为第一个生物除草剂,Devine是美国弗罗里达州的棕榈疫霉致病菌株的厚垣孢子悬浮剂,用于防治杂草莫伦藤,防效可达90%以上,且持效期可达2年,被广泛用于桔园杂草防除。 (一)生物除草剂的除草效果及杀草机理 生防杂草有机体筛选,从理论上说主要依据两条标准:有效性(药效)和专一性(安全性)。而对于生物除草剂的发展,有效性则是最关键的因素。生物除草剂的药效包括控制杂草的水平、速度以及具体操作的难易程度等。除草机理涉及到它对防治对象的侵染能力、侵染速度以及对杂草的损害性等。侵染能力可以从侵染途径、侵染部位、侵染后在组织中的感染能力等反映,如某些菌可以侵染但不能在组织中感染发病。对杂草的损害常表现为引起杂草严重的病症如炭疽病、枯萎、萎蔫叶斑等,这些症状的发生,有时与真菌的特异植物毒素的产生有关。真菌的侵害一开始和杂草生长处于相互拮抗和斗争状态。杂草的防御机制和生长会修复侵染物导致的损害、只有侵害速度高于杂草生长速度才能控制住杂草,虽然飞机草尾孢的侵染力强和专一性高,但侵染速度远滞后于紫茎泽兰的快速生长,

食品添加剂考试试题

食品添加剂:我国《食品安全国家标准,食品添加剂使用标准》规定:食品添加剂是指为了食品品质和色,香,味以及为防腐,保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。食品防腐剂:是指能够防止食品由微生物所引起的腐败变质,延长食品保藏期的一类食品添加剂。色淀:水溶性着色剂沉淀在允许使的不溶性基质上所制备的特殊着色剂,其着色部分是允许使用的合成着色剂,基质部分多为氧化铝,称之为铝色淀。ADI值:指动物毒性试验确定最大无作用剂量。胶母糖基础剂:是赋予胶姆糖(泡泡糖,口香糖)成泡,增塑,耐咀嚼等作用的一类食品添加剂。食品抗氧化剂:是防止或延缓食品氧化,提高食品稳定性和延长食品贮藏期的食品添加剂。水分保持剂:水分保持剂是指添加子食品中有助于维持食品水分稳定的食品添加剂。食品营养强化剂:是指为增强营养成分而加入食品中的天然的或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂,也被称为食品强化剂,营养供给剂。食品增稠剂:在水中溶解或分散,能增加流体或半流体食品的黏度,并能保持所在体系的相对稳定的亲水性食品添加剂。食品的护色剂:本身不具有颜色,但能使食品产生颜色或使食品的色泽得到改善具有较强的氧化还原性,能够防肌红蛋白加强或保护食品颜色的一种添加剂。食品的发色助剂:本身无发色功能,但与发色剂配合使用可以明显提高发色效果,同时可以减少发色剂用量而提高食品的安全性。食品乳化剂:指添加于食品后可显著降低油水两界面张力,使互不相溶的油(疏水性物质)和水(亲水性物质)形成稳定乳浊液的食品添加剂。HLB(乳化剂亲水亲油平衡值):表示乳化剂对于水和油相对亲和程度,一般在1~20之间,1表示亲油性最大,20表示亲水性最大。食品疏松剂:指在食品加工过程中加入的,能使产品发起形成致密多孔组织,从而使得制品具有疏松,柔软或酥脆的物质。食品膨松剂:又称膨胀剂,起发粉,面团调节剂,广泛用于焙烤食品(生产面包,饼干,糕点等)。食品稳定剂和凝固剂(组织硬化剂):食品中胶体(果胶,蛋白质等)凝固为不溶性凝胶状态的一类食品添加剂,主要作用于豆制品生产和果蔬加工以及凝胶食品的制造。食品发色剂:又叫护色剂,呈色剂,指本身不具有颜色,但能使食品产生颜色或使食品的色泽得到改善(加强或保护)的食品添加剂。甜味剂:赋予食品甜味的添加剂,常指:人工合成的非常营养甜味剂,糖醇甜味剂和非糖天然甜味剂3类。食品调味剂:口腔内感受味觉的主要是味蕾,味蕾随年龄的增长而减少,人对咸味感觉最快,对苦味的感觉最慢。阈值:感受到某种呈味物质的味觉所需要的该物质的最低浓度。食品增味剂(鲜味剂):补充或增强食品原有风味的物质,使之呈鲜味感的一些物质。酸度调节剂:用以维持或改变食品酸碱度的物质。水分保持剂:指有助于保持食品中的水分而加入的物质。(多指磷酸盐类,甘油,乳酸钾等)抗结剂:是加入颗粒或粉末食品中以防止食品结块,保持其松散或自由流动的物质。 我国在《食品安全国家标准,食品添加剂使用标准》中,将食品添加剂按照功能分为23 类。我国允许使用的水分保持剂主要是磷酸盐类。 第三代食品鲜味剂包括动物蛋白质水解物,植物蛋白质水解物,酵母抽提物。 食品营养强化剂是指为了增加食品的营养成分而加入到食品中的天然或者人工合成的营养物质和其他营养成分。 食品着色剂都是由发色团和助色剂组成的,因此能够呈现出各种不同的颜色。 食品添加剂的英文名称为Food Additives。 JECFA代表FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会。 MNL是指最大无作用量,50%Lethal does 是指半数致死量。 卫生部于2012年3月15日正式发布《食品安全国家标准,食品营养强化剂使用标准》该标准于2013 年1 月 1 日正式实施。 为了安全起见,国际上在确定ADI值时,要将最大无作用剂量缩小 100 倍 微生物来源的食品增稠剂包括黄原胶和结冷胶 丙酸及其盐类对防霉菌有良好的效能,故用于面包加工中,延长其保质期

高分子抗菌剂的发展现状与展望

高分子抗菌剂的发展现状与展望 摘要:随着材料科学的迅速发展,抗菌材料开始于第二次世界大战出现。除了无机抗菌剂和有机抗菌剂被广泛使用外,目前天然抗菌剂和高分子抗菌剂的研究已经有了很大的进展。根据高分子抗菌剂和小分子抗菌剂在作用方式上的区别,说明高分子抗菌剂具有抗菌活性和选择性强、效果持久、安全无毒等优点,而且合成高分子抗菌剂可以克服天然抗菌剂耐热性差等缺点,通过熔融共混得到抗菌材料,所以高分子抗菌剂具有良好的研究价值。 关键词:高分子抗菌剂;聚合物 抗菌材料就是杀菌和破坏微生物生存的一类材料[1]。随着社会快速发展和人们生活水平的提高,越来越多的人发现细菌、霉菌等有害微生物严重危害着人的自身健康、生活质量与居住环境。过去发生的种种事件足以证明有害微生物已经危害到人类生存基地——地球,因此如何防止细菌对人体的危害,加强抗菌知识和扩大应用领域显得极其迫切,并得到了进一步的重视。 致病性微生物严重威胁着人类的生命财产安全。据统计,全球每年约有1700万人死于细菌感染。近年来,O-157:H7致病性大肠杆菌、SARS病毒以及H5N1病毒的流行,也都曾引起世界性的恐慌。人们在应对这一严峻挑战中发现,研制抗菌制品能有效抵御致病性微生物的侵袭,保障人类健康。与传统的物理、化学灭菌法相比,抗菌制品具有卫生自洁作用,能直接杀死表面的病原性微生物,有效避免交叉感染、抵御传染性疾病;抗菌效果更为长效、广谱、经济、方便;一般不会影响制品以外的空间及微生物环境,安全性能较好。抗菌材料现已成为材料科学中最具活力的领域之一[2]。 1.高分子抗菌剂的研究现状 1.1高分子抗菌剂的研究在国内外的发展状况 国际上以日本、美国、德国和英国为代表的国家从八十年代开始研究抗菌剂。日本为最早研制抗菌剂的国家,有石冢硝子、东亚合成、品川燃料等知名度的公司。日本的抗菌剂生产厂家,除最初的材料厂家之外,化工公司、陶瓷公司、纤

(完整版)食品添加剂知识点

食品添加剂知识点 第一章绪论 1、【食品添加剂】为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。 2、食品添加剂在食品加工中意义: (1)有利于提高食品的质量 ①提高食品的贮藏性,防止食品腐败变质 ②改善食品的感官性状; ③保持或提高食品的营养价值 (2)增加食品的品种和方便性 (3)有利于食品加工:面包加工中膨松剂、制糖中加乳化剂、豆腐中凝固剂。 (4)有利于满足不同人群的特殊营养需求:功能性食品添加剂添加食品中,加工成保健食品。 (5)有利于开发新的食品资源:资源丰富,添加各种食品添加剂,以支撑品种丰富、齐全的新型食品,满足人类发展的需要。 3、食品添加剂按来源分为天然食品添加剂和化学合成食品添加剂(有化学合成品与人工合成天然等同物)。按功能分为23类。 4、按安全性评价:分为A、B、C 类 A 类:JECFA 已制定人体每日允许摄入量(ADI )和暂定ADI 值者; A1 类:毒理学资料清楚,已制定出ADI 值或者认为毒性有限无需规定ADI 值者; A2 类:已制定暂定ADI 值,但毒理学资料不够完善,暂定许可用于食品者。 B 类:JECFA 进行过安全性评价,但未建立ADI 值,或者未进行过安全性评价者, B1 类:进行过安全性评价,未制定ADI 值者 B2 类:未进行过安全性评价者 C 类:JECFA 认为在食品中使用不安全或应该严格限制作为某些食品的特殊用途者, C1 类:根据毒理学资料认为在食品中使用不安全者; C2 类:认为应严格限制在某些食品中做特殊应用者。 5、【日允许摄入量(ADI )】人类每日摄入某种食品添加剂直到终生,对健康无任何毒性作用或不良影响的剂量,以每人每日摄入的“ mg/Kg 体重”表示。 【最大无作用剂量(MNL )】指于既定的动物试验毒性试验期间和条件下,动物长期摄入受试物而无任何中毒表现的每日最大摄入量,单位为mg/Kg 。 6、我国食品添加剂的选用原则(判断): (1)使用时应符合基本要求 ①不应对人体产生健康危害 ②不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷; ③不应以掩盖食品腐败变质或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂; ④不应降低食品本身的营养价值; ⑤在达到预期效果情况下,尽可能降低在食品中的用量; ⑥食品工业用加工助剂一般应在制成成品之前除去,有规定食品中残留量者除外。 (2)可使用食品添加剂的情况 ①保持或提高食品本身的营养价值; ②作为某些特殊膳食食用食品的必要配料或成分; ③提高食品的质量和稳定性,改进其感官特性;

抗菌剂

1. 抗菌的含义 抗菌方法可分为物理方法和化学方法两类。物理方法是通过温度、压力以及使用环境的 电磁波、电子射线等物理手段杀菌;化学方法则是通过调节pH值进行气体交换、失水隔离 营养源等手段灭菌。而目前在材料领域使用的方法主要是通过添加抗菌剂的办法来达到抗菌的效果,这种方法均有适用面广、效率高、有效期长的特点。 2. 抗菌剂分类 抗菌剂大体上可分为无机系、有机系和天然生物系3大类。 表1微生物抑制相关用语 2.1无机抗菌剂 利用银、铜、锌等金属的抗菌能力,通过物理吸附离子交换等方法,将银、铜、锌等金属(或其离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂,然后将其加入到相应的制 品中即获得具有抗菌能力的材料。水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力,但对人体有害;铜、 镍、钻等离子带有颜色,将影响产品的美观,锌有一定的抗菌性,但其抗菌强度仅为银离子的1/1000 。因此,银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。

银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂,呈白色细粉末状,耐热温度可达 子类抗菌剂的载体有磷酸锆、沸石、陶瓷、活性炭等 。有时为了提高协同作用,再添加一些 铜离子、锌离子。 此外还有 氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂 银系抗菌剂的种类及其载体性质 抗菌剂 有效成分 载体性质 抗菌能力 银—氟石 银离子 离子交换 强 银---活性炭 银离子 吸 附 弱 银---磷酸铜 银离子 离子交换 强 银---磷酸钙 银离子//银 吸 附 弱 银---硅胶 银配位化合物 吸 附 弱 银---溶解性玻璃 银 盐 玻璃成分 弱 银---多孔金属 银离子//银 吸 附 弱 目前,对抗菌剂的要求包括:(A )抗菌剂能力及光谱抗菌性;(B )持效性,既耐洗涤、 耐磨损、寿命长;(C )耐侯性、既耐热、耐日照、不宜分解失效;( D )与基材的相容性 或可加工性,既易添加到基材中、不变色、不降低产品使用价值或美感;( 巳 安全性,对 健康无害,不造成对环境的污染;( F )细胞不易产生耐药性 2.1.1无机系抗菌材料: 无机系抗菌材料的抗菌方式, 一种是利用金属本身(如Ag 、Cu 等)所具有的抗菌能力, 通过物理吸附或离子交换等方法,将金属(或其离子)或具有锐钛矿型结构的二氧化钛 (TiO2 )光触媒材料固定在沸石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂,然后将其加入到制 品中就可以获得具有抗菌性的材料, 其制品有各种复合抗菌塑料、抗菌复合钢板等。另一种 是利用具有抗菌作用的金属, 使其固溶在一般不锈钢中, 再通过特殊热处理方法, 使具有抗 菌作用的金属从基体中析出,这样在不锈钢表面就有了抗菌性。 这种不锈钢也可以被称为抗 菌不锈钢,目前抗菌不锈钢的研制与开发是抗菌材料的热点。 1300 C 以上。银离 银系列 铜系列 1*抗葡效杲奸’厶蛋全性好,尢毒寓, 耐趙性好 I,安仝炖好感.可以观制金属中 1“安全性较奸2、育一定的抗菌世质. 疳应用于煤料的实例 L 平示久性栽果匕安全性好 价格稍贵 I 、有朦色人地果梢袒、有 残留休 内可能性 k 对皮跌剌檄是一牛何囲 k 加工难2.无光照无效3.效果 评价雌4,效果再现性不好

关于抗菌剂的问题和回答

关于抗菌剂的问题和回答 问一:<抗菌>是什么? 答一:近来「抗菌」这个名词常常出现在各种媒体和人们的言谈中,它是人们近年来对生活环境舒适及清洁的需要而产生的新词汇,不是专业用语。我们对它作如下解释: 1,对于生存于生活环境中的细菌的抵抗和杀灭作用; 2,不是暂时的作用,是从几周到几年的功效; 3,长期保持微生物学上的清洁生活环境。 问二:抗菌剂有哪些种类? 答二:抗菌剂有两个系列,一种是有机系列的,一种是无机系列的。有机系列有很多种类,一般来说是与农药相似的制品,有些甚至可以诱发癌症。多为不稳定的物质,在温度到300度左右容易蒸发和分解。反之,无机系列的抗菌剂由无机物质组成。即便是树脂成形的温度也不能影响它的功能。无机系列抗菌剂成份的银(Ag),铜(Cu)和亚铅(Zn)等也有优秀 的安全性。 问三:抗菌剂和防霉剂有什么差异吗? 答三:因为细菌不同于霉菌,所以抗菌剂不同于防霉剂。抗菌剂对细菌杀灭发挥了卓越的 效果。而防霉剂对细菌完全没有效果。 结论上来看,抗菌剂主流是无机系列的。现在还没有对双方有效的东西。 问四:无机系列抗菌剂比有机系列的成本高吗? 答四:由于无机系列抗菌剂使用银离子,所以价格有点高。可是由于无机系列抗菌剂比有机系列的持续效果要长的多,因此从长期使用上来看反而降低成本。 问五:关于安全性,为什么无机系列的抗菌剂比较高? 答五:无机系列抗菌剂抗菌效果是由于银(Ag)的抗菌效果。在很早以前就把银在日常生活上使用了。比如说,餐具,牙科修补材料,装饰品等。为了确认安全性,本公司的产品通过了变异原性,皮肤一次刺激,急性经口毒性,变态反应等各种检验。 问六:银的抗菌机构是什么? 答六:现在没有银的抗菌性定论。可是大家认为如下。 1,变成空气中的氧气和水中溶化的氧气到活性氧。它损坏了细菌体表面的结构。 2,微量银粒子接触细菌时,细菌发起了酵素障碍,阻碍细菌发育。

微生物在农业中的作用

微生物在农业中的作用 摘要:论述了微生物新型农业的理论基础,营养结构原理,增加食物链原理等,简述了微生物在新型农业中的广泛应用,如发展微生物饲料,微生物化肥,微生物农药,微生物食品,和微生物环保机制等分析了微生物新型农业的发展前景。关键词:微生物,新型农业。 第一章绪论 农业的本质是开发利用生物资源,传统农业是利用植物、动物资源形成“二维结构”,将传统农业调整为植物、动物和微生物资源组成的“三维结构”新型农业,是实现农业战略性调整之一。地球上三大生物资源之一的微生物资源是至今尚未充分开发利用的生物资源宝库,应用高科技生物工程技术开发微生物资源,创立微生物产业化利用的工业型农业,这类新型农业是在洁净生产车间内进行生产,人们穿戴白色工作服从事劳动,故有人形象的称之为“白色农业”。与水土为主的绿色植物生产——“绿色农业”和海洋的水产农业——“蓝色农业”并称为三色农业。 第二章微生物应用于农业的理论基础 1.1 营养结构原理 在农业生态系统中,植物是生产者,把太阳能转化为化学能储存到生态系统中,为人类和动物提供植物性食品和营养及能量。动物是消费者,以生产者的产品为最初食物来源,通过自身转化,生产营养丰富、经济价值高的产品如肉、蛋、奶等。微生物是分解者,以动植物残体及其他有机物为食,使构成有机成分的元素和储存的能量通过它的分解释放到环境中,使有限量的元素可持续利用,通过它的繁殖和活动将人类不能直接利用的物质转变为可利用的产品。这三大功能类群通过食物营养关系组成的食物链、食物网是生态系统的营养结构。开发微生物新型农业,将微生物在农业系统中的被动、隐形作用主动化和显性化,提高系统的综合生产能力,所以营养结构原理是微生物新型农业的理论基础。 1.2 增加食物链理原 在生态系统中,能量的流动和传递,每个营养级只能利用前一营养级所持有能量的10%-20%,每经过一个营养级能量损失80%-90%,大部分的能量和有机物被浪费,这是十分不经济的转化。所以每一级的损失物质必须经过多次循环利用。在农业生态系统中植物产品约占80%是人类不能直接利用的初级产品,大部分是第二、三级生产者的资源,通过增加食物链能充分利用废弃物,是每个食物链环节上生产转化的产率提高,进而提高整个系统人类可直接利用产品的输出。 提高物质和能量的转化。如秸秆等废料→生产食用菌→菌糠作饲料喂畜→畜粪 便进入沼气池→沼气渣养蚯蚓→蚯蚓喂鸡→鸡粪养鱼→塘泥肥田。 此食物链中生物能量总利用率达90%,氮素总利用率可达90%以上,增加食物

常见的食品添加剂种类及简介

常见的食品添加剂种类及简介 防腐剂:碳酸饮料、果泥、果酱、糖渍水果、蜜饯、酱菜、酱油、食醋、果汁饮料、肉、鱼、蛋、禽类食品等,常用的有:苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾等。 着色剂:主要用于碳酸饮料、果汁饮料类、配制酒、糕点上的彩装、糖果、山楂制品、腌制小菜、冰淇淋、果冻、巧克力、奶油、速溶咖啡等各类食品等。常使用的有:苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、焦糖色素等人工合成色素。像叶绿素铜钠盐等一些天然食用色素,主要是由植物组织中提取,但它们的色素含量及稳定性一般不如人工合成的色素,另外还有天然等同色素。 甜味剂:是赋予食品以甜味的添加剂。常用的有:糖精钠(也就是人们习惯上称的糖精)、环己基氨基磺酸钠(甜蜜素)、麦芽糖醇、山梨糖醇、木糖醇等。使用甜味剂的食品有很多。像:饮料、酱菜、糕点、饼干、面包、雪糕、蜜饯、糖果、调味料、肉类罐头等几乎日常生活中常见的食品都会加用不同种类的甜味剂。 香料:糖果与巧克力中一般有香精油、香精、粉体香料浸膏几种类型。每一种类型又有无数品种,如在糖果与巧克力中,按香型可分为果香型、果仁香型、乳香型、花香型、酒香型等不同品种。 膨松剂:部分糖果和巧克力制品中,以及一些油炸制品、膨化食品、发酵面制品等。常用的膨松剂有:碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合膨松剂等。 酸度调节剂:具有增进食品质量的功能,更普遍用于各类食品中。

相当一部分糖果与巧克力制品采用酸味剂来调节和改善香味效果,尤其是水果型的制品。常用的有:柠檬酸、酒石酸、乳酸、苹果酸。 抗氧化剂:是一种通过给食品中易氧化成分分子中脱氧基团以氢原子、阻止氧化连锁反应,或与其形成络合物,抑制氧化酶类的活性,从而防止和延缓食品表面被氧化变质的一类食品添加剂。 增稠剂:是一类亲水性的高分子化合物,具有稳定、乳化或悬浊状态作用,能形成凝胶或提高食品粘度,故亦称凝胶剂、胶凝剂或乳化稳定剂。 乳化剂:是一种表面活性剂,其分子通常具有亲水基(羟基)和亲油基(烷基),易在水和油界面形成吸附层,从而改变乳化体中各物相之间的表面活性,使之形成均匀的乳化体或分散体,故能改进食品的组织机构、口感、外观等。 膨松剂:是以粮食粉为主要原料的食品在加工时(加热过程中)因产生气体而使组织成为均匀致密的多孔结构状态,而使食品疏松、松脆的一类食品添加剂。 组织改良剂:通过保水、粘结、增塑、稠化和改善流变性能等作用而改进食品外观或触感的一种食品添加剂。 面粉改良剂:提高面粉质量的一类添加剂,可以提高出品率,提高面粉精白度和筋力。 消泡剂:在食品加工过程中,具有消除和抑制液面气泡的能力,使操作得以顺利进行。 抗结剂:防止粉状或晶体状食品聚集、结块。

抗菌的高分子材料文献调研

抗菌的高分子材料文献调研 姓名:涂大强学号:11111132 引言 随着高分子材料技术的进步和发展,各种各样的高分子材料制品已经渗入到了我们衣食住行的各个角落。然而,高分子材料受到微生物的污染,从而引起疾病的传播,这是一个全球性的问题。如何有效地防止细菌的产生和滋长,进而抑制疾病的传播,使用具有抗菌性能的高分子材料是最为简单有效的方法。随着人们对疾病预防和控制的重视,以及对自身居住、工作和生活环境卫生要求的提高,抗菌技术和抗菌材料也因此而得到了快速发展。迄今为止,已经有多种类型的抗菌高分子材料被开发出来,并应用于医疗器械,食品包装,服饰等多领域,取得了非常可喜的研究成果。 抗菌剂的分类 抗菌的高分子材料一般由高分子材料、抗菌剂以及表面改性剂三部分组成。其中,抗菌剂是高分子材料抗菌性能的关键,大体上可以分为无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂以及复合型抗菌剂。其中,天然抗菌剂大多为有机物,故常被划入到有机抗菌剂中。无机抗菌剂主要包括金属离子抗菌剂和金属氧化物抗菌剂。金属离子抗菌剂大多为重金属离子,如银、铜、锌等。金属离子抑制病原体活性按如下顺序递减:Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe,其中Hg、Cd、Pb、Cr的 毒性较大,因此应用较少。而银的抑菌性能远远高于其他的金属离子,银系抗菌剂具有广谱、高效、持久性,因此被广泛应用,如日本最早使用Zeomic抗菌剂制成的抗菌除臭袜和抗菌塑料,由于抗菌效果良好,很快被日本及其他国家广泛使用。金属氧化物抗菌剂均属于光触媒,是一种在光照条件下,自身不发生变化,却可以促进化学反应的物质。常见的金属氧化物抗菌剂有TiO2与ZnO,如参考文献中注塑成型聚丙烯/ TiO2纳米复合材料改善聚丙烯的力学和抗菌性能以及聚 丙烯材料表面移植ZnO等离子体来提高其抗菌能力。其中TiO2作为金属氧化物抗菌剂性能最佳,因为无机金属应用在纺织物上有显色反应,而使用TiO2金属抑菌添加剂则对人体无毒无害,安全性能高,纺织物长期使用不变色,同时兼具耐紫外光照、耐热和广谱高效抗菌等优点。大部分有机抗菌剂都是通过化学合成的方法得到的,主要包括季铵盐类、醇类、酚类、醛类、醚类、酯类以及有机酸类等,如参考文献中将盐酸环丙沙星作为抗菌剂添加到电纺PVA与再生丝素蛋白复合材 料中,用作医疗中的伤口敷料。有机抗菌剂通常都具有高效的抑菌性

抗菌塑料及抗菌剂关键技术

新冠肺炎疫情让人们再次充分认识到病毒微生物对人类的健康和生活影响有多大。微生物无处不在,看似干净整洁的居住环境就可能有大量有害微生物存在,并时刻威胁着居住者的健康。良好的卫生习惯、消毒剂使用等能减少环境中微生物数量。随着科技的进步,材料研究者们也不断推出各种抗菌材料及抗菌制品,通过往物品中增加抗菌功能,从而对落在物品表面的有害微生物起抑制其生长繁殖或直接杀灭的作用,以减少环境中有害微生物的量。 从国内外抗菌材料的发展情况来看,抗菌塑料是发展最快、应用最广的抗菌材料。本文概述了抗菌塑料及塑料用抗菌剂选择方法、抗菌塑料制备的技术手段、抗菌塑料的市场应用及前景,旨在为塑料行业读者带来一些思考。 抗菌塑料的抗菌效果与其采用的抗菌剂有直接关系。抗菌剂是对一些细菌、霉菌、真菌、酵母菌等微生物高度敏感的化学成分,在塑料中的添加量一般很少,在不改变塑料的常规性能和加工性能前提下,起到抗菌功效。抗菌剂根据化学成分分类可分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和复合抗菌剂三大类。 1. 无机抗菌剂 无机抗菌剂主要是利用银、铜、锌、钛、汞、铅等金属及其离子的杀菌或抑菌能力制得的抗菌剂,其中应用最广泛的是光催化类(如TiO?、ZrO?等)、含金属离子类(如磷酸盐载体、硅酸盐载体等)和金属氧化物类(如Ag?O、CuO、ZnO 等)三种。

与其他抗菌剂相比,无机抗菌剂的优点是耐热性好、抗菌广谱、抗菌力强、抗菌持久性好、安全性较高、毒性低、不产生耐药性;缺点是制造困难、工艺复杂,且不同的金属在应用中也有限制性,如铜系抗菌剂颜色较深,银系抗菌剂易氧化变色且价格昂贵,锌及其他金属抗菌效果相对较差。 2. 有机抗菌剂 有机抗菌剂可进一步细分为天然抗菌剂、有机低分子抗菌剂和有机高分子抗菌剂。 天然抗菌剂来源于动植物提取或萃取物,如薄荷、柠檬叶等的提取物、蟹和虾中提炼的壳聚糖等。其优点是使用安全性高,对人体无毒、无刺激;缺点是产量受企业的生产规模和工艺条件限制,加工性能差,高温下容易分解失效,且应用范围窄,药效普遍较短。 常用的有机低分子抗菌剂有季铵盐、酚醚类、哌啶类、咪唑类、双胍类、有机金属类等。其优点是杀菌速度快、杀菌力强、广谱抗菌,且来源丰富,使用和开发时间长,技术成熟,加工方便,颜色稳定性好,价格低廉等;缺点是毒性大、易分解、易溶出、耐热性差,且抗菌性能难以持久等。 有机高分子抗菌剂是指有机高分子聚合物的侧链或主链上含有抗菌基团。目前有机高分子抗菌剂研究较多的有壳聚糖衍生物、聚季铵盐类、聚季磷

除草剂发展现状和发展方向

杂草防治的现状和发展方向 杂草防除是将杂草堆人类生产和经济活动的有害性减低到人们能够承受的范围之内。杂草防除的方法很多。近万年来,人类一直在探索着治理杂草的各种途径、技术和方法。从最开始的手工除草一直到20世纪20年代的机械除草是人类物理性防治杂草阶段。20世纪40年代有机除草剂的合成和使用,标志着人类对杂草的防治进入了新纪元。随着某些选择性除草剂(如2,4-D,MCPA)的发现和推广成功,大面积、快速而有效的治理多种杂草已成为现实,农业生产效率显著提高。目前,人类杂草防除的方式大体包括物理防治、农业治草、化学防治、生态治草、杂草检疫等。下面就化学防治和生物防治做详细阐述。 化学防治 早在19世纪末期,在欧洲防治葡萄霜酶病时,发现硫酸铜能防治麦田一些十字花科杂草而不伤害作物,这就开始了人类化学除草的历史。1932年,选择性除草剂二硝酚和地乐酚的发现,使除草剂进入了有机化合物阶段;1942年,2,4-D以及随后的2甲4氯与2,4,5-D的发现,开辟了杂草防治的新纪元[1]。 随诊现代有机合成工业的发展和生物化学与植物生理学的研究进展,除草剂的发展日新月异。安全、广谱、高效和选择性强的除草剂不断出现。 一般地说, 虽然除草剂给增产带来的好处是显而易见,并为现代农业作出了巨大的贡献, 但是随之而来的问题亦日趋严重, 如对人类的毒害及环境污染问题。由此促进了新产品的研究和开发, 经改良的新产品使用安全, 目前已取代了许多旧产品, 但随着生物工程及种子技术的发展, 科学工作者正在探索追求更完美的新产品。世界十大种子公司之一的工? 2 种子商是世界上为数不多的几个既经营种子又研制经营化学药品的母公司中的一家, 正在着手研制既有效除草又考虑环境安全的新型除草剂[2]。 由于转基因抗除草剂作物的发展和种植面积的不断增长,大大推动了草甘膦、草铵膦等非选择性除草剂的发展。抗草甘膦性状已经在转基因抗除草剂大豆、棉花和油菜作物市场占据了主导地位。这种草甘膦+抗草甘膦作物的种植和杂草防治模式使得人类在杂草防治历史上达到了从未有过的高度。农业效率极大的提

几种常见食品添加剂

几种常用食品添加剂 防腐剂(Preservatives) 防腐剂是能抑制微生物活动,防止事物腐败变质的一类食品添加剂。人们一般都认为食品的色香味是食品商品性的基础,但是如果食品没有一定的保藏期,它就不能发展为一种大规模的工业。要使食品有一定的保藏期,就必须采用一定的措施来防止微生物得感染和繁殖。工业实践表明,采用防腐剂是达到上述目的的最经济,最有效和最简捷的办法之一。 防腐剂一般可以分为四大类。 1.酸性防腐剂 如苯甲酸,山梨酸,丙酸和它门的盐类。这类防腐剂的特点就是体系酸性越大,其防腐剂效果越好。在碱性条件下几乎无效。 2.脂型防腐剂 如尼泊金脂类,没食子酸脂,抗坏血酸棕榈酸脂等。这类防腐剂的特点就是在很宽的PH范围内都有效,毒性比较低,溶解性也较低,一般情况下不同的脂要复配使用,一方面提高防腐效果,另一方面提高溶解度。为了使用方便,可已将防腐剂先用乙醇溶解,然后加入体系中。 3.无机盐防腐剂 如含硫的亚硫酸盐,焦盐酸等,由于使用这些盐后残留的二氧化碳能引起过敏反映,现在一般只将它列入特殊的防腐剂中。 4.生物防腐剂 如乳酸链球菌素,溶菌酶等。这些物质在体内可以分解成营养物质,安全性提高,有很好的发展前景。 目前人们普遍对防腐剂有负面看法,认为防腐剂都是危害健康的。这迫使人们一方面改进工艺尽量减少防腐剂的用量;另一方面开发,应用一些无毒,无害或者低毒的防腐剂,如山梨酸,生物防腐剂,复配型防腐剂等。现在国内外都在积极研究天然防腐剂,但目前天然防腐剂的防腐能力较差,抗菌谱较窄,价格也比较高据报道为解决合成防腐剂的安全性问题,有人研究了一种人体不能吸收的高分子型防腐剂,这为防腐剂的发展开辟了一条新的途径。 防腐剂主要包括: 1..苯甲酸2.苯甲酸钠3.丙酸 4.丙酸钙 5.丙酸钠 6.对羟基苯甲酸丁酯7.对羟基苯甲酸乙酯8.富马酸二甲酯9.山梨酸10.山梨酸钾11.双乙酸钠12.乳酸链球菌13.脱氢乙酸14.二氧化碳

纺织用抗菌剂的种类、特性及使用方法

纺织用抗菌剂的种类、特性及使用方法 纺织用抗菌剂可分为天然、有机和无机三大类。每类抗菌剂各有其优缺点,有机类抗菌剂效果好,品种多,是目前使用最为广泛的一类抗菌剂,但存在耐高温稳定性差等问题,难以用于合成纤维纺丝工艺;天然类抗菌剂通常具有良好的安全性,但其应用范围窄,多数严重影响织物的色光;无机抗菌剂耐热性好,但用于纺织品后整理难以获得耐久的效果,并且大部分品种存在重金属的毒性问题。 1·1 有机抗菌整理剂 有机类抗菌整理剂可以分为两大类,即溶出型与非溶出型。 溶出型抗菌整理剂与织物不是以化学方式相结合,因此能通过与水接触被带走,这类抗菌整理常剂主要用于用即弃类纺织品(一次性纺织品)上。常见的溶出型抗菌剂主要有:醛类、酚类、醇类、某些表面活性剂(如季铵盐类)、有机杂环化合物(如吡唑类、嘧啶类、吡咯类)、有机金属化合物(如有机汞化合物、有机铜化合物、有机锌化合物、有机铅化合物、有机锡化合物以及一些其他有机金属化合物)等。由于这类抗菌剂一经洗涤便会脱落,所以并不能用于需要多次洗涤、效果持久的纺织品。 非溶出型抗菌整理剂能与织物以化学键结合这种整理剂处理过的织物对于穿着和反复洗涤具有耐久性。其方法是在纤维上接枝或聚合抗菌剂或在纺丝原液中混入抗菌剂,以达到控制释放活性物质从而获得耐久性的目的。非溶出型抗菌剂与纤维通过牢固的化学键结合,一方面使药剂不能进入微生物的细胞内,对细胞核(遗传因子)没有影响,

不会出现耐药菌;另一方面,抗菌剂还不会被人体的分泌物吸收而进入人体内,对人体和环境具有很高的安全性。所以除了某些特定用途,非溶出型已经全面取代了溶出型抗菌整理剂。常用的非溶出型抗菌整理剂主要有:有机硅季铵盐类、二苯醚类、有机氮类、硝基呋喃类、双胍类、氯苯咪唑类等。 1·2 无机抗菌整理剂 无机抗菌剂是具有抗菌性的金属离子等无机物及其与无机载体的复合体。它具有耐热加工性好的优点,可广泛用于塑料、合成纤维、建材、造纸等行业。由于该类抗菌剂生产技术难度相对较低,所以国内外生产厂家很多,但产品质量良莠不齐。 严格地说,无机抗菌剂属于溶出型抗菌剂,按照其抗菌成份分,除了几个小类之外,主要有载体结合金属离子型和氧化铁光催化型两大类。金属离子型无机抗菌剂是将具有抗菌功能的金属离子加载在各种无机天然或人工合成的矿物载体上,使用时载体缓释抗菌活性离子,使制品具有抗菌和杀菌的效果。其中应用效果最好的金属离子是Ag+、Cu++、Zn++等。氧化物型抗菌剂是利用N型半导体材料,如:TiO2、ZnO、Fe2O3、WO3、CdS等在光催化下,将吸附在表面的OH-和H2O分子氧化成具有强氧化能力的OH·自由基,对环境中的微生物具有抑制和杀灭作用。 除了以上两种无机抗菌剂以外,还有过氧化物类、无机酸碱类以及可与纤维配位的金属类等。 1·3 天然抗菌整理剂

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