产品名称:ε-聚赖氨酸
中文别名: EPSILON-多聚赖氨酸;ε-多聚赖氨酸;ε-聚赖氨酸;ε-聚赖氨酸 生物防腐保鲜剂;ε-聚赖氨酸盐酸盐;多聚赖氨酸;聚赖氨酸;聚赖氨酸 生物保鲜剂;聚赖氨酸 天然防腐剂;年糕专用防腐剂;土豆粉年糕防腐剂;蒸蛋糕专用防腐剂;epsilon-聚赖氨酸
英文名称: (2S)-2-Amino-N-methylheptanamide
英文别名: Poly[imino[(2S)-2-amino-1-oxo-1,6-hexanediyl]];ε-Poly-L-lysine;E-polylysine;poly(L-lysine) macromolecule;POLYLYSINE;Ε-POLYLYSINE;ε-PL;(2S)-2-Amino-N-methylheptanamide;ε-poly-L-lysine?HCl;B0001-011213;2-amino-N-methylheptanamide;2,4-Dinitrophenol-13C6;28211-04-3;SCHEMBL13311872
品牌: PERFEMIKER
CAS号: 28211-04-3
分子式: C8H18N2O
分子量: 158.24
纯度:BR,95%
一、核心科研应用领域
食品防腐与保鲜
ε-聚赖氨酸(ε-PL)作为一种天然防腐剂,因其广谱抑菌性(对革兰氏阳性菌、阴性菌、霉菌、酵母等均有效)、耐高温(121℃稳定)、pH适应范围广(5-8)等特性,被广泛用于食品防腐。国内研究显示其与甘氨酸、醋酸等复配可增强对枯草芽孢杆菌的抑制效果。
生物医学与药物递送
· 药物载体:ε-PL因其阳离子特性和生物相容性,可作为抗癌药物(如甲氨蝶呤)的载体,提高疗效并减少耐药性。
· 基因治疗:通过静电作用与带负电荷的核酸结合,用于基因递送系统,促进细胞摄取和靶向释放。
· 抗菌材料:在伤口敷料、人工皮肤等领域,其抗菌性和生物降解性被用于抑制感染并促进愈合。
材料科学
· 智能材料开发:通过功能化修饰(如引入pH或温度敏感基团),设计响应性水凝胶和纳米颗粒,用于可控药物释放。
· 生物黏合剂:ε-PL水凝胶凭借阳离子特性与组织黏液层的强结合力,在手术缝合和组织工程中展现潜力。
农业与畜牧业
作为抗生素替代品,ε-PL在动物饲料中添加可改善肠道健康、增强免疫力,并影响脂质代谢。例如,肉鸡研究表明其能提升生产性能和肠道菌群平衡。
二、重点研究方向与前沿探索
微生物合成与工艺优化
· 菌种改良:通过诱变(如紫外线、化学诱变)和基因组重排(Genome Shuffling)提高白色链霉菌的ε-PL产量,例如日本菌株S. albulus 11011A的产量可达野生菌的10倍。
· 发酵调控:采用两阶段pH调控(生长阶段pH 4.0,生产阶段pH 3.5)和补料策略,最高产量达48.3 g/L。
抑菌机制与功能拓展
· 多靶点作用:ε-PL通过破坏细胞膜完整性(电子显微镜显示细胞壁剥离)、干扰遗传物质(如DNA结合)及抑制酶活性实现抑菌。
· 协同效应:与有机酸(如醋酸)或化学防腐剂复配,可降低最小抑菌浓度(MIC),扩展应用场景。
功能化与跨学科应用
· 响应性材料:开发pH敏感型纳米颗粒(如聚乙二醇修饰),用于肿瘤靶向治疗和结肠疾病药物递送。
· 农业应用:研究其在植物病害防控和土壤修复中的潜力,例如抑制植物病原菌并促进作物生长。
安全性与标准化
· 毒理学评估:通过动物实验证实ε-PL在人体内无蓄积,94%通过粪便排出,安全性高于化学防腐剂(如急性口服毒性LD??>5 g/kg)。
· 法规与标准:推动国内食品添加剂标准制定,解决当前依赖进口(如日本JNC公司)的产业化瓶颈。
三、未来展望与挑战
绿色生产与成本控制
开发低能耗发酵工艺(如利用农业废弃物作为碳源),减少三氯化磷等危险试剂的使用,推动环保合成。
智能材料与精准医疗
结合AI技术优化ε-PL分子设计,开发可响应多重刺激(如氧化还原、酶解)的递送系统,提升癌症和慢性病治疗的精准性。
跨学科技术融合
探索其在环境修复(如重金属吸附)、能源材料(如生物电池)和电子器件(如生物传感器)中的创新应用。
总结
ε-聚赖氨酸凭借其天然、安全、多功能的特性,已成为食品科学、生物医学和材料工程的研究热点。未来研究将聚焦菌种优化、智能材料开发及跨学科应用拓展,同时需解决成本、法规和产业化瓶颈,以释放其在健康、环保等领域的潜力。
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