时珍国医国药2008年第l9卷第5期LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2008VOL.19 NO.5 3.2灯盏花素对肾上腺素性高血糖模型小鼠N0含量的影响 病早期,血浆、心肌组织中大量NO产生,过量的NO则作为重要 注射肾上腺素1 h后,模型对照组与正常组比较,NO含量升高, 的免疫介质发挥细胞毒作用,同时损伤心肌 J。调节NO含量有 但无统计性差异。灯盏花素中剂量组能明显对抗肾上腺素引起 利于控制糖尿病并发症的发生发展。 的NO升高(P<0.05),高剂量和低剂量也有一定降低NO的趋 糖尿病是一种内分泌代谢紊乱性疾病,可通过多种发病途径 势,但未达统计意义。结果见表2。 引起血糖的升高。本实验从对升高血糖激素的拮抗作用作为切 人点,观察灯盏花素对肾上腺素模型小鼠的降血糖作用。结果表 表2灯盏花素对肾上腺素性高血糖模型小鼠NO含量的影响( ± ) 明:灯盏花素能够显著降低肾上腺素模型小鼠的高血糖,对血中 NO含量也有一定降低作用,但不影响正常小鼠的血糖。提示灯 盏花素能够对抗肾上腺素的升血糖作用。那么,灯盏花素抑制肾 上腺素的升血糖作用是通过何种途径而起作用的,比如降低细胞 内cAMP水平、或是直接影响糖代谢相关酶等,在今后的实验中 有待进一步阐明。 参考文献: 与模型对照组比较, P<0.05;n=10 [1]邱璐,瞿礼嘉,虞泓,等 灯盏花的研究进展[J].中草药,2005, 3.3灯盏花素对正常小鼠血糖的影响灯盏花素中、低剂量组对 一 36(1):141. 正常小鼠血糖均未见明显影响,而优降糖则明显地降低小鼠正常 杨秀芬,何蔚,鲁文红,等.灯盏乙素对脑缺血再灌注损伤大鼠肝 血糖(P<0.01)。结果见表3。 , 功能的影响(英文)[J].Acta Phermacologica Sinica,2003,24:l1l8. L j 夏玲玲,魏伟,林辉,等.灯盏花素对糖尿病大鼠肝脏保护作用 表3灯盏花素对正常小鼠血糖的影响( ±s) 的实验研究[J].中国药理学通报,2004,20(6):664. 组别 剂量C/mg・kg 血糖含量C/mmol・L L J 王强,吴永贵,吴国仲.灯盏花素对糖尿病大鼠肾小管ICAM~1、 空白对照 4.85±l_46 MCP一1表达的影响[J].安徽医科大学学报,2006,41(1):54. 优降糖 2.5 2 58±1.27一 l 5 J Zhu BH,Guan Y Y,He H,et a1.Efigemn breviscapus prevents de・ 灯盏花素(中) 100 4.80±1.19 fective endothelium dependent relaxation in diabetic rat aorta[J].Life 灯J董垄童I 2 :!!圭 :丝 Sci.1999,65(15):1553. 与空白对照组比较,一P<0.01;n:l0 [6] 马丽,朱邦豪,周家国,等.灯盏花素对糖尿病大鼠视网膜血流动 4讨论 力学变化的影响[J].中山大学研究生学刊(自然科学、医学版), 肾上腺素是强有力的升高血糖的激素,它的作用机制是与肝 r ] 2005,26(3):35. 和肌的细胞膜的B受体结合,通过G蛋白激活腺苷酸环化酶、增 覃沽萍,钟正贤,周桂芬,等.双氢杨梅树皮素降血糖的实验研究 [J].中国现代臆用药学杂志,2001,18(5):351. 高细胞内cAMP浓度,蛋白激酶级联激活磷酸化酶、抑制糖原合『8] Kanai A J,Mesaros S,Finkel MS,et a1.Beta—adrenergic regulation 酶,从而加速糖原分解、抑制糖原合成。 of constitutive nitric oxide synthase in c ̄dia myocytes[J].Am J Physi・ NO是机体重要的生物信息分子,具有多种生理学作用。肾 ol,1997,273:C1371. 上腺素可以刺激N0的合成,而N0又反过来抑制前者的蛋白合l 9] 郭丽明,王友群.一氧化氮与糖尿病[J].中国糖尿病杂志,2006,14 成诱导作用 j。NO水平与糖尿病的发生、发展密切相关。糖尿 (1):71. ◇文献综述◇ 超高压技术在现代杀菌领域的应用 王存林,张翠英,张瑛,王盛民 (西南交通大学药学院,四川峨嵋614202) 摘要:论述了超高压技术在现代杀菌领域的研究现状,对超高静压杀菌和超高压均质杀菌进行了比较,并介绍了一种新 型的瞬时高压杀菌方法——超高压水射流灭菌方法,经初步实验研究取得了较好的效果,表明有着广阔的发展前景。 关键词:超高压技术;超高静压;超高压均质;超高压水射流 中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2008)05—1082-03 The Application of Ultra—high Pressure Technology in the Modern Sterilization Field WANG Cun.1in.ZHANG Cui—ying,ZHANG Ying,WANG Sheng—rain’ (The Southwest Jiaotong University,Pharmacological College,Sichuan E’mei 61 4202,China) Abstract:The paper describes the researchful actuality of the ultra—high pressure technology in the modem sterilization field, compares the discrimination between the ultra—high static pressure and the ultra—hi gh pressure homogen,and introduces a kind of new instantaneous high pressure sterilization method--the ultra—high pressure water jet sterilization method,which has ob— tained well result by initial experiment research,indicating a wide development prospect. Key words:The ultra—high pressure technology;The ultra—high static pressure;The ultra—high pressure homogen; hTe ultra—high pressure water jet sterilization 收稿日期:20074)7-20;修订日期:2007—10-22 基金项目:四川省中医药管理局(No.2004A69);四川省乐山市科技局(No.04S ̄72); 陕西省中医药管理局(No.2005044) 作者简介:王存林(1980.),男(汉族),山西怀仁人,现为西南交通大学药学院2005级硕士研究生,学士学位,主要从事中药制荆新技术研究工作. 通讯作者简介:王盛民(1960 ),男(汉族),陕西成阳人,现任西南交通大学教授,学士学位,主要从事中药品质研究工作. ・1082・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MED1CA RESEARCH 2008 VOL.19 NO.5 时珍国医国药2008年第19卷第5期 杀菌技术是人类发明的一项重要的应用技术,它广泛应用于 特菌也有良好的灭活作用 ;Hugas等 研究了醋渍牛肉、煮制 医药卫生、工业和农业等行业,在减少人类遭受病菌折磨、防止食 火腿和干腌火腿经600 MPa,31℃,6 min高压处理后的结果显 品腐败、延长物品使用和保存期限等方面起着巨大的作用。 示,降低水分活度可提高微生物对高压的抵抗能力。 超高压杀菌技术作为一种新型的冷杀菌技术,在我国的研究 1.2.4在酒类产品中的研究超高压对米酒进行处理后可使酵 起步较晚。该技术属于物理杀菌技术,包括静态杀菌和动态杀 母菌和乳酸菌得到有效抑制。对啤酒在350 MPa,20 ̄C下处理3 菌,静态杀菌即超高静压杀菌,动态杀菌也称瞬时高压杀菌,目前 ~5 min,对酒中酵母菌、乳酸菌等细菌的杀灭作用显著” 。 研究较多的是超高压均质杀菌技术。本文论述了超高压技术在 1.2.5在水产品中的研究Cruz—Romero… 研究表明,在207~ 现代杀菌领域的研究现状,对超高静压杀菌和超高压均质杀菌作 345 MPa对生牡蛎加压2 min能够消除S形霍乱菌,高压处理过 了比较,并介绍了一种新型的瞬时高压杀菌方法——超高压水射 的牡蛎在2 ̄C下可稳定保藏41 d,未经高压处理的样品只能保存 流灭菌方法,旨在推进我国超高压技术在现代杀菌领域的研究 13 d。 应用。 对章鱼的超高压研究表明:200 MPa,7℃能杀死大肠杆菌和 1超高静压杀菌技术 金黄色葡萄球菌,而对乳酸杆菌基本不影响。在7℃和40℃下, 1.1超高静压杀菌的基本原理及特点超高静压杀菌是将100 用400 MPa连续处理15 min后发现,在7℃时章鱼肉中所含的微 ~1 000 MPa的静态液体压力施加于食品、生物制品等物料上并 生物数量大大低于对照组 。 保持一定的时间,起到杀菌、破坏酶等作用。处理过程中的物料 1.2.6在生物制品中的研究超高压对病毒的灭活作用可用于 可以是包装的或未包装的,通常采用能够传递压力的柔性材料密 制备疫苗,加压处理后病毒所产生的抗体同未加压的病毒产生的 封包装,一般在常温下进行。 抗体是一样有效的 。超高压能杀死血浆中包括突变株在内的 超高静压可改变微生物的细胞形态结构,使微生物体积减 所有病毒,而且不影响血浆主要成分的生物活性。血浆中的HIV 小,影响细胞的形态,使分化减慢;超高静压破坏了微生物细胞膜 经400 MPa,25 ̄C,10 min处理后,对CD 一T细胞的感染性降低 和细胞壁,使受压的细胞膜表现出通透性的变化,发生功能障碍, 5个数量级单位,因子IX 100%恢复,,y一球蛋白100%恢复 。 导致细胞内容物流失,可使细胞壁遭到不同程度的破坏;超高静 1.2.7其他研究高璃珑等”副研究发现,超高压处理时随着大 压抑制了微生物的生化反应,压力改变了细胞内的物理化学平 豆分离蛋白浓度的增加或蔗糖浓度的增加枯草芽孢杆菌死亡数 衡,阻遏了细胞的新陈代谢过程,细胞分裂减慢,导致微生物生长 量级降低,而豆油浓度的变化对枯草芽孢杆菌死亡数量变化不 滞后,甚至停止;超高静压影响DNA复制,压力直接影响着微生 明显。 物的遗传与变异,影响基因表达和蛋白质的合成;超高静压钝化 国外科研人员通过电镜观察发现,经过高压处理过的酵母细 酶的活性,破坏酶分子内部结构,使活性部位上的构象发生变化, 胞,细胞核膜、溶菌体、液泡发生了严重的分裂,而细胞膜 细胞壁 致使主要酶类变性失活…。 只受到轻微的损坏 。 1.2超高静压杀菌的研究现状 1.3影响超高静压杀菌效果的因素超高静压杀菌的影响因素 1.2.1 在乳制产品中的研究鲍志英研究了超高压对牛乳的杀 包括微生物的种类、压力大小和加压时间、施压方式、处理温度、 菌效果,结果表明,500 MPa处理20 min,大肠埃希氏菌致死率为 pH值、介质成分等。革兰阳性菌比革兰阴性菌对压力更具对抗 99.998 1%,猪霍乱沙门氏菌猪霍乱亚种致死率为99.999 4% 性,芽孢菌的芽孢耐压性强于非芽孢类细菌;在一定范围内压力 (2004年内蒙古农业大学硕士论文集)。 越高灭菌效果越好,在相同压力下灭菌时间越长灭菌效果也有一 田晓琴等 研究鲜牛奶时发现,在200—500 MPa时,随着压 定程度的提高;超高静压的灭菌方式中,对于芽孢菌,间歇式循环 力的升高,杀菌效果直线上升;在500~600 MPa时,压力升高,杀 加压灭菌效果好于连续式加压;温度是微生物生长代谢最重要的 菌效果增幅不明显。超高压处理鲜牛奶的最优工艺是500 MPa 外部条件,不同温度与超高静压的协同灭菌有利于杀灭细菌芽 下处理30 min。 孢;压力会改变介质的pH值,影响微生物的生命活动;超高静压 多数对牛乳的研究证实,100—600 MPa作用5~10 min可杀 杀菌时,物料的化学成分对灭菌效果有显著影响 。 灭一般细菌和酵母菌,但孢子有一定耐受性,当压力达600 MPa 2超高压均质杀菌技术 并结合一定的温度处理15~20 min可完全杀菌 J。 2.1超高压均质杀菌的作用机理及特点超高压均质杀菌是一 1.2.2在果类制品中的研究赵玉生等 对猕猴桃汁的超高压 种用物理方法动态连续进行的液态物料破碎的冷杀菌技术。在 杀菌效果研究表明,在100~400 MPa时,保压的前5 min大肠菌 动力杀菌中,液态物料中的微生物受到压力瞬间释放产生的强烈 群的杀灭效果十分显著,但保压5 min后大肠菌群的灭亡速率, 剪切、高速撞击等动力作用,尽管这些作用产生的基本条件仍为 在200MPa与300MPa时变得平缓,而400 MPa时依然强势,在保 高压,但形式已远不止超高静水压杀菌中单纯的挤压作用。 压10min后大肠菌群的死亡率达到理想值。 超高压均质的杀菌机理是:利用超高压产生对液态物料的挤 Bull等 研究发现经过超高压处理过的Valencia and Navel 压,以及压力释放时强烈剪切和高速撞击等联合作用,使其中细 橙汁在600 MPa能够将微生物降低到理想的水平;黄丽等 研 菌的细胞结构发生破坏和改变,从而失去或钝化其生物活性,达 究发现,超高压处理对荔枝果汁中的细菌有明显的杀灭作用,400 到杀菌目的 J。 MPa以上压力处理后可达到商业无菌的要求;吴万贵等 研究 2.2超高压均质杀菌的研究现状 了超高压对哈密瓜汁的杀菌作用,发现哈密瓜汁灭菌压力达400 2。2。1在乳制产品中的研究杜军等 应用超高压均质处理 ~450 MPa后尚不能达到商业无菌要求。 牛乳后发现,在所采用的实验条件下,大肠菌群菌落数可以达到 1。2.3在肉制产品中的研究高压配合中等温度处理碎猪肉, 小于10 rn1 以下;即使是在杀菌效果较差的条件下,细菌总数最 414 MPa,50%处理6 min可使单核细胞增多性李斯特菌的数量 大也可以降低3个对数单位。 减少10l ̄cfu/g。高压对鲜肉中沙门氏菌和单核细胞增多性李斯 2.2.2在果类制品中的研究李菁等n 应用超高压均质处理西 .1083・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
时珍国医国药2008年第19卷第5期LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2008VOL.19 NO.5 瓜汁后发现,采用150 MPa压力处理3次,并控制料温不高于40 究应用,超高压产品存在着巨大的潜在市场和广阔的发展空间。 45 ̄C,菌落总数和霉菌及酵母菌数均可达到要求。Neil H_Mer- 随着现代高科技的发展,研究的不断深入,超高压技术的应用必 melstein等 刘研究了超高压(45 000 Psi,约310 MPa)均质处理的 定会越来越高效、成本越来越低,应用的领域也会越来越广。 ~鲜橙汁,货架期可达6个月。 参考文献: 2.2.3其它研究刘成梅等唧 在牛奶、桔囊溶液、胡萝卜溶液 中添加大肠杆菌后的超高压均质处理实验结果显示,在14 000 [1]李汴生,阮Psi(96.5 MPa)、流速350~400 ml/min时,牛奶处理3次后大肠 99。992%,胡萝卜溶液处理4次后下降率为99.998%。 征.非热杀菌技术与应用,第1版[M].北京:化学工 业出版社,2004:124. 学,2006,34(17):4397. 田晓琴,宋社果.超高压对鲜牛奶杀菌效果研究[J].安徽农业科 杆菌下降率为99.997%,桔囊溶液处理4次后下降率为 [2]钟业俊等 研究发现,在120 MPa,25 ̄C下对枯草杆菌瞬时 更有利于瞬时高压杀菌,酸性条件下杀菌效果最好。 [3]冯艳丽,余翔.超高压杀菌技术在乳品生产中的探索[J].食品工 高压处理1次.致死率为93.82%;酸性和碱性条件下较中性下 [4]赵玉生,赵俊芳.猕猴桃汁的超高压杀菌效果[J].食品科技,2007, (4):146. 业,2005,1:30. 代元忠等 。 对大肠杆菌和酵母菌进行了实验破碎,以 [5]Bull M K,Zerdin K,Howe E,et a1.The effect of pressure processing on 103~117 MPa处理一次可使大部分大肠杆菌中的细胞破裂; the microbil,physiacal and chemical pmpe ̄ies of Valencia and Navel 用60 MPa进行均质,使酵母菌微粒粒径2—5 m,再用超高 压均质机调压至135 MPa循环处理3次,最小粒径0.01~0. 05 m。 orange juice[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2004,5:135. [6]黄丽,孙远明,潘科,等.超高压处理对荔枝果汁品质的影响 2.3影响超高压均质杀菌效果的因素杀菌效果影响因素基本 较大。 [J].农业工程学报,2007,2,23(2):259. 应用研究[J].石河子大学学报(自然科学版),2004,22(2):133. 董卫,孙向彬,等.常温超高压杀菌技术在哈密瓜汁中的 同超高静压,但超高压均质杀菌的处理次数对杀菌效果影响 [7]吴万贵,3超高静压杀菌与超高压均质杀菌比较 3.1 承受压力不同两者杀菌时的压力都很高,超高静压范围为 [8] 陈韬,周光宏,徐幸莲.高压技术在肉制品加工中的作用[J].食 品与发酵工业,2003,29(9):64. [9]Hugas M,Garriga M,Monfort J M.Meat Sci,2002,62:359. 100~1 000 MPa,超高压均质压力一般为40~60 MPa,最高可达 [10]陈复生,张雪.食品超高压加工技术[M].北京:化学工业出版 100~200 MPa j超高压均质杀菌的常用压力小于超高静水压 社,2005. ,常用处理压力。 [1 1]Cruz~Romem M.Effects of high pressure treatment on physiochemical 3.2作用机理不同超高静水压杀菌的原理主要是高压对微生 物的挤压致死作用,导致微生物原有功能破坏或发生不可逆的变 characteristics of fresh oysters[J].Innovative Food Science and Emer- ging Technologies,2004(5):161. 械,2006,22(4):12. 化;超高压均质杀菌是利用超高压对液体物料的挤压,以及压力 [12]董吉林,申瑞玲.高压加工技术在水产品中的应用[J].食品与机 释放产生的强烈剪切和高速撞击等动力作用,使细菌的结构发生 破坏和改变。 [13]郑贤红.超高压对病毒的影响[J].国外医学病毒学分册,2004,11 (2):59. 3.3 处理工艺不同超高静水压杀菌是在一定温度下,把物料装 入柔性材料中密封后放于水中对水进行高压处理的过程,处理量 较小,难以实现工业上的连续化。而超高压均质杀菌是呈流动状 态,可以实现工业上的连续化操作。 [14]赵春燕.超高压对微生物的影响及其应用[J].中国公共卫生, 2000,16(3):283. [15]高璃珑,王允祥,江汉湖.食品基质对超高压杀灭枯草芽孢杆菌影 响的研究[J].食品科学,2004,25(6):43. 3.4选用的设备不同超高静水压杀菌由专门的高压杀菌设备 [16]于亚莉,张守勤,刘静波,等.高压技术在生物科学及相关领域中的 来完成,高压容器是整个加压装置的核心;超高压均质杀菌由超 研究与应用[J].食品科学,2006,27(10):578. 高压均质机同时完成了物料的均质乳化和杀菌作用。 [17]杜军,张绍英,戴元忠,等.动力作用作为冷杀菌方法的可行性初 3.5 处理时间不同超高静水压的杀菌效果遵循施加压力越高, 探[J].中国乳品工业,2002,30(6):25. 处理时间越短的规律,一般处理时间为5~30 min。超高压均质 [18]李杀菌由于连续化操作,处理时间极其短暂,整个过程只需1~5 s。 4前景展望 菁,张绍英,丁玉振。西瓜清汁的动力杀菌效果研究[J].食品 工业科技,2006,27(7):71. Technology,1999,4:86. l H.Mermelstein.High—Pressure pasteurization Juice[J].Food 并且处理次数是一个关键因素,一般处理2~3次的效果较理想。 [19]Nei超高压技术作为一种新型的冷杀菌技术,已引起越来越多的 关注。除上述超高静压杀菌与超高压均质杀菌外,另有一种新的 瞬时灭菌方法——超高压水射流灭菌方法(西南交通大学药学 [20]刘成梅,刘伟,Roger Ruan,等.瞬时高压作用对E.coli存活率的 影响[J].食品科学,2005,26(2):87. [21]钟业俊,刘成梅,刘伟,等.食品基质成分对瞬时高压杀灭枯草芽 院王盛民教授的发明专利,专利申请号:200410040040.5),该方 法是一种利用超高压水射流瞬态卸压的膨化作用而使微生物破 随着压力的升高而提高,取得了较好的效果,显示了该灭菌方法 的可行性,为杀菌领域增添了一项新的杀菌技术。 鉴于超高压技术在食品和医药卫生等领域中消毒杀菌的研 孢杆菌效果的影响[J].现代食品科技,2006,22(3):17. [22]代元忠,张秀梅,赵永强.超高压对撞技术装备在制药行业中的应 用[J].中国医药工业杂志,2005,36(1):62. 伟,等.瞬时高压杀菌技术[J].粮食加工, 碎的灭菌方法,在研究的压力范围100~350 MPa内的杀菌效果 [23]彭洋兴,刘成梅,刘2005,(3):45. [24 3刘成梅,刘伟,高荫榆,等.微射流均质机的流体动力学行为分析 [J].食品科学,2004,25(4):58. ・1084・
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