洗发水的制备

2021年1月24日发(作者：莫艺昌)
新型微生物去屑洗发水的制备


生工
042
班

程峰

2

一、产品意义和社会效益

很多人为 头屑所困扰，他们曾经换过许多洗发产品，但效果不大明显。头屑成因一直在
研究中，
至今最为 肯定的病因是卵形糠秕孢子菌，
实验结果表明，
卵形糠秕孢子菌与头屑过
多呈正相关关 系。
糠秕孢子菌是引起头屑过多的最常见病原微生物，
当孢子菌的繁殖异常增
多时，< br>头部皮肤表皮细胞的代谢速度就会明显加快，
在使用各种抗真菌药物后，
糠秕孢子菌数量减少，
头屑随之减少，停药或再感染该真菌症状再发。头皮油脂分泌太多，甚至患有脂
溢性皮炎，容易导致糠秕孢子菌过度繁殖。

几乎所有洗发水都采用化学合成的抑制真菌剂进行 抑菌去屑，
而我的构想是利用溶菌酶。

溶菌酶按其所作用的微生物不同分两大类，即 细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。
细菌细胞壁溶菌酶有两种，
一种是作用于
β< br>-1.4
糖苷键的细胞壁溶解酶，
另一种是作用于肽
“尾”
和酰胺部分 的细胞壁溶解酶。
真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶解酶和霉菌细胞
壁溶解酶。而卵形糠秕 孢子菌是一种嗜脂性酵母
,
正常人皮肤中存在
,
是一种条件致病菌。酵
母菌的细胞壁以葡聚糖为主。

真菌溶菌酶主要包括几丁质酶和
β
葡聚糖酶。

1.
几丁质酶


虽然一些外几丁质酶
(exochitinases< br>；
EC3
．
2
．
1
．
30)
也表现 出抗真菌的特性，但抗真菌的几
丁质酶主要是内几丁质酶
(endochitinases；
EC3
．
2
．
1
．
14)
。人们已 经研究了许多来自于植
物和微生物的几丁质酶，
并对有些几丁质酶抑制真菌生长
/裂解真菌细胞的作用进行了研究。
科学家们首先在植物中发现了几丁质酶的抗真菌作用，
这 类几丁质酶可以对抗侵入植物体的
真菌病原体。
微生物几丁质酶主要是由链霉菌属、
杆 菌和大多数真菌产生的。
细菌分泌几丁
质酶主要用于真菌细胞壁的降解和重组，
但在大 多数产几丁质酶的真菌中，
此酶主要用于真
菌细胞壁的成型过程。只有在一些特定的寄生霉菌中 ，如

Trichoderma
harzianum
、
APhanocladium album
和
Gliocladium vixens
中，
胞外几丁质酶和< br>β
-
葡聚糖酶用来附着和降解
目的菌丝。
这些抗真菌的几丁质酶与植物 几丁质酶相似，
多为内几丁质酶。
由于肽聚糖和甲
壳质的糖骨架具有相似的结构，因此 ，一些几丁质酶也具有溶菌酶活性。


2. β
-
葡聚糖酶


β
-
葡聚糖酶
(β
-glucanases
；
EC
3
．
2
．
1
．
39)
具有抗真菌作用主要 是因为它能水解
β(1→
3)
糖
苷键。研究表明：
β(1→3)葡聚糖酶对几丁质降解真菌细胞壁具有显著的协同作用。如将纯
化的几丁质酶和
β
-
葡聚糖酶合用，抗灰色葡萄孢
(Botrytis
cinera)
的作用 提高了
10
倍。内葡
聚糖酶与外葡聚糖酶、
不同内葡聚糖酶间也具有协同抗真 菌作用。
因为许多植物性食品中含
有
β
-
葡聚糖成分，它对维持产品 的组织性、黏度和外观都有重要作用，真菌的细胞壁主要
组分为几丁质和
β
-
葡聚糖，


酵母菌的细胞壁以葡聚糖为主，
β
-1
，3
一葡聚糖酶
(
β
-1
，
3-glucanase，
EC3
．
2
．
1
．
39)
是一类能 特异作用于
β
-
葡聚糖中
β
-1
，
3
．糖 苷键的水解酶，可应用于酵母原生质体制备等
方面．该酶广泛存在于动物、植物、微生物中，目前已从真 菌

、细菌，

以及放线菌等中分
离到产
β
-1< br>，
3
．葡聚糖酶的菌株。

目前，
大多采用的是从鸡蛋清中提 取的溶菌酶，
类型比较单一。
人们从
60
年代发现微生
物也产生溶菌 酶，
并且进展很快。
溶菌酶广泛地分布于自然界中，
在人的组织及分泌物中可
以找到，动物组织中也有，以鸡蛋清中含量最多。
其它植物组织及微生物细胞中也存在。那
么， 能否将不同来源的溶菌酶混合使用
?
由于各类型溶筒酶作用对象不同，混合使用必然会
发生协同作用，能更有效地发挥其杀菌、抑菌作用，具有潜在的经济效益和社会效益


国内外研究进展


几乎所有洗发水都采用化学合成的抑制剂进行抑菌去屑。

南京农业大学自然资源与环 境科学系的彭董樊和庆笙教授在高产
β
－葡聚糖酶菌种的
分离及其新菌种的鉴定上获得 了成功。



二、

构建高产菌的技术路线
< br>1
、高产
β
-1
，
3
一葡聚糖酶菌种的筛选

1
．
1
材

料

土样来源：取自杭州地 区；酵母
β
-1
，
3-
葡聚糖：实验室自制品，从酵母泥中提取；标 准
β
-1
，
3-
葡聚糖：
Sigma Co
．U
．
S
．
A
；啤酒废酵母泥：杭州西湖啤酒厂提供；酵母粉：酵
母泥经低温干燥后粉碎制得．

1
．
2
培养基

(1)
分离培养基和液体产酶培养基．
分离培养基：
β
-1
，
3
一葡聚糖
3 g
，
NaNO
3
0.3 g
，
K
2
HPO
4
0.1g
，
KC1 0.05 g
，
MgSO
4
·
7H
2
0 0.05 g
，
FeSO
4
·
7H
2
0 0.001g
，琼脂
2 g
，蒸馏水
100 mL
，
自然
pH
值．液体产酶培养基即为分离培养基不加琼脂即得．

(2)
初筛培养基．将刚果红配制成
4 g
／
L
的水溶液，每
100 mL
分离培养基中加入刚果红溶
液
1 mL
即得．

(3)
菌种保存培养基．马铃薯葡萄糖琼脂培养基．

(4)
菌株鉴定培养基．改良察氏培养基，用葡萄糖替换蔗糖作为碳源．

1
．
3
菌种的分离

将土样烘干，并制成
l％的悬浮液，涂布到以
β
-1
，
3
一葡聚糖为惟一碳源的琼脂平 板
上，于
30
℃培养
3
～
5 d
，挑取生长良好的菌落接种于斜面保存并编号．

1
．
4
菌种的初筛和复筛

将分离出的菌种点接到初筛培养基平板上，置于
30℃培养．凡在菌落周围能使刚果红
褪色形成透明圈的菌株，接种斜面保存．

初筛得到的菌株接种到装有
50 mL
液体产酶培养基的
250 mL
三角瓶中，
于
28
℃

，
150
r
／
min
摇瓶培养
5 d
．测
β
-1< br>，
3
一葡聚糖酶活力，确定产酶活力高的菌株．

1
．
5
β
-1
，
3
一葡聚糖酶活力的测定

取出培养液在低温下过滤，定容至
100
mL
，取酶液
0.1
mL
，加入经
50
℃预热
10
min
的
β
一
1
，
3
．葡聚糖溶液
(250 g
／
mL
，用
pH 5
．
0
醋酸一醋酸钠缓冲液配制
)0.9 mL
，
50
℃
恒温水浴反应
30 min
，
然后沸水浴
5 min
终止反应．
用
Somogy i
—
Nelson
法测还原糖含量．
酶
活力以每分钟生成
1 umol
葡萄糖所需的酶量为一个酶活力单位
(U)
．

1
．
6
菌种鉴定

菌落形态：待鉴定菌株在
30
℃恒温培养
3 d
，观察菌落形态并照 相记录．显微观察：采
用插片培养法．培养温度：待鉴定菌株置于
25
，
30
，
37
，
45
，
50
℃恒温培养
3 d
，观察菌落
形态特征




三、

生产工艺流程