[发明专利]三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子及制备方法和应用

说明书

本发明属于食品安全领域，具体涉及一种三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子及制备方法及应用。本发明充分利用三赖氨酸和双苯丙氨酸的天然特性，调节溶液pH，使三赖氨酸表面携带正电荷，双苯丙氨酸表面携带负电荷，通过静电自组装技术，形成三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子，该种新型抗菌剂能有效杀死各种食源性病原菌，如大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌，单核细胞李斯特菌等。与单一的抗菌肽相比，抗菌纳米粒子的稳定性更高，同时还可以起到协同抗菌的效果。

技术领域

本发明属于食品安全领域，具体涉及一种三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子的制备方法及应用。

背景技术

食源性致病菌是可以引起食物中毒的致病性细菌。常见的食源性致病菌包括金黄色葡萄球菌，单核细胞李斯特菌以及大肠埃希菌等。为了解决食源性致病菌给人们带来的危害，食品抗菌剂制备领域急需一种安全无毒，具有广谱抗菌效果的抗菌剂。然而，伴随着化学添加剂和抗菌剂的广泛应用，耐药性问题日益凸显。因此，天然抗菌剂的研究工作已成为科学工作者研究的一大热点。

肽是重要的生命物质基础之一,其作用涉及生命过程的各个环节。超短肽(overshort peptides，OSP)是一类由2～4个氨基酸组成的活性肽,存在于体内,参与多方面的生理、生化或病理过程。超短肽是氨基酸分子之间脱水缩合形成的酰胺键(即—CO—NH—)组成的蛋白质片段或物质。超短肽在生物体内会被分解为氨基酸，因此超短肽具有相应氨基酸的功能，但其物化性质却不同于相应氨基酸，一些超短肽本身还具有氨基酸所不具备的特殊生理功能，已知从生物体分离得到的多种超短肽由于其特殊的结构从而具有良好的抗微生物活性。近年来，随着一些商品化超短肽产品在食品、药品领域的广泛应用，人们对于超短肽的营养与功能越发关注。

三赖氨酸(L-Lys-L-Lys-L-Lys，KKK)是由三个赖氨酸残基组成的三肽，分子结构简单，它是蛋白质消化或蛋白质分解代谢的不完全分解产物，是蛋白质发挥活性作用的基础部分。与长链肽相比，阳离子短肽的制备简单，产率较高，成本低，有利于批量合成，是理想的抗菌制剂。此外其由氨基酸组成，安全无毒，也是一种应用前景广泛的天然抗菌剂。双苯丙氨酸(L-Phe-L-Phe，FF)是由两个苯丙氨酸通过酰胺键组成的二肽分子(NH₂-Phe-Phe-COOH)。双苯丙氨酸在许多溶剂中都可以自组装，如甲醇、氯仿、水等。中国专利CN110495473A公开了一种二硫化钼/双苯丙氨酸抗菌剂及制备方法和应用，但是由于二硫化钼不是食品添加剂，且其所用溶剂为乙腈，不能应用于食品领域。目前关于双苯丙氨酸和三赖氨酸在食品领域的专利还没有公布。

三赖氨酸和双苯丙氨酸作为一种短肽类物质，若将其直接应用到食品中，会与食品成分发生键合或酶解反应，从而降低其稳定性与生物活性。近年来，纳米粒子作为药物运输载体，因其粒径小、比表面积大等特点，受到研究人员的广泛关注。蛋白质在某一溶液中，当pH大于等电点时该蛋白质带负电荷，反之pH 小于等电点时该蛋白质带正电荷。三赖氨酸等电点10.84，属于短阳离子三肽。双苯丙氨酸属于两性电解质，其等电点约为5.5，在强碱条件下(pH9.5)，双苯丙氨酸发生解离而带负电荷。

本发明充分利用三赖氨酸和双苯丙氨酸的天然特性，调节溶液pH，使三赖氨酸表面携带正电荷，双苯丙氨酸表面携带负电荷，通过静电自组装技术，形成三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子，与单一的抗菌肽相比，极大程度的降低与食品发生键合或酶解的可能，提高了抗菌剂的稳定性，同时还可以起到协同抗菌的效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决短肽类物质稳定性不强，易分解等问题，而提供一种三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子及制备方法和在食品安全领域中的应用。

本发明所述的抗菌剂制备方法是先加入三赖氨酸溶液，再加入双苯丙氨酸溶液，然后调节溶液pH，再快速均质处理，最后于振荡培养箱中振荡2h，即可制得三赖氨酸/双苯丙氨酸抗菌纳米粒子。