本發(fā)明涉及一種抗菌抗病毒組合物及其應用，涉及食品和日化領域。
背景技術：
在食品加工過程中，來自于食品原料的引起食品腐敗，變質的細菌和霉菌病毒等的數(shù)量僅占一小部分。事實上，從事食品生產的人員的手部和皮膚、食品制造的機械和器具的表面，和從空氣落下的微生物，及食品生產過后清洗消毒不徹底而導致細菌繁殖，最終造成食品加速腐敗的情況也不容小視。單獨向食品中添加防腐劑而未有效控制作業(yè)環(huán)境的微生物細菌及病毒的發(fā)生并不能從根源杜絕食品危害事件的發(fā)生。因此，食品工業(yè)通常要求從業(yè)人員在進行食品加工前使用酒精制劑對手部進行消毒，并對食品制造的器具及機械表面進行噴灑消毒劑以進行殺菌，并防止細菌污染。然而，為了達到理想的抗菌抗病毒效果，酒精的濃度需要在70％以上，而且需要較長的作用時間。除此之外，酒精對于病毒無明顯效果。高濃度的酒精消毒劑的頻繁使用，不僅會造成手部脫脂和皮膚干燥，也可能對機械設備造成不良影響。因此，一種天然、有效的抗菌抗病毒的殺菌劑對于食品行業(yè)控制食品污染、提供綠色健康的操作空間具有重要的行業(yè)推動價值和巨大的應用潛力。
ε-聚賴氨酸ε-聚賴氨酸呈高聚合多價陽離子態(tài)，它能破壞微生物的細胞膜結構引起細胞的物質、能量和信息傳遞中斷，還能與胞內的核糖體結合影響生物大分子的合成，最終導致細胞死亡。雖然，ε-聚賴氨酸對一些呈蝌蚪狀的非收縮性長尾噬菌體也有抑制作用，但是由于病毒不具有細胞結構，所以ε-聚賴氨酸對于大多數(shù)病毒的幾乎不具有明顯的抑制作用。
葡萄柚籽提取物(Grapefruit seed extract，GSE)是一種商業(yè)化的植物提取物，從葡萄柚籽(Citrusparadisi,Macfaden)種子和果肉中提取出的酚類化合物。化學名稱為復合聯(lián)苯酚羥基苯。GSE中含有大量的多酚類物質，如兒茶酚、表兒茶酸以及二聚體、三聚體和四聚體原花青素。然而，目前對于GSE的抑菌機制及GSE中主要的抗菌物質尚不完全清楚，并且葡萄柚籽提取物在與酒精溶液混合時，容易出現(xiàn)沉淀，造成噴霧困難，難以在食品或者器械表面混合均勻，嚴重影響其應用前景。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術存在的一系列上述不足，本發(fā)明的第一個目的是提供一種抗菌抗病毒的組合物，所述組合物含有質量濃度為0.02-1％的ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽酸鹽和0.01-0.2％的葡萄柚籽提取物。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述組合物中ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽酸鹽的濃度為0.2～10g/L，葡萄柚籽提取物的濃度為0.1～2g/L的。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述組合物溶解于酸性乙醇溶液，所述酸性乙醇溶液是pH為3.5～6.0，乙醇體積濃度為20～70％的溶液。
本發(fā)明的第二個目的是提供所述抗菌抗病毒組合物的制備方法，是配制ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽酸鹽與葡萄柚籽提取物的混合物，控制所述ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽酸鹽含量為0.02-1％；所述葡萄柚籽提取物含量為0.01-0.2％。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述方法是用酸性乙醇水溶液中溶解所述混合物，所述酸性乙醇水溶液中乙醇體積濃度為20～70％。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述酸性乙醇水溶液pH為3.5～6.0。
在本發(fā)明的一種實施方式中，采用乳酸，檸檬酸，蘋果酸，乳酸鈉，檸檬酸鈉，蘋果酸鈉的一種或兩種以上的組合調節(jié)pH。
本發(fā)明還提供一種抑菌方法，所述方法是將所述抗菌抗病毒組合物按1～2％的質量比加入至待處理的液體、半固體或固體中。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述方法是將所述抗菌抗病毒組合物噴灑在液體、半固體或固體表面，或在內部混勻。
本發(fā)明還提供所述抗菌抗病毒組合物在食品安全、日化領域的應用。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述應用包括作為食品添加劑、抑菌劑、防腐劑添加至食品中，作為殺菌劑用于食品加工設備的清潔消毒，作為洗滌助劑用于皮膚表層清潔。
有益效果：本發(fā)明通過將ε-聚賴氨酸和葡萄柚籽提取物復配，并采用酸性乙醇溶液使二者形成穩(wěn)定溶液，解決了ε-聚賴氨酸或葡萄柚籽提取物在單獨制備抗菌消毒劑中出現(xiàn)沉淀的問題，保存期限可達12月以上，二者的抗菌抗病毒效果能夠產生協(xié)同作用，比單獨使用單一成分的抗菌消毒劑效果提高2倍以上。本發(fā)明的抗菌抗病毒組合物，抗菌譜廣，而且產品安全綠色，成本低廉，經濟環(huán)保，可廣泛用于食品加工企業(yè)的器具殺菌，從業(yè)人員的手部殺菌等領域。
具體實施方式
本發(fā)明采用的評價方法如下：
(1)抗菌抗病毒組合物穩(wěn)定性評價
取20g將抗菌抗病毒組合物分別置于4度，20度，45度下靜置1天，1個月，6個月，12個月后，觀察是否有沉淀析出。
(2)抗菌性能測定
將金黃色葡萄球菌，大腸桿菌，綠膿桿菌，沙門氏菌置于營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基上培養(yǎng)24h，用接種環(huán)挑取典型形態(tài)的供試菌落，接種于5mL LB液體培養(yǎng)基中，37℃，200r/min，培養(yǎng)2～6h至對數(shù)生長期。取適量菌液，用LB液體培養(yǎng)基調整菌濃度至105CFU/mL。對最小抑菌濃度MIC進行測定。無菌條件下，依次將各實施例的步驟1組分按比稀釋。按稀釋度從低到高依次加入到無菌96孔板的第1列至第11列，每孔50μL，第12列為陽性對照，加等量無菌水。隨后每孔再加入50μL菌液，密封混勻。此時，第1孔至第4孔抗菌抗病毒組合物的終質量濃度為0.005％，0.02％，0.2％，1％；第5孔至第8孔為1-4孔的平行樣；第9-12孔為空白，使用無菌水替代組合物。然后將96孔板置于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5分鐘后用平板或者紙片培養(yǎng)測定活菌落數(shù)目。
抗菌活性＝log起始生菌數(shù)/mL(放置5分鐘前的菌體數(shù)目)–log抑菌后的生菌數(shù)/mL(放置5分鐘后的菌體數(shù)目)
當抗菌活性的數(shù)值大于或者等于2時認為體現(xiàn)出良好的抗病毒效果。
(3)抗病毒性能測定
使用已經確立培養(yǎng)方法的貓杯狀病毒替代諾如病毒進行試驗。使用50％細胞感染濃度法(TCID50法)評價抗病毒效果。將病毒液用含2％犢牛血清的MEM細胞培養(yǎng)液連續(xù)進行10倍稀釋(10-1～10-12)，向96孔板各孔依次加入100μL稀釋好的病毒液，重復4次，由后向前依次加F81細胞100μL/孔。置37℃細胞培養(yǎng)箱，5d后觀察細胞病變情況并按Reed-Muench公式計TCID50。向FCV－SH株病毒液(7.67logTCID50/mL)中按照與制劑比例為1:1緩慢加入制劑溶液，充分振蕩混勻，在37℃恒溫搖床中120r/min滅活5分鐘后分別取樣微量滴定法檢測滅活病毒滴度變化。
抗病毒活性＝logTCID50/mL(放置5分鐘前的病毒混合液的感染效價)-logTCID50/mL(放置5分鐘后的病毒混合液的感染效價)，當抗病毒活性大于或者等于3時認為體現(xiàn)出良好的抗病毒效果。
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例中的葡萄柚籽提取物購自美國拜爾康生物化學研究所，也可采用其他商業(yè)來源的葡萄柚籽提取物。
實施例1
按照下述步驟進行抗菌抗病毒組合物的制備和評價。
(1)以質量百分比，按照以下原料配制抗菌抗病毒組合物：0.2％ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽，0.1％葡萄柚籽提取物，55％酒精。
(2)通過添加乳酸和乳酸鈉分別調節(jié)抗菌抗病毒組合物的pH為2.0，3.0，3.5，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0。依次對應編號A1-A9的實驗組。
(3)將抗菌抗病毒組合物室溫放置1個月，3個月，12個月，觀察有無沉淀析出。
(4)測定抗菌抗病毒組合物的抗菌性能，抗病毒活性。
在pH為3.5～9.0的范圍內，所配制的抗菌抗病毒組合物穩(wěn)定，當pH小于3.5時，組合物長期保存會出現(xiàn)沉淀。
抗菌抗病毒組合物的穩(wěn)定性實驗結果如表1所示。
表1抗菌抗病毒組合物的穩(wěn)定性結果※
※有：表示有沉淀析出；無：表示無沉淀析出
將配制的抗菌抗病毒組合物存放3個月后的抗菌抗病毒活性進行測定，結果如表2所示。組合物A3-A6效果優(yōu)異，長期保存也能夠保持穩(wěn)定。
表2抗菌抗病毒組合物的抗菌抗病毒活性※
※抗菌抗病毒組合物的相對于菌懸液的終質量濃度為1％。
實施例2
按照下述步驟進行抗菌抗病毒組合物的制備和評價。
(1)以質量百分比，按照以下原料配制抗菌抗病毒組合物：1％ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽，0.1％葡萄柚籽提取物，依次調整酒精濃度為10％，20％，40％，60％，70％，80％。依次對應編號B1-B6的實驗組。
(2)通過添加乳酸和乳酸鈉調節(jié)抗菌抗病毒組合物的pH為5.0。
(3)將抗菌抗病毒組合物室溫放置1個月，3個月，12個月，觀察有無沉淀析出。
(4)測定抗菌抗病毒組合物的抗菌性能，抗病毒活性。
在酒精濃度高于70％的情況下，所配制的抗菌抗病毒組合物出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。當酒精濃度低于20％情況下，抗菌抗病毒活力出現(xiàn)較大衰減。
抗菌抗病毒組合物的穩(wěn)定性實驗結果如表3所示。
表3抗菌抗病毒組合物的穩(wěn)定性實驗結果※
※有：表示有沉淀析出；無：表示無沉淀析出
表4抗菌抗病毒組合物的抗菌抗病毒活性※
※抗菌抗病毒組合物的相對于菌懸液的終質量濃度為1％。
實施例3
按照下述步驟進行抗菌抗病毒組合物的制備和評價。
(1)以質量百分比，按照以下原料配制抗菌抗病毒組合物：0.2％葡萄柚籽提取物，ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽濃度為0，0.005％，0.02％，0.2％，1％，依次對應編號C1-C5的實驗組。酒精濃度為55％。
(2)通過添加乳酸和乳酸鈉調節(jié)抗菌抗病毒組合物的pH為5.0。
(3)將抗菌抗病毒組合物室溫放置1個月，3個月，12個月，觀察有無沉淀析出。
(4)測定抗菌抗病毒組合物的抗菌性能，抗病毒活性。
實施例4
按照下述步驟進行抗菌抗病毒組合物的制備和評價。
(1)以質量百分比，按照以下原料配制抗菌抗病毒組合物：0.2％ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽，葡萄柚籽提取物濃度為0，0.002％，0.01％，0.1％，1％，依次對應編號D1-D5的實驗組。酒精濃度為55％。
(2)通過添加乳酸和乳酸鈉調節(jié)抗菌抗病毒組合物的pH為5.0。
(3)將抗菌抗病毒組合物室溫放置1個月，3個月，12個月，觀察有無沉淀析出。
(4)測定抗菌抗病毒組合物的抗菌性能，抗病毒活性。
實施例3與4的結果如表5與6所示，采用ε-聚賴氨酸和葡萄柚籽提取物共同制備抗菌抗病毒組合物，其抗菌抗病毒效果比單獨使用任何一種物質效果顯著增強，且優(yōu)于單獨使用其中任何一種化合物的效果加和。
表5抗菌抗病毒組合物的穩(wěn)定性實驗結果※
※有：表示有沉淀析出；無：表示無沉淀析出
表6抗菌抗病毒組合物的抗菌抗病毒活性※
※抗菌抗病毒組合物的相對于菌懸液的終質量濃度為1％。
本發(fā)明還對抗菌抗病毒組合物的組分及濃度進行了其它調整，結果顯示，在ε-聚賴氨酸濃度低于0.02％的情況下，所配制的抗菌抗病毒組合物難以達到理想的抗菌效果。當葡萄柚籽提取物濃度低于0.01％情況下，抗病毒活力出現(xiàn)較大衰減。而當葡萄柚籽提取物濃度高于1％時，配制組成物初始未出現(xiàn)沉淀，但是長期保存時不穩(wěn)定。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。