ונילין טהורהשם הכימי הוא 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde, הידוע גם כ-methylprotocatechualdehyde וונילין. זהו טעם חשוב בספקטרום גבוה, והוא אחד התבלינים הגדולים בעולם עד שנת 2019. יש לו טעם שעועית מתוק וטעם אבקה, והוא יכול לשמש כחומר מקבע, כחומר תיאום וחומר טעם. הוא נמצא בשימוש נרחב במזון, משקאות, קוסמטיקה, כימיקלים יומיומיים, רפואה ותעשיות אחרות. שיעור השימוש בתעשייה במורד הזרם הוא כ-50 אחוזים לתוספי מזון, 20 אחוזים עבור תוצרי ביניים פרמצבטיים, 20 אחוזים לתוספי מזון וכ-10 אחוזים למטרות אחרות.
ונילין הוא אחד ממשפרי טעמי המזון הנפוצים ביותר בעולם כיום, ויש לו מוניטין של "מלך טעם האוכל". הוא משמש בעיקר כמשפר טעם בתעשיית המזון, ומשמש בעוגות, גלידות, משקאות קלים, שוקולד, ממתקים אפויים ואלכוהול. כמות התוספת בעוגות ועוגיות היא {{0}}.01 אחוז ~0.04 אחוז, 0.02 אחוז ~0.08 אחוז בממתקים, כמות השימוש המקסימלית של מזון אפוי הוא 220 מ"ג · ק"ג-1, וכמות השימוש המקסימלית של שוקולד היא 970 מ"ג · ק"ג-1, זה יכול לשמש גם כתוסף משמר מזון במזונות ותבלינים שונים; בתעשיית הקוסמטיקה ניתן להשתמש בו כחומר טעם בבשמים וקרם פנים; בתעשייה הכימית היומית, ניתן להשתמש בו במוצרים כימיים יומיומיים כדי לשנות את הניחוח; בתעשייה הכימית הוא משמש כמסיר קצף, חומר גיפור ומבשר כימי; זה יכול לשמש גם לניתוח וגילוי, כגון בדיקת תרכובות אמינו וחומצות מסוימות; בתעשיית התרופות, הוא משמש כסוכן להגנה על הריח. מכיוון שלונילין עצמו יש השפעה אנטיבקטריאלית, הוא יכול לשמש כתוצר ביניים תרופתי בתעשיית התרופות, כולל בטיפול במחלות עור. לונילין יש השפעות מסוימות של נוגדי חמצון ומניעת סרטן, והוא יכול להשתתף בהעברת אותות בין תאי חיידקים. שדות יישומים פוטנציאליים אלה יקדמו את הצמיחה המהירה של הביקוש בשוק הונילין בעתיד. עד 2019, הצריכה השנתית של ונילין בשוק העולמי תעמוד על כ-20000 טון.
ישנן שלוש שיטות הכנה עיקריות של ונילין:
① הוא מופק ישירות מצמחים טבעיים כגון פולי וניל, אך העלות של שיטה זו גבוהה והתשואה נמוכה.
② הוא מסונתז בשיטות כימיות, תוך שימוש בפסולת עיסת תעשייתית ובכימיקלים נפט כחומרי גלם, אך לונילין המיוצר בסינתזה כימית יש טעם יחיד וקל לגרום לזיהום סביבתי, שאינו עולה בקנה אחד עם מגמת הצריכה של חומרי גלם טבעיים בשוק היישומים במורד הזרם.
③ ונילין הוכן ממשאבים מתחדשים אאוגנול וחומצה פרולית כחומרי גלם טבעיים.
מנגנון אנטי-מיקרוביאלי של ונילין:
המחקר על המנגנון האנטיבקטריאלי של ונילין כולל בעיקר שלושה היבטים: פעולה על קרום התא והרס שלמות הממברנה; הוא פועל על אנזימים כדי להשבית אנזימים חיוניים; הוא פועל על חומר גנטי כדי להשבית חומר גנטי או להרוס את המבנה שלו.
להרוס את שלמות קרום התא
לקבוצה הפנולית בונילין יש הידרופוביות, וככל שערך ה-pH נמוך יותר, ההידרופוביות חזקה יותר, שעלולה להפוך את קרום התא לבלתי יציב, להרוס את מבנה קרום התא, לגרום לדופן התא להיראות קעור, לקרום התא לבלוט פנימה, וכן הציטופלזמה מתעבה ונוצרים ואקוולים.
עם זאת, לונילין יש דרגות שונות של נזק לתאים שונים. דופן התא של חיידקים גרם חיוביים עבה יותר מזו של חיידקים גרם שליליים, ומידת ההצלבה גבוהה, מה שיכול למנוע ביעילות את כניסת הונילין. לחיידקים הגראם-שליליים יש מבנה רופף ומכילים יותר שומנים, וונילין קל לשלב איתו. לכן, ההשפעה הבקטריוסטטית על חיידקים גרם שליליים חזקה משמעותית מזו על חיידקים גרם חיוביים. זה קשור גם לצורה של מיקרואורגניזמים. שטח הפנים של החיידקים גדול יותר מזה של הקוקוסים. יחידת השטח שלו יכולה להשתלב עם יותר ונילין, כך שלונילין יש השפעה בקטריוסטטית טובה יותר על הבצילים מאשר לקוקי. בנוסף לפעילות אנטיבקטריאלית שונה למיקרואורגניזמים שונים, ריכוז הונילין משפיע גם על הפעילות האנטיבקטריאלית. ככל שהריכוז גבוה יותר וזמן הפעולה ארוך יותר, כך הפעילות האנטיבקטריאלית גבוהה יותר.
נטרל אנזימים חיוניים
אורגניזמים מורכבים מתאי. כל תא מציג פעילויות חיים שונות עקב קיומם של אנזימים, וניתן לבצע את חילוף החומרים בגוף. חלבונים, RNA או הקומפלקסים שלהם המזרזים תגובות כימיות ספציפיות הם ביו-זרזים. האופי הכימי של רוב האנזימים הוא חלבון, ופעילותם מושפעת מתנאים חיצוניים מסוימים, כגון pH, ריכוז יוני מלח, טמפרטורה וכו'. ונילין הורס את קרום התא וגורם לשינויים בסביבה התוך-תאית, מעכב בעקיפין את פעילות האנזימים ומשפיע על חילוף החומרים של התאים. לדוגמה, ונילין יעכב את פעילות ה-DNA פולימראז.
השבת חומר גנטי או הרס מבנה
החומר הגנטי של רוב האורגניזמים (אורגניזמים בעלי מבנה תאים ונגיפי DNA) הוא DNA, שיכול להנחות את הסינתזה של חלבונים, ובכך לשלוט בחילוף החומרים ובמאפיינים הביולוגיים. ונילין יכול לעכב את הסינתזה והביטוי של חומר גנטי במהלך תקופת העיכוב המיקרוביאלית, אשר עשויה לנבוע מהרס של קרום התא, ובעקיפין לעכב את האנזימים המעורבים בסינתזה ובביטוי של חומר גנטי; מחקרים אחרים הראו כי ונילין יכול להשפיע על הביטוי של mRNA טרנספורטר בכבד חולדה.
בטיחות ונילין ובעיות ביישום:
ונילין הוא מרכיב צמחי טבעי ומוכר כתוסף מזון בטוח יותר. בשל הכמות הקטנה של ונילין המוספת במזון, לא נמצא דיווח רלוונטי על הנזק של ונילין לגוף האדם עד שנת 2015. בסין, אין הגבלה על הוספת ונילין במוצרים אחרים, פרט לכך שלא ניתן ונילין. זוהה במזונות לתינוקות בני 0-6 חודשים.
הבטיחות של ונילין קשורה קשר הדוק למאפייני השימוש בו. ונילין הוא תוסף מזון טבעי בעל פונקציות מרובות ויכול למלא תפקידים מרובים במינונים נמוכים. ונילין יכול להפחית ביעילות את רמות הטריגליצרידים והטריגליצרידים בסרום בשילוב עם ליפופרוטאינים שונים בעכברי ניסוי לאחר שנבלעו בתזונה יומית, והשימוש היעיל בונילין בהפחתת שומני הדם עולה בקנה אחד עם השימוש בונילין ככמות קטנה של תוסף מזון. באוכל. כמה חוקרים הציעו שכאשר עכברים נוטלים ונילין דרך הפה, רמת החומרים הפעילים נוגדי החמצון בדם עולה עם העלייה בריכוז הונילין, מה שמעיד על כך שפעילות נוגדת החמצון של ונילין עשויה למלא תפקיד גדול יותר בטיפול הבריאותי היומיומי. לכן, ונילין יכול למלא תפקידים מרובים במינונים נמוכים והוא מועיל לבריאות, וזה הבסיס לבטיחות השימוש בו.
עם זאת, תוספת של ונילין עלולה להשפיע לרעה גם על שימור הפירות והירקות, שהיא הבעיה העיקרית במריחת הונילין. מדווח שכאשר אננס מצופה בסרט ונילין מאוחסן ב-10 מעלות, תכולת ה-VC פוחתת במהירות ונמוכה מזו של קבוצת הביקורת. למרות שטיפול ונילין יכול להגביר את הצבע הצהוב של האננס, הוא מגביר את אטרקטיביות המראה של הפרי ומביא לאובדן של חומרים מזינים. בנוסף, מכיוון שלונילין עצמו יש טעם חלבי חזק ואינו יציב בחשיפה לחום, הוא ישפיע גם על הארומה המובנית של חומרי הגלם של המזון. בייצור, יש לשלוט בקפדנות על כמות הונילין המוספת בהתאם למצב בפועל, ולתקן בקפדנות את טכנולוגיית הייצור והעיבוד והתפעול כדי למנוע השפעות שליליות על האיכות החושית של המזון. כדי למנוע ביעילות את הבעיות הנגרמות על ידי המאפיינים של הונילין עצמו, יש צורך גם לערוך מחקר מעמיק במנגנון, טכנולוגיית העיבוד שלו והיבטים נוספים.