CN110024784A - 抗微生物组合物及相关使用方法 - Google Patents

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Abstract

包含一种或多种通常被认为对人类消费是安全的化合物组分的抗微生物组合物，以及相关的使用方法，此类组合物和方法可广泛用于农业、工业、建筑、制药、个人护理和/或动物护理产品和应用。

Description

抗微生物组合物及相关使用方法
本申请是申请日为2014年3月17日、申请号为201480027365.1、发明名称为“抗微生物组合物及相关使用方法”的申请的分案申请。
本申请要求2013年3月15日提交的美国申请系列号13/815,839的优先权权益，该申请的内容经此引用全文并入本文。
发明背景
针对用于控制各种霉菌、植物病害等等的生物杀灭剂的鉴别与开发已取得了许多进展。但是，在使用中的大部分商业生物杀灭剂或农药是归类为致癌物或对野生动植物和其它非目标物种有毒的化合物。例如，甲基溴广泛用作土壤熏蒸剂，并用于收获后处理微生物感染。人体毒性和有害的环境效应最终导致不再使用甲基溴和各种其它合成生物杀灭剂/农药。因此，最近已针对于鉴别和开发展现出相当的抗微生物或杀虫作用的天然或仿生组合物展开工作。
一种此类方法涉及内生菌和相关的挥发性副产物。内生菌在本领域中定义为驻留在活的植物组织的胞间隙中的微生物，但通常不被认为是寄生性的。特别地，由于涉及其挥发性副产物的抗生特性，结合雨林植物发现的内生菌已经产生了相当大的兴趣。黏帚菌属(Muscodor)的几个成员(即白黏帚菌(M.albus)、红斑黏帚菌(M.roseus)和M.vitigenus)已经显示产生表现出抗菌或杀虫特性的挥发性副产物。但是，各物种各自的副产物包括各种萘和/或薁衍生物。此类化合物与其它副产物组分一起可能是有毒的或以其它方式不利于健康，相应的混合物被认为对于多种最终用途是不可接受的。因此，在本领域中仍在继续探索以鉴别天然组合物和开发不含此类化合物的仿生组合物，该仿生组合物对人类用途是安全的，并展现出有效的抗微生物性能。
发明概述
考虑到上述内容，本发明的一个目的是提供含有抗微生物组合物的调味品(flavorings)和/或其使用方法，由此克服现有技术的各种缺陷和不足，包括上文所述那些。本领域技术人员将理解，本发明的一个或多个方面可以满足某些目的，而一个或多个其它方面可以满足某些其它目的。各目的不会在其所有方面等同地应用于本发明的每一方面。因此，对于本发明的任一方面可以替代方式看待以下目的。
本发明的一个目的可以是提供黏帚菌属物种及其不含萘和薁(非GRAS化合物)相关化合物的挥发性副产物，以及防止、抑制和/或根除微生物感染的方法。
本发明的另一目的可以是提供用于对抗微生物感染的包含此类物种或其菌株和相关挥发性副产物以及非固有(non-indigenous)介质或基质的系统。
本发明的另一目的可以是提供此类系统和/或相关的方法用于非限制性地人类和动物用食品、农产品(produce)、植物、植物部位、种子、农作物和其它有机材料、包装、建筑材料、纤维、布料、衣物制品、以及制药和/或医学应用中。
本发明的另一目的可以是以替代方式或与之结合地提供展现出与此类黏帚菌属物种相当的抗微生物活性的一系列仿生人造组合物。
本发明的一个目的可以是提供可食用或以其它方式安全用于人类使用和消费的组分的一种或多种此类组合物。
本发明的另一目的可以是提供包含此类非天然仿生组合物以及介质或基质的系统、复合材料或制品(article)，用于防止、抑制和/或根除微生物感染。本发明的另一目的可以是提供此类系统、复合材料和/或制品，用于上述或本文中其它地方说明的那些情况。
本发明的一个目的还可以是提供用于抗微生物和/或杀虫处理的方法，其包含此类组合物，但是对介质、载体或基质没有限制。
根据这一发明概述和下文描述的特定实施方案，本发明的其它目的、特征、益处和优点将变得明显，并将对具有各种抗微生物组合物和相关处理的知识的本领域技术人员而言更是显而易见。此类目的、特征、益处和优点将在单独或考虑并入本文的参考文献的情况下结合所附实施例、数据、附图和从中获得的所有合理推论由上文变得显而易见。
部分地，本发明可以涉及包含卷曲黏帚菌(M.crispans)的菌株、其挥发性副产物或此类挥发性副产物的蒸气中的至少一种以及非固有介质或基质的系统。此类介质或基质可以是如本文中所述的或如本领域技术人员通过其它方式理解的那样。不管怎样，此类菌株可以以生物纯培养物形式提供，任选地与适于介质/基质接触或最终用途的载体组分结合，此类培养物足够有活力来生产挥发性副产物。根据本发明，卷曲黏帚菌的副产物或副产物的变体，或其相应的蒸气，在组成上如本文中其它地方所述。
因此，本发明还可以涉及使用此类系统和/或其挥发性真菌副产物以提供抗微生物作用。此类方法可以包括提供能够支持微生物活性或生长的非固有基质或介质；和使此类基质或介质与卷曲黏帚菌菌株的培养物、其挥发性副产物和/或来自此类副产物的蒸气接触。在某些实施方案中，此类接触可以包括此类菌株在此类介质或基质上、在其附近或与其接近。在某些其它实施方案中，卷曲黏帚菌的挥发性副产物或副产物的变体，或相应的蒸气，可以灌入或以其它方式接触此类介质或基质。
对任何此类系统或方法没有限制，此类基质可以选自食品或农产品、用于食品或其它易腐物品的包装组件、纤维、布料或衣物制品、建筑物或建筑组件、植物、植物表面、土壤、垃圾或废物。此类接触就存在的微生物而言可以是生物活性的和/或是预防性的。
部分地，本发明可以涉及非天然存在的抗微生物组合物，无论其组分是天然来源的、化学合成的或其组合。此类组合物可以包含选自仿生黏帚菌属物种(Muscodor sp.)副产物组合物的醇、醛、酮、酸和/或酸酯组分的化合物，此类组合物可以不含稠合芳族化合物、取代的稠合芳族化合物和此类化合物的氢化衍生物(hydro derivatives)。在某些非限制性实施方案中，此类组合物可以包含选自乙酸、异丁酸、丙酸及其组合的酸组分。
在某些实施方案中，本发明可以涉及包含C2至大约C5酸组分；C2至大约C5酯组分；和可从卷曲黏帚菌(Muscodor crispans)的分离培养物的挥发性副产物中分离的至少两种C2至大约C5组分的天然来源的抗微生物组合物，此类组合物的病原体活性谱可以不同于分离的培养的黏帚菌属物种、其挥发性副产物和/或此类挥发性副产物的合成混合物的病原体活性谱。此类酸组分可以选自异丁酸、丙酸及其组合。独立地，此类酯组分可以选自乙酸C4酯、乙酸C5酯及其组合。
在某些其它实施方案中，此类组合物可以包含丙酸，以及选自C2至大约C5酸酯、醛及其组合的组分。在某些此类实施方案中，酸酯组分可以选自乙酸酯、异丁酸酯及其组合。一个此类实施方案可以基本上由丙酸和异丁酸异丁酯组成。另一此类实施方案可以基本上由丙酸、乙酸异戊酯和醛(如苯甲醛)组成。
非限制性地，在某些其它实施方案中，此类组合物可以包含大约8至大约10种可另行从卷曲黏帚菌的挥发性副产物中分离的组分。在某些此类实施方案中，此类组合物的各组分可以从此类挥发性副产物中分离。由于此类组合物可以是天然来源的，此类组分各自可以是发酵产物，并且发酵可以选自细菌、酵母和/或真菌发酵。不管怎样，根据美国联邦法规(United States Code of Federal Regulations)的第21章及其相应章节和/或规定，此类组合物的各种此类组分可以通常被认为对于人类消费是安全的。
不管怎样，在某些非限制性实施方案中，此类可分离组分可以是异丁酸。在某些此类实施方案中，丙酸可以至少部分地替代异丁酸。在此类或其它非限制性实施方案中，此类可分离组分可以是2-丁酮。在某些此类实施方案中，乙酸、丙酸或其组合可以至少部分地替代2-丁酮。在此类或又一些其它非限制性实施方案中，此类可分离组分可以是乙醇。在某些此类实施方案中，乙酸可以至少部分地替代乙醇。不考虑任意此类酸组分、酯组分和/或可分离组分的身份或量，此类天然来源的组合物可以包含表面活性剂组分。在某些此类实施方案中，可以向其中掺入生物表面活性剂。非限制性地，生物表面活性剂可以是选自单鼠李糖脂、二鼠李糖脂及其组合的鼠李糖脂组分。
或者，本发明可以涉及合成的、非天然来源的抗微生物组合物。此类组合物可以包含C2至大约C5酸组分；C2至大约C5酯组分；和可从卷曲黏帚菌的分离培养物的挥发性副产物中分离的至少两种C2至大约C5组分，此类组合物的病原体活性谱可以不同于分离的培养的黏帚菌属物种或其挥发性副产物的病原体活性谱。此类酸、酯和/或可分离组分可以如上所述或如本文中其它地方所说明的那样。不管怎样，此类抗微生物组合物可以包含表面活性剂组分。在某些此类非限制性实施方案中，此类表面活性剂可以是选自单鼠李糖脂、二鼠李糖脂及其组合的鼠李糖脂组分。
部分地，本发明可以涉及仿生的抗微生物组合物，其包含选自C2至大约C5的醇、醛、酮、酸和酸酯及其组合和子组合的化合物的液体混合物，此类组合物不是从黏帚菌物种中分离出来的。如本文中其它地方所讨论的那样，此类液体混合物在室温和/或环境温度下可以是挥发性的。对于此类组合物及其化合物，术语“大约”可以如本领域技术人员所理解的那样是指仅受与一种或多种其它组分、化合物和所得组合物的至少部分室温/环境温度挥发性限制的具有相应分子量和/或结构同分异构的碳和/或亚甲基同系物。就某些非限制性实施方案而言，此类组合物可以包含下文所述的选自仿生卷曲黏帚菌副产物组合物的组分的醇、醛、酮、酸和酸酯化合物。此类组合物可以包含化学合成的化合物、自细菌发酵分离的化合物以及此类化合物的组合。在某些此类实施方案中，此类组合物可以包含选自乙酸、异丁酸、丙酸及其组合的酸组分。
部分地，本发明还可以涉及非天然存在的(不论是天然来源的和/或化学合成的)抗微生物组合物，其包含选自C2至大约C5的醇、醛、酮、酸和酸酯的化合物以及此类化合物的组合和子组合，此类所选化合物通常被认为对于人类消费是安全的(“GRAS”)，此类称号如美国联邦法规的第21章及其相应章节和/或规定中所规定。在某些非限制性实施方案中，此类化合物可以选自仿生卷曲黏帚菌副产物组合物的醇、酮、酸和/或酸酯组分。在某些实施方案中，其微生物活性/死亡谱(microbe activity/mortality profile)不同于卷曲黏帚菌或白黏帚菌、其挥发性副产物和/或其相应的合成副产物组合物的微生物活性/死亡谱。不管怎样，在某些此类实施方案中，此类组合物可以包含选自乙酸、异丁酸、丙酸及其组合的酸组分。
部分地，本发明可以包括一种组合物，其包含本发明的组合物；和表面活性剂组分，此类表面活性剂组分是单独的或可以掺入到载体组分中。在某些实施方案中，此类表面活性剂可以是生物表面活性剂，此类生物表面活性剂可以是选自单鼠李糖脂、二鼠李糖脂及其组合的鼠李糖脂组分。
部分地，本发明还可以涉及包含本发明的组合物和基质或介质组分的系统或复合材料。此类组合物可以是如上所述或如本文中其它地方所说明的那样。非限制性地，基质可以选自食品或农产品、用于食品或其它易腐物品的包装组件(例如膜或包装材料)、纤维、布料或衣物制品、建筑物或建筑组件，人体组织、植物、植物表面、土壤、垃圾或废物。在某些实施方案中，此类组合物，无论是液态或是气态，可以掺入此类介质、基质或基质表面或以其它方式与此类介质、基质或基质表面接触。
部分地，本发明可以涉及制品(article of manufacture)，此类制品可以包含固体载体组分，和吸收于其中、吸附于其上、与其偶联或以其它方式掺入其中的挥发性抗微生物组合物。此类抗微生物组合物可以包含丙酸；以及选自C2至大约C5酸酯、醛及其组合的组分。在某些实施方案中，此类酸酯可以选自乙酸酯、异丁酸酯及其组合；和/或醛组分可以选自C2至大约C8醛组分。在某些此类实施方案中，酸酯可以是异丁酸异丁酯；或此类醛组分可以是苯甲醛。不管怎样，此类抗微生物组合物可以掺入包含粘土的载体组分中。在某些此类实施方案中，此类载体组分可以包含膨润土粘土。不管怎样，此类组合物可以包含一种或多种任选的组分或佐剂，包括但不限于鼠李糖脂组分。
或者，此类制品可以被视为含有掺入的抗微生物组合物，所述抗微生物组合物可以包含丙酸和包含以下基团中的至少一个的C2至大约C5酸酯：烷基羰基基团RC(O)-，其中R包含异丙基(CH3)2CH-部分，和烷氧基基团-OR'，其中R'包含异丙基-CH(CH3)2部分。在某些实施方案中，此类酸酯可以选自乙酸异戊酯、异丁酸异丁酯及其组合。在某些此类实施方案中，此类抗微生物组合物可以由丙酸和异丁酸异丁酯组成。在某些其它此类实施方案中，此类组合物可以由丙酸、乙酸异戊酯和苯甲醛组成。不管怎样，此类固体载体组分可以包含粘土。
因此，此类制品可以包含固体载体组分，所述固体载体组分包含膨润土粘土，以及掺入其中的抗微生物组合物。非限制性地，此类抗微生物组合物可以选自基本上由丙酸和异丁酸异丁酯组成的组合物；和基本上由丙酸、乙酸异戊酯和苯甲醛组成的组合物。
部分地，本发明还可以涉及包含固体载体组分的颗粒和掺入其中的抗微生物组合物的制品。此类组合物可以包含C2至大约C5酸组分；可从在马铃薯葡萄糖琼脂上生长的卷曲黏帚菌的分离培养物的挥发性副产物中分离的至少一种C2至大约C5组分；以及选自至少一种C2至大约C5酸酯、醛及其组合的组分。当涉及此类制品时，此类掺入组合物的固体载体组分颗粒可以提供在蒸气可透过性外壳中。
在某些实施方案中，此类固体载体和抗微生物组合物可以是如上所述或如本文中其它地方所说明的那样。在某些此类实施方案中，此类抗微生物组合物可以是此类制品的大约0.01重量％至大约10.0重量％。在某些此类实施方案中，此类组合物可以是大约0.20重量％至大约10.0重量％。在其它实施方案中，此类组合物可以是此类制品的大约1.0重量％至大约3重量％。不受固体载体组分或掺入其中的抗微生物组合物的限制，此类外壳可以包含织造网和/或非织造材料，所述织造网和/或非织造材料可以被配置为柔性袋或小袋。不管怎样，可以在含有易腐食品的容器中提供此类制品。
因此，本发明还可以涉及微生物或昆虫的处理、预防、抑制、根除和/或以其它方式影响微生物或昆虫活性的方法。此类方法可以包括提供本发明的组合物，其包括但不限于本文中举例说明的一种或多种组合物；以及使微生物或昆虫或能够支持微生物或昆虫活性的物品/基质与至少部分足以影响微生物或昆虫活性的量的此类组合物接触。此类微生物(例如真菌、细菌或病毒)或昆虫可以位于介质中、位于上文所论述的基质的表面上或表面附近。因此，此类接触可以是直接的和/或在此类组合物挥发时。不管怎样，此类处理相对于存在的微生物或昆虫可以是有效的和/或是预防性的。如本文中其它地方所述，可以在微生物或昆虫死亡和/或受抑制的生长或活性情况下考虑处理。
部分地，本发明还可以涉及影响微生物活性的方法。对于此类方法，本发明可以包括提供上文所述或本文中其它地方举例说明的制品；以及使此类制品的抗微生物组合物的蒸气与微生物和/或能够支持微生物活性的食品接触，此类组合物的量可以足以影响微生物活性。在某些实施方案中，此类食品可以包括收获后农产品。与本发明的制品一起，此类农产品可以任选地在沿产品供应链的某点处被引入到容器中。非限制性地，农产品引入可以是在收获时、加工时、批发时、零售时及其组合。不考虑农产品或引入点，此类抗微生物组合物可以是如上所述或如本文中其它地方举例说明的那样。
如下文所讨论和通过几个非限制性实施例举例说明的那样，本发明可以包含一种或多种酸盐。因此，部分地，本发明可以涉及一种或多种组合物，其包含丙酸组分；和选自C4至大约C6酸盐组分、C2至大约C5酸酯组分、C2至大约C8醛组分及其组合的组分。在某些实施方案中，此类酸盐组分可以选自异丁酸的盐、柠檬酸的盐及其组合。在某些此类实施方案中，此类酸盐组分可以选自异丁酸的盐及其组合。非限制性地，此类盐可以选自丁酸的钾盐和铵盐。无论是否存在酸盐组分，此类酯组分可以选自C4酸的酯及其组合。同样，无论是否存在酸盐和/或酯组分，此类醛组分可以是苯甲醛。在某些其它实施方案中，无论是否存在酸盐组分、酯组分和/或醛组分，此类组合物可以包含除丙酸之外的C2至大约C6酸组分。在某些此类实施方案中，此类另外的酸组分可以选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。
非限制性地，此类组合物可以包含丙酸和至少一种C4酸盐。在某些实施方案中，此类酸盐可以选自异丁酸的钾盐和铵盐。在某些此类实施方案中，此类组合物可以包含除丙酸之外的酸组分。此类另外的酸组分可以选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。在某些其它实施方案中，此类组合物可以包含丙酸和至少一种C2至大约C5酸酯组分。某些此类实施方案可以包含至少一种C4酸酯。不管怎样，此类组合物可以包含除丙酸之外的酸组分，此类另外的酸组分可以选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。
本发明部分地还可以涉及包含丙酸和至少一种C4至大约C6酸盐组分的组合物。在某些实施方案中，此类酸盐组分可以选自异丁酸的盐、柠檬酸的盐及其组合。在某些此类实施方案中，此类酸盐可以是异丁酸的盐。非限制性地，此类酸盐组分可以选自异丁酸的钾盐和铵盐及其组合。无论此类酸盐组分的身份如何，此类组合物可以包含除丙酸之外的酸组分，此类另外的酸组分可以选自C2至大约C6酸及其组合。在某些实施方案中，此类另外的酸组分可以选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。非限制性地，此类组合物可以选自基本上由丙酸和异丁酸的盐组成的组合物；和基本上由丙酸、异丁酸的盐、和乙酸与柠檬酸两种酸中的至少一种组成的组合物。
如上文所讨论和下文所举例说明的那样，此类组合物可以被掺入到制品中。因此，部分地，本发明可以涉及包含上述的一种或多种组合物的制品，所述组合物包含丙酸。在某些实施方案中，此类制品可以选自人类用食物产品、动物用食物产品、动物护理产品、包装产品和固体载体组分。非限制性地，固体载体组分可以包含粘土。在某些其它实施方案中，此类人类用食物产品可以选自加工食品。各种此类制品在下文中说明，包括但不限于奶酪和相关的乳制品。
按照本发明的某些实施方案，包含某些食品和风味化合物(food and flavorcompounds,FFCs)的组合物对农业、医学或商业或工业方面的某些致病真菌、细菌和其它微生物尤其具有抑制性和/或致死性。此类组合物可以区别于含有生物来源的化合物的任何现有混合物：例如，本组合物不含有任何萘或薁(非GRAS化合物)衍生的物质。相反，此类组合物可以包含有机化合物的混合物，所述有机化合物各自另行视为(即GRAS)食品或调味物质。
本发明展现了此类组合物的性质、其制备及应用于各种物品(例如，非限制性地，食品、纤维、器具和建筑表面)以保持其完整性并防止受到各种真菌(霉菌和其它微生物)的破坏。此类组合物还可以应用于建筑结构、植物部位、甚至衣物制品用于它们的保存。此外，如下所示，此类组合物可以负面影响结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)——导致结核病的微生物——包括至少三种以其它方式耐药的菌株。
附图说明
图1.显示暴露2天后FFCs对耐药型结核分枝杆菌临床培养物的杀灭作用的照片。
图2.显示通过采用FFCs的几种方法防止奶酪上真菌生长(霉菌)的一系列照片。
图3.在0.2毫升FFC组合物存在下储存2天，FFC对山药的保护作用。随后在10天后对山药进行拍照(测试物在左侧，对照物在右侧)。
图4.FFCs防止在30℃下保持10天的垃圾腐败的作用。
图5.展示了对番茄腐烂/枯萎的作用，左侧为密执安棒形杆菌(C michiganense)的对照板，右侧为用20微升本发明的FFC组合物处理过的板。
图6.展示掺入到皮肤乳膏产品中的本发明的FFC组合物的作用。
图7A-图7B和图8显示根据本发明的某些非限制性实施方案的几种非限制性的代表性单鼠李糖脂与二鼠李糖脂化合物的结构。
图9提供根据本发明的某些非限制性实施方案，鼠李糖脂组分的两个实施方案，对于单鼠李糖脂和二鼠李糖脂结构分别称为R1和R2，其可以单独使用或彼此组合使用，如在下文的几个实施例中所述。
图10提供了根据本发明的某些非限制性实施方案可用于与各种抗微生物组合物结合使用的FFCs的替代命名和结构。
图11A-B提供了以下数字图像：(A)在用本发明的抗微生物组合物浸渍的膨润土颗粒的存在下保存7天的收获后农产品；和作为比较的(B)在不含有掺入的抗微生物组合物的颗粒的存在下7天后表现出变质的对照系统。
某些实施方案的详述
如多个非限制性实施方案所述，本发明涉及新的黏帚菌属(Muscodor)物种和/或其挥发性副产物的使用以及包含常见的食品和风味化合物的非天然、实验室制备的仿生组合物的开发，所述仿生组合物在掺入到各种介质中、施加到表面上或引入到气氛、空间或容积中时，除去以其它方式难看的、有害的和/或致病的微生物(包括植物真菌和结核病病原体)对所需的表面介质或容积的污染。本发明对现代农业、人类医学、食品科学和工业具有极为重要的意义和应用。鉴于没有一种个体成分就其自身而言具有生物活性的事实，本发明的组合物具有抗微生物性质是非显而易见的。组分成分的协同组合显示了完全潜在的抗微生物活性。
就此类黏帚菌属物种、其挥发性副产物或包含FFCs的非天然存在的仿生组合物的使用而言，接触可以是直接的，或通过暴露于与此类物种、副产物或仿生组合物相关的蒸气。如下所述，在某些实施方案中，虽然蒸气暴露可以抑制生长，但可能需要直接微生物接触以实现细菌或真菌死亡。
无论接触方式如何，本发明的组合物可以是实验室制成的，包含化学合成的组分、天然来源的组分或此类合成组分和天然组分的组合。不管怎样，就黏帚菌副产物对特定细菌或真菌物种的作用而言，此类组合物可以是仿生的。或者，此类组合物，通过其任意一种或多种FFC组分的相对浓度或选择，可以展现与黏帚菌属真菌副产物相比可变或增强的抗微生物活性。
在某些此类实施方案中，此类组合物可以在包含蛋白质或纤维质组分的基质或介质上，或可以施加到所述基质或介质上，所述基质或介质能够或确实支持微生物生长。非限制性地，某些实施方案可以包含植物、植物组分(例如根、茎、叶、农产品等等)和任何原始的嫩芽或种子。特别地，非限制性地，此类组合物可以在任何植物农产品上，无论其为水果、蔬菜、块茎、花、种子还是坚果，无论是收获前还是收获后。某些此类植物和/或来自于此的农产品在本领域中单独或共同地被视为农作物。因此，在某些实施方案中，本发明的组合物可以在生长过程中、收获前和/或收获后的任何时候在此类农作物上或施加到此类农作物上。同样地，本发明的组合物可以施加到或被掺入到可以、能够或确实支持微生物生长的饮料、食物(例如人用、宠物用和/或动物用)产品或制品中。
在本发明的某些其它实施方案中，此类组合物可以在支持或能够支持微生物(例如酵母和/或真菌、细菌和/或病毒)生长的基质或表面上，或可以施加到所述基质或表面上。因此，此类基质或表面可以包含能够或确实支持微生物生长的任何材料。此类基质包括但不限于木材、陶瓷、瓷器、石材、灰泥、干墙、水泥、织物、皮革、塑料等等。
在某些其它实施方案中，在用于治疗或预防微生物生长或感染的药物或个人护理或卫生制剂领域中，各种本发明的组合物可以位于基质或表面上，与基质或表面接触，或是施加或施用于基质或表面，所述基质或表面包含哺乳动物或人的组织，包括但不限于指甲、头发、牙齿或嘴、皮肤或其它细胞物质。下文描述了至少部分可应用于一个或多个其它实施方案的代表性组合物。
从生长在玻利维亚亚马逊保护区的野生凤梨植物(迷你凤梨(Ananasananassoides))的组织内部回收内生真菌。最终，显示产生了具有抗微生物活性的挥发性化合物的混合物。使用分子技术，发现该真菌与黏帚菌属成员具有序列相似性。已知这些真菌产生挥发性有机化合物，该化合物可以用作有效对抗人和植物病原体的抗微生物剂。已采用了诸如利用18S rDNA加ITS 5.8S rDNA序列分析的系统发育特征绘图(PhylogeneticCharacter mapping)的方法鉴别了黏帚菌属物种的成员。在本发明的真菌和其它黏帚菌属物种中发现的序列在GenBank中进行BLAST检索并与其它真菌进行比较(Bruns等人，1991；Reynolds和Taylor 1993；Mitchell等人，1995；Guarro等人，1999；Taylor等人，1999)。最终确定，这些分离株与炭角菌属(Xylaria)相关(Worapong等人，2001a&b)。属于黏帚菌属的所有分离的类群具有相似的特征，例如生长相对缓慢，具有毡状菌丝，产生生物活性挥发性化合物并且不会对它们最初居留的植物造成伤害。最后，它们各自拥有极为类似的rDNA序列(Ezra等人，2004)。
尽管本发明的真菌拥有所有上述相同的共同特征，但是在分类单元上仍存在一些不同的方面，使其区别于所有其它黏帚菌属物种和分离株。如在以下实施例中更全面举例说明的那样，这些独特的特性支持本发明的真菌成为一个新的物种。提议这种新型内生真菌的名称为卷曲黏帚菌(Muscodor crispans)。
通过GC/MS分析，当在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)上生长时，分离的真菌在气相中产生醇、酯和小分子量酸。如下表1中所示，此类化合物包括丙酸，2-甲基；1-丁醇，3-甲基，乙酸酯；1-丁醇，和乙醇。该生物在PDA上生长时既不产生萘衍生物也不产生薁衍生物(非GRAS化合物)，使其区别于目前研究的所有其它黏帚菌属物种。由该真菌产生的气味在大约1周后变得明显，并且似乎在直到且包括至少三周的时间内随时间而增加。如下所述，采用标准生物测定技术，这种真菌的挥发物对多种植物和人类病原体具有抑制性和致死性生物活性(Strobel等人，2001)。
表1
如上所述，本发明包括卷曲黏帚菌和/或其挥发性副产物结合非固有介质、基质和/或容积用于抗微生物作用的用途。此类用途和/或应用可以如本文中所述或如本领域技术人员通过其它方式理解的那样，包括但不限于美国专利号6,911,338中所述的用途和应用，该专利全文经此引用并入本文。
或者，可以使用具有相当或增强的作用的或如一个或多个实施方案所证实的多种天然和合成仿生组合物来提供迄今为止使用真菌或其挥发性副产物未能获得的结果。由于不同于现有技术和卷曲黏帚菌的副产物，此类抗微生物组合物可以包含通常被认为对人类使用和食用安全的食品和风味化合物。在下表2至表7中提供了其的几种非限制性代表性仿生组合物。各种其它组合物可以包含选自表2至表7中的任意一个或多个的化合物的组合(参见例如实施例52-56)。或者，任何此类组合物可以包含除列举的任何化合物之外的或替代列举的任何化合物的组分化合物以增强挥发性或改变任何其它最终用途或性能属性。在某些此类组合物中，此类替代或另外的化合物可以具有GRAS称号和/或在所用水平下如此称呼——此类组合物可以被视为基本不含有通常根据适用的美国联邦法规不是通常认为安全的(GRAS)任何组分或物质。或者，此类组合物可以包括在卷曲黏帚菌的挥发性副产物中发现的组分和/或在另一黏帚菌属物种的挥发性副产物中没有的组分。
各种此类化合物可以在有效浓度或百分比范围内提供，并且是市售的或可以由本领域技术人员制备。关于后者，可以使用发酵技术来天然地制备和分离此类化合物。或者，此类化合物可以化学合成。对于本发明的几个非限制性实施方案，表2-表7的各化合物可以作为发酵产物获得，此类产物和相应的组合物可以以商标Flavorzon获自Jeneil Biotech,Inc.(Saukville，Wisconsin)。
表2.本发明的仿生组合物，包含：
化合物
乙醛
乙酸乙酯
2-丁酮
丙酸，2-甲基-，甲基酯
乙醇
乙酸，2-甲基丙基酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
1-丙醇，2-甲基-
1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
1-丁醇，3-甲基-
丙酸
乙酸，2-苯基乙基酯
表3.本发明的仿生组合物，包含：
表4.本发明的仿生组合物，包含：
化合物
乙醛
乙酸乙酯
2-丁酮
丙酸，2-甲基-，甲基酯
乙酸
乙酸，2-甲基丙基酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
1-丙醇，2-甲基-
1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
1-丁醇，3-甲基-
丙酸，2-甲基-
乙酸，2-苯基乙基酯
表5.本发明的仿生组合物，包含：
表6.本发明的仿生组合物，包含：
化合物
乙醛
乙酸乙酯
丙酸
丙酸，2-甲基-，甲基酯
乙醇
乙酸，2-甲基丙基酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
1-丙醇，2-甲基-
1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
1-丁醇，3-甲基-
丙酸，2-甲基-
乙酸，2-苯基乙基酯
表7.本发明的仿生组合物，其包含选自以下化合物的化合物的各种组合或包含以下化合物：
对于本发明的任何FFC组合物，预期其任何化合物组分——包括本文中描述、引用或推测的任何化合物组分，例如但不限于表1-表7和表10中的任何组分及其结构异构体和/或碳和亚甲基同系物——可以以单独的且不同于任何其它组成组分的量或范围存在。因此，非限制性地，各此类化合物组分可以以下列量或范围存在：大约0.1重量％、(或更少)大约0.2重量％、大约0.3重量％、或大约0.4重量％……或/至大约1.0重量％、大约1.1重量％、大约1.2重量％、大约1.3重量％、或大约1.4重量％……或/至大约2.0重量％、大约2.1重量％、大约2.2重量％、大约2.3重量％、或大约2.4重量％……或/至大约3.0重量％、大约3.1重量％、大约3.2重量％、大约3.3重量％、或大约3.4重量％……或/至大约4.0重量％、大约4.1重量％、大约4.2重量％、大约4.3重量％、或大约4.4重量％……或/至5.0重量％、大约5.1重量％、大约5.2重量％、大约5.3重量％、或大约5.4重量％……或/至大约6.0重量％、大约6.1重量％、大约6.2重量％、大约6.3重量％、或大约6.4重量％……或/至大约7.0重量％、大约7.1重量％、大约7.2重量％、大约7.3重量％、或大约7.4重量％……或/至大约8.0重量％、大约8.1重量％、大约8.2重量％、大约8.3重量％、或大约8.4重量％……或/至大约9.0重量％、大约9.1重量％、大约9.2重量％、大约9.3重量％、或大约9.4重量％……或/至大约10.0重量％；以及，根据此类增量变化，或/至大约10.1重量％……或/至大约20.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约20.1重量％……或/至大约30.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约30.1重量％……或/至大约40.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约40.1重量％……或/至大约50.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约50.1重量％……或/至大约60.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约60.1重量％……或/至大约70.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约70.1重量％……或/至大约80.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约80.1重量％……或/至大约90.0重量％；根据此类增量变化，或/至大约90.1重量％……或/至大约99.9重量％(或更多)。同样地，非限制性地，本发明的任何组合物——无论任何具体化合物组分或组合的身份或量如何——可以以掺入其中的或施加到物品或基质上的任何组合物或介质的如上所述的增量可变的从0.1重量％至99.9重量％的量(重量％)或重量％范围存在(例如在大约0.1重量％至大约1.0重量％、大约2.0重量％、大约4.0重量％或至大约10.0重量％的任意范围内)。
除非另行说明，本说明书和权利要求书中使用的表示组分或成分的量、浓度或数量、性质(如分子量)、反应条件等等的所有数字在所有情况下均应理解为被术语“大约”修饰。因此，除非相反地说明，在本说明书和所附权利要求书中列示的数值参数是近似值，其可以根据本发明追求获得的期望性质而改变。最起码，并且并非试图限制等同原则应用于权利要求的范围，各数值参数应至少根据所报道的有效数字的数字并通过应用普通的舍入技术来解释。
尽管列举本发明宽范围的数字范围和参数是近似值，但是尽可能精确地列举该数值和报道实施例。但是任何数值可能固有地包含来自各自的测试测量中发现的标准偏差所导致的某些误差。
本发明的组合物和方法可以适当地包含以下组分，由以下组分组成，或者基本上由以下组分组成：本文中公开、引用或推测的任何化合物组分或其量/浓度——包括但不限于表1至表7和表10中的任何化合物组分，以及其任何结构异构体，任何此类醇组分、醛组分、酮组分、酸组分和/或酯组分的碳和/或亚甲基同系物，无论是其酸衍生和/或醇衍生部分。无论量/浓度如何，各种此类化合物组分或其部分/取代基在组成上可以区分，在特性上存在差异，并可以以单独的且不同于另一此类组分量/浓度或另一化合物组分(或部分/取代基)或量/浓度与本发明的组合物和方法结合使用。因此，应当理解的是，本发明的组合物和/或方法，如本文中示例性公开的，可以在缺少任意一种组分化合物(或其部分和/或取代基)的情况下改变量或浓度来要求保护、实施或利用，此类化合物(或其部分/取代基)或其量/浓度可以在或可以不在本文中被具体公开、引用或推测，其改变或缺失可以在或可以不在本文中被具体公开、引用或推测。
在优选实施方案中，此类FFCs的生物有效组合物(制备成液体混合物)在室温下易挥发并在整个封闭空间中扩散以有效地抑制和/或杀灭表面上不想要的污染真菌(霉菌)，所述表面期望不含此类有害微生物。该混合物可以以喷雾形式施加(例如在压力下的含有各成分的罐)或简单地放置在容器中并允许其在封闭容器中或密封袋中蒸发。
不管怎样，本发明的FFC组合物可以掺入到各种最终用途组合物中(仅受应用的限制)。此类组合物包括但不限于涉及人类/动物用食品或营养品、个人卫生、健康护理、农业、工业、居住、医疗和消费性应用的那些。在某些非限制性实施方案中，FFC组合物和/或其组分可以以具体最终用途组合物的大约0.1重量％或更少至大约99.9重量％或更多的量存在。此类掺入水平仅受限于期望的抗微生物效果和/或制剂考虑因素。
本发明的FFC组合物在有效剂量水平下有效地杀灭许多植物病原体、能够造成食物变质的真菌、能够导致主要人类疾病的微生物和能够污染工作台表面、房屋和其它建筑物的微生物。此类应用的非排它性列举如下：
1.用于处理储存中或制备中的奶酪以控制表面的难看的霉菌污染和奶酪块的最终变质。
2.用于处理储存中的各种植物部位，包括根、块茎、茎、种子和可能最终用于食品制备或用于栽培和再种植或农业目的的其它器官。
3.用于使具有发霉表面或受侵染而可能出现霉菌问题的建筑物去污。
4.用于在垃圾从一个港口至另一个港口的长距离海上运输时保存垃圾以最终发酵成与能量相关的产品。
5.用于净化可能带有作为潜在植物病原体的微生物的土壤。
6.用于治疗患有结核病和其它分枝杆菌感染的患者。
7.用于处理以控制鼻部感染和清洁鼻腔通道。
8.用于结合专门设计的可用于包裹并由此保存材料(包括食品、纤维和其它物品)进行长期安全储存的的聚合物。
更一般地说，本发明的组合物可以用于抑制选自真菌、细菌、微生物和一系列其他微生物或害虫的生物的生长或杀灭所述生物。采用本领域技术人员公知的方法，以至少部分地有效杀灭该生物或抑制该生物生长的量使此类组合物与该生物接触。或者，其可用于处理人类或动物的废弃物，例如作为废弃的水或固体的管理或处理的组件。此类组合物还可用于净化人类和动物的废弃物，例如减少或除去细菌与真菌污染。再进一步地，此类组合物可用于通过使建筑物、建筑材料或建筑材料之间的空间与有效量的此类组合物或来自此类组合物的蒸气接触来处理或防止建筑材料上或建筑物内的霉菌。仅为了举例说明的目的，可以在室内或者在整个建筑物熏蒸的过程中单独地使用或与其它薰剂或活性剂组合使用有效量的此类组合物。
当用于农业应用时，本发明提供了通过使微生物与有效量的本文中所述的一种或多种组合物接触来处理或保护果实、种子、植物或植物周围的土壤以使其免被生物如真菌或细菌侵染的方法。
如上所述，本发明提供了防止、处理、抑制和杀灭细菌、真菌、病毒和/或其它微生物感染的方法。此类方法可以包括向具有此类感染或生长或能够支持此类感染或生长的物品、动物/哺乳动物或植物基质施用有效量的本发明的组合物——单独地或可以掺入到组合物或制剂中。因此，本发明提供了用于药物、个人(例如，非限制性地，化妆品)、工业和/或农业用途的一种或多种组合物。
微生物处理可通过使细菌、真菌、病毒和/或其它微生物与有效量的本发明的组合物来实现。接触可在体外或在体内发生。“接触”指的是以足以预防、抑制和/或消除微生物感染和/或生长的方式将本发明的此类组合物和此类微生物放在一起。可根据经验确定对此类处理有效的此类组合物的量，并且做出此类确定是在本领域技术范围内。抑制包括减少和消除微生物生长/活性。
本发明的组合物可通过任何合适的途径，包括但不限于经口或经鼻(例如，用于药物或个人护理应用)，以及局部地，如通过粉末、颗粒、液体、喷雾、软膏、洗剂或乳膏施用至人、动物或植物、或物品基质表面或与人、动物或植物、或物品基质表面接触。因此，本发明的组合物可以包含各自的与一种或多种可接受的载体和任选地与一种或多种其它化合物或其它材料混合的组分化合物。此类载体应当在与该制剂的其它组分/成分相容并且对期望的作用或应用无害的意义上是“可接受的”。
无论所选择的递送、处理或施用的途径如何，可以通过本领域技术人员已知的常规方法配制本发明的组合物以提供可接受的浓度或剂型。在含有或不含有载体的情况下，任意此类组合物或其组分的量或浓度将根据所处理的目标微生物/基质/物品、具体的施用/输送方式以及所有上述其它因素而改变。与载体材料结合的量通常是此类组合物提供有效产生所期望的抗微生物作用的最低或最小浓度的量。
如以下实施例中证实的那样，本发明的组合物中的FFC组合物和另一任选组分的相对量或浓度可以在有效范围内广泛变化。所用的浓度和/或剂量优选选择为实现相对于单独的个体现有技术组分增强或提高的活性和/或使所述组合物在最低有效组分浓度下的活性最大化。因此，产生此类增强的活性的重量比和/或百分比浓度不仅依赖于所用的具体FCC组合物，而且还依赖于该组合物的具体最终应用，其包括但不限于气候、土壤组成、待处理的基质、物品和/或微生物宿主的性质和/或潜在暴露于特定微生物。
制备制剂或组合物的方法包括使本发明的组合物或一种或多种组分化合物与载体和任选的一种或多种辅助成分结合的步骤。通常，通过使此类组合物/组分与载体(例如，液体或细碎的固体载体)结合并且如果需要的话使该产品成型来制备制剂。
与本发明有关的制剂，无论是本发明的组合物还是掺入此类组合物的任何制品，可以为胶囊、扁囊剂、丸剂、片剂、粉末剂、颗粒剂、糊剂的形式，或作为在含水或不含水液体中的溶液或悬浮液，或作为水包油或油包水液体乳剂，或作为酏剂或糖浆剂，或作为锭剂(使用惰性基质，如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯树胶)和/或作为洗涤等等，各自含有预定量的本发明的组合物或其组分。
在其它此类固体制剂(例如胶囊剂、片剂、丸剂、糖衣丸、粉末剂、颗粒剂等等)中，本发明的组合物可以与一种或多种其它活性成分和/或可接受的载体，如柠檬酸钠或磷酸二钙，和/或任何以下物质混合：(1)填料或填充剂，如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和/或硅酸；(2)粘合剂，举例来说，如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯树胶；(3)保湿剂，如甘油；(4)崩解剂，如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、藻酸、某些硅酸盐、以及碳酸钠；(5)溶液阻滞剂，如石蜡；(6)吸收促进剂，如季铵化合物；(7)润湿剂，举例来说，如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(8)吸收剂，如高岭土和膨润土粘土；(9)润滑剂，如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠及其混合物；和(10)着色剂。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，该组合物还可以包含缓冲剂。类似类型的固体组合物还可以在使用诸如乳糖或奶糖以及高分子量聚乙二醇等赋形剂的软和硬填充明胶胶囊中用作填料。
可任选地与一种或多种辅助成分一起，通过压制或模制来制造片剂。可以使用粘合剂(例如明胶或羟丙基甲基纤维素)、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、崩解剂(例如，羟基乙酸淀粉钠或交联羧甲基纤维素钠)、表面活性剂或分散剂来制备压制片剂。可以通过在适合的机器中模制用惰性液体稀释剂润湿的粉末状活性成分的混合物来制备模制片剂。
此类组合物或掺入此类组合物的制品的片剂和其它固体形式，如糖衣丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂，可以任选地被刻痕或制备成具有包衣或壳，如肠溶包衣和制剂领域中公知的其它包衣。可以使用例如具有不同比例的以提供所期望的释放特性的羟丙基甲基纤维素、其它聚合物基质、脂质体和/或微球来配制它们以提供其中的活性成分的缓释或控释。这些组合物还可以任选地含有遮光剂，并且可以是仅在胃肠道的某些部分中或优先在胃肠道的某些部分中释放(任选地，以延迟的方式)该活性成分的组合物。可以使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡。活性成分也可以是微胶囊化的形式。
用于本发明的使用或施用的液体形式包括药学上可接受的或在其它方面可接受的乳液、混合物、微乳液、溶液(包括在蒸馏水或纯净水中的那些)、悬浮液、薄雾、喷雾、糖浆和酏剂。除了本发明的组合物或其化合物组分之外，液体形式可以含有本领域常用的惰性稀释剂或其它稀释剂，举例来说，如水或其它溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、油(特别地，棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢呋喃醇、聚乙二醇和失水山梨糖醇的脂肪酸酯，及其混合物。
除了惰性稀释剂之外，此类组合物和/或相关的制品还可以包括佐剂，例如但不限于润湿剂、乳化剂和悬浮剂(例如，用于农业应用的粘着剂(sticker agent)和铺展剂(spreader agent))、着色剂、加香剂和一种或多种其它防腐剂。悬浮液可以包含助悬剂，举例来说，如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨糖醇和失水山梨糖醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂和黄蓍胶，及其混合物。
用于本发明的基质或局部(例如在个人护理或卫生产品方面)施用/递送的本发明的组合物的制剂和/或掺入此类本发明的组合物的制品或产品包括粉末剂、喷雾剂、软膏剂、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶剂、溶液、贴剂和吸入剂。除了本发明的创造性组合物之外，此类软膏剂、糊剂、乳膏剂和凝胶剂可以含有赋形剂，如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄蓍胶和其它树胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅酮、膨润土、硅酸、滑石和氧化锌，或其混合物。同样，粉末剂和喷雾剂可以含有赋形剂，如乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉末，或这些物质的混合物。喷雾剂可以额外地含有常规推进剂如挥发性未取代的烃类，如丁烷和丙烷，或可以在正气压下递送。
可用于本发明的组合物的合适的含水和不含水载体的实例包括水、乙醇、多元醇(如甘油、丙二醇、聚乙二醇等等)及其合适的混合物，植物油如橄榄油，以及有机酯类，如油酸乙酯。可以例如通过使用包衣材料如卵磷脂、通过在分散体的情况下保持所需的粒度、和通过使用表面活性剂，来保持适当的流动性。
可以通过在可生物降解聚合物如聚交酯-聚乙交酯中形成活性成分的微胶囊基质来制造掺入本发明的组合物的制品或产品的储库形式(depot form)。根据活性成分与聚合物的比值，以及使用的具体聚合物的性质，可以控制活性成分的释放速率。其它可生物降解聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。也可通过在与身体组织相容的脂质体或微乳液中截留该活性成分来制备储库型可注射制剂。
此外，如本领域技术人员公知的那样，本发明的组合物和/或掺入此类组合物的制品或产品可以包含另外的具有相似和/或不同作用模式的化学和/或生物、多位点和/或单位点的抗霉菌剂或抗真菌剂、抗细菌剂和抗微生物剂。此类剂可以包括但不限于碳酸氢钾、二氧化硅、铜或硫基化合物和/或植物油(例如印度楝树油)。此外，此类剂可以包括但不限于唑类；多烯，如两性霉素B和制霉菌素；嘌呤或嘧啶核苷酸抑制剂，如氟胞嘧啶；多氧霉素，如日光霉素(nikkomycins)；其它几丁质抑制剂，延长因子抑制剂，如粪壳菌素(sordarin)及其类似物；线粒体呼吸抑制剂、固醇生物合成抑制剂和/或本领域技术人员已知适于处理或防止植物、其它基质、动物和/或人类的酵母或真菌、细菌、病毒和/或其它微生物感染的任何其它杀真菌或生物杀灭剂组合物，或可以在任何制品上或在任何制品中找到的任何其它杀真菌或生物杀灭剂组合物。
在某些实施方案中，掺入本发明的组合物的制品或产品还可以包含本领域已知的一种或多种防腐剂，包括但不限于山梨酸或苯甲酸；苯甲酸、山梨酸、羟甲基甘醇酸和丙酸的钠、钾、钙和铵盐；以及对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯及其组合。
本发明的组合物可以含有包含酸性或碱性官能团并由此能够与药学上或其它方面可接受的酸和碱形成药学上或其它方面可接受的盐的化合物。术语“药学上可接受的盐”指的是此类化合物的相对无毒的无机和有机酸和碱的加成盐。不管怎样，可以通过使此类化合物与合适的酸或碱反应来制备此类盐。合适的碱包括此类可接受的金属阳离子、氨或此类可接受的有机伯胺、仲胺或叔胺的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。代表性的碱金属盐或碱土金属盐包括锂、钠、钾、钙、镁和铝盐等等。可用于形成碱加成盐的代表性有机胺包括乙胺、二乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪等等。代表性的酸加成盐包括氢溴酸盐、盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、戊酸盐、油酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、月桂酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、磷酸盐、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、萘二甲酸盐(napthalate)、甲磺酸盐、葡庚糖酸盐、乳糖醛酸盐和月桂基磺酸盐等等。
本发明的组合物可以作为含水分散体或乳液使用，并可以以可以在使用前稀释(例如水或另一流体组分)的含有高比例的FFC(含有或不含有表面活性剂)组合物的浓缩物形式获得。可以通过将本发明的组合物与任何其它所需活性成分一起溶解在任选地含有润湿剂或乳化剂的溶剂中并随后将该混合物添加到也含有润湿剂或乳化剂的水中来制备可乳化的浓缩物或乳液。合适的有机溶剂包括醇类和乙二醇醚。这些浓缩物应当优选能够经受长期的储存，并且在此类储存后能够用水稀释以形成含水制剂，所述含水制剂在足够的时间内保持均匀以使其能够通过常规喷雾装置施加。
如本领域技术人员公知的那样，根据最终应用的类型，掺入本发明的组合物的制品或产品还可以包含任何其它所需组分，包括但不限于促进施加的固体或液体载体；表面活性剂，包括生物表面活性剂；保护性胶体；胶粘剂；增稠剂；触变剂；渗透剂；稳定剂；螯合剂；纹理剂(texturing agents)；调味剂(例如，用于收获后或加工食品/饮料应用)；糖；着色剂等等。
例如，此类组合物和/或相关制品或产品可以用于农业目的并用此类载体或稀释剂进行配制。组合物(经配制或未经配制的)可以直接施加到植物的叶子、施加到种子或施加到其它介质(植物在该介质中生长或待种植)，或它们可以喷射、撒粉或作为乳膏或糊剂制剂施加，或者它们可以作为蒸气或作为缓释颗粒施加。可以施加到植物的任何部位或其附近，包括叶、茎、枝或根，或施加到根周围的土壤、水果或蔬菜(收获前或收获后)，或施加到种植前的种子，或广泛施加至土壤，或施加至灌溉水，或施加至溶液培养系统。还可将使用低容积或压力或电动喷雾技术或任何本领域或工业中已知的其它处理方法将本发明的组合物注入到植物中或喷施到植物(包括水果和蔬菜)上。
在某些实施方案中，无论是否为农业或与食品加工相关，用本发明的化合物浸渍的和/或掺入本发明的组合物的组合物和/或制品或产品都可以是可粉化的粉末或颗粒的形式，所述可粉化的粉末或颗粒包含固体稀释剂或载体，例如填料(也例如动物褥草或猫砂)、高岭土、膨润土、硅藻土(kieselguhr)、白云石、碳酸钙、滑石、粉末状氧化镁、漂白土、石膏、硅藻土(diatomaceous earth)、陶土和其它可浸渍材料。此类颗粒可以是不经进一步处理适于应用的预成形颗粒。可通过用本发明的组合物或另一活性成分浸渍填料颗粒或通过将活性成分与粉末状填料的混合物造粒来制造这些颗粒。例如，用于拌种的组合物可以包括用于辅助该组合物粘附到种子上的物质(例如矿物油)；或者可以使用有机溶剂配制该活性成分用于拌种目的。该组合物还可以是包含润湿剂或分散剂以促进在液体中的分散的可润湿粉末或水分散性颗粒的形式。该粉末和颗粒还可以含有填料和悬浮剂。或者，该组合物可以微包封形式使用。还可以将它们配制在可生物降解的聚合物制剂中以获得活性物质的缓慢的、受控的释放。
不管怎样，包含此类本发明的组合物的此类固体制剂可以以不同的形式、形状或造型提供一系列产品或制品，包括但不限于圆柱体、棒状、块状、胶囊、片剂、丸剂、微丸(也例如，宠物用食品)、条带、穗状等等。或者，可以将颗粒状或粉末状物质压制成片剂或用于填充一系列胶囊或壳。如上所述，本发明的任意此类组合物，无论经配制或未经配制，均可以单独使用、施加至基质或掺入到用于广泛多种最终应用(包括但不限于药物、个人护理、工业和农业组合物及相关的使用方法)的产品或制品中。
通常，可用的固体载体组分可以包含至少略微多孔的任何材料和/或可以容纳前述抗微生物组合物而不会过度膨胀。与上文和本文中其它地方所述的物质一起，此类载体组分的实例包括硅胶、沸石、硅酸钙、粘土、活性炭、氧化铝、水铝英石、蛭石、各种吸收剂和/或缓释聚合物，及其组合，如知悉本发明的本领域技术人员将理解的那样。在某些实施方案中，此类载体组分可以包含一种或多种粘土材料——可用于本发明的粘土材料的实例包括但不限于凹凸棒石、蒙脱土、膨润土、水辉石、绢云母和高岭土及其混合物。非限制性地，已发现膨润土粘土如包含胶态水合硅酸铝(含有可变数量的铁、碱金属和/或碱土金属)的那些是尤其可用的。膨润土粘土材料和相关加工产品可以商购自许多来源，包括以商品名Bentonite AE H购自American Colloid Company of Arlington Heights,Illinois，以及本文中描述的或本领域技术人员已知的其它来源。
根据具体制品或最终用途，挥发性抗微生物组合物可以以净形式使用或与一种或多种溶剂或稀释剂组分组合使用，所述溶剂或稀释剂组分例如但不限于水、含水醇和可与此类抗微生物组合物和/或其FFC组分相容的其它溶剂。作为另一考虑，此类抗微生物组合物的释放或挥发性可以通过任何一种此类溶剂或稀释剂组分的存在来改变或调节。
本发明的各种制品的生产通常涉及本发明的抗微生物组合物与合适的固体载体组分的混合。可以采用本领域已知的任何技术进行混合。作为另一个考虑因素，混合技术和持续时间应足以在固体载体组分上或遍及整个固体载体组分分散抗微生物组合物。混合顺序可以改变。例如，可以首先提供或制备固体载体组分，随后添加抗微生物组合物。或者，此类抗微生物组合物和用于生产载体组分的所有组分可以混合在一起。关于后者，该组分可以以净形式混合或与溶剂(例如水和/或醇)、分散剂或一种或多种其它佐剂混合。就一种配制技术而言，用于生产固体载体的组分与该抗微生物组合物可以混合，后者任选地为水溶液形式。在再一实施方案中，粉末形式的合适的载体组分可以与抗微生物组合物和合适的粘合剂组分混合以提供具有合适尺寸的粒子或颗粒的附聚。无论载体身份、配制技术或颗粒尺寸如何，抗微生物组合物可以以此类制品和相关载体组分的大约1.0至大约3.0重量％存在。
本发明的制品可以与用于释放或挥发抗微生物组合物的包装或外壳结合布置和存在。可以使用手提袋、盖子、嵌入件、有盖的托盘或杯、纸盒、小瓶和本领域已知的其它此类外壳，提供充足的制品保留和由此引起的抗微生物剂释放/汽化。可用的气体/蒸气可透过性外壳的实例包括配置为由气体可透过性材料组成的网或非织造织物的柔性袋、包或小袋形状的那些。
本文中描述的制品可用于影响微生物活性，包括抑制食品上和/或食品附近的微生物生长，由此延长食物的货架期。为此，此类制品——无论是单独的不具有外壳的制品或任选地连同柔性袋或小袋一起存在——可以相对于用于运输、存储或展示所需食品(例如但不限于水果、蔬菜和其它农产品)的容器定位或投入该容器中，根据具体的食品来选择或设计此类容器。制品在此类容器中的放置可以在相应的食品供应和分配链上的任意一个或多个点进行。
发明实施例
以下非限制性实施例和数据举例说明了与本发明的组合物和/或方法相关的各个方面和特征，包括本文中所述的包含各种组分化合物的抗微生物组合物的制备和使用。与现有技术相比，本发明的组合物和方法提供了令人惊讶的、预料不到和与之相反的结果和数据。尽管通过使用可用于本发明的几种组合物和组分化合物举例说明了本发明的实用性，但本领域技术人员可以理解，可以使用与本发明的范围相称的各种其它组合物和组分化合物获得相当的结果。
实施例1a
真菌分离。在2007年3月，从生长在玻利维亚亚马逊保护区的植物中采集一些小的迷你凤梨(Ananas ananassoides)茎。在12°40′07″S和68°41′58″W处在毗邻雨林的热带稀树草原区域中收集它们，并立即运送用于分析。从这些茎上切割一些小(2-5英寸)块，并在层流净化罩下放置到70％的乙醇中30秒。使用一对无菌镊子将茎单独地保持在火焰中以除去过量的醇。随后切离小块内部组织(皮下)并将其放置到具有活跃生长的白黏帚菌分离株620的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)上，所述马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)在具有从中移除的中心孔的板的一侧上。此技术可以有效地用于选择黏帚菌属的其它分离株(Worapong等人，2001a&b)。在两周的孵育期过程中，定期检查陪替式平皿的任何真菌生长。一旦观察到菌丝，无菌地从该琼脂上割去菌丝尖端并放置在新鲜的PDA上。以此方式寻找分离株。使用多个陪替式平皿(PDA)来确定该真菌是否产生挥发性抗生素。这种程序包括从该板的中部取出1英寸的琼脂部分，将一段(plug)分离株铺在一侧上并使其生长数天，随后在缺口的另一侧铺上测试生物。
实施例1b
真菌分类。真菌在本质上与迷你凤梨相关，并且是属于无孢菌类的半知菌。当放置在直射阳光之外时，真菌菌落在所有受试的培养基上均发白。当放置在直射阳光下时，真菌菌落在所有受试培养基上均略带粉色。在任何条件下均未观察到孢子或其它子实体。菌丝(0.6-2.7微米)通常通过支化生长，有时形成完美的螺旋(大约40微米)并且具有与之相关的菜花状实体(3.5-14微米)。当在采用所有受试培养基的所有条件下观察时，新出现的菌丝均以波浪形图案生长。PDA上的菌丝体在3-4周内覆盖该板并产生水果味。
全型(Holotype)：迷你凤梨上的内生菌。在Heath River区域在玻利维亚亚马逊保护区进行收集。该全型仅来自一块A.annisoides茎，在Heath River country收集。活培养物作为卷曲黏帚菌(Muscodor crispans)被保藏在蒙大拿州立大学存活真菌保藏中心，保藏号2347(2/29/2008)。卷曲黏帚菌(B-23)的18S rDNA和ITS序列均已提交至GenBank，登录序号为EU195297。
完全世代(Telomorph)：基于GenBank数据库中卷曲黏帚菌与炭角菌科(Xylariaceae)之间的18S rDNA基因序列数据的相似性，可以在炭角菌科中找到这种真菌的完全世代(Bruns等人，1991；Reynolds和Taylor 1993；Mitchell等人，1995；Guarro等人，1999；Taylor等人，1999)。来自卷曲黏帚菌的18S rDNA基因序列的分子数据显示了与白黏帚菌分离株620具有100％的同源性。
词源：属名Muscodor来自拉丁文，其含义为发霉的。这与该属中头三种分离物所产生的气味特性相符。种名为crispans，来自拉丁文，含义“卷曲的、波浪形的”。该菌丝以规则的波浪形图案生长。
实施例2a
扫描电子显微镜法。在Castillo等人(2005)所描述的程序之后，对实施例1的分离株实施扫描电子显微镜法。将支持真菌生长的琼脂块和宿主植物块放置在滤纸包上，随后放置在含有Triton X100(一种润湿剂)的2％戊二醛的0.1M二甲胂酸钠缓冲液(pH 7.2-7.4)中，抽吸5分钟并静置过夜。次日，在水缓冲液1:1中将这些块洗涤6次，每次15分钟，随后在10％乙醇中清洗15分钟、在30％乙醇中清洗15分钟、在50％乙醇中清洗15分钟，在70％乙醇中清洗5次，每次15分钟，随后在70％的乙醇中静置过夜或更长时间。它们随后在95％乙醇中清洗6次，每次15分钟，随后改在100％乙醇中清洗3次，每次15分钟，随后改在丙酮中清洗3次，每次15分钟。将微生物材料在临界点干燥，溅射覆金，并使用Everhart-Thornley检测器在高真空模式下用XL30ESEM FEG记录图像。使用可在线获得的Image J软件测量菌丝。
实施例2b
真菌生物学。真菌在水基培养基上产生白色菌丝体。在任何实验室条件下均未发现任何类型的子实体结构或孢子。菌丝倾向于缠绕以形成螺旋。黏帚菌属的其它物种也具有这种倾向(Worapong等人，2001a)。新出现的菌丝倾向于以波浪形式样生长而不是通常的直线图案，并且通常缠绕以形成绳状结构。这种生长模式可以证明在体内接种研究中可用作鉴定该生物的诊断工具。真菌还产生似乎通过小股连接到该菌丝上的菜花状结构。这些主体在任何条件下均不发芽，因此似乎不是孢子。这类观察结果似乎是黏帚菌属物种所特有的，并且一般而言尚未注意到存在于任何其它真菌物种中。
实施例3a
真菌生长与储存。经测定，在将数片康乃馨叶子放置在活跃生长的分离株的顶部以促进孢子产生时，所述分离株并未产生孢子或任何其它子实体，并且在23℃下孵育一周后也没有观察到此类结构。将真菌也铺在包括纤维素琼脂(CA)、麦芽琼脂(MA)和玉米粉琼脂(CMA)的几种不同培养基上来测定是否显示出孢子产生。除了在一些培养基上的生长速率较慢，真菌的其它特征看起来没有什么不同，并且没有观察到子实体或孢子。
使用几种方法来储存分离的作为纯培养物的真菌，其中之一是滤纸技术。使真菌也在PDA上生长，随后将其切成小方块，放入含有15％甘油的小瓶中并在-70℃下储存。还可以通过类似的方法，使用蒸馏水而不是甘油，在4℃下储存真菌。但是，最有效的储存方法是在-70℃下在受侵染的无菌大麦种子上。
实施例3b
还检查了分离的卷曲黏帚菌的其它更典型的特征，并与白黏帚菌进行比较。除非将其放置在直射阳光中——这会导致菌丝体显示出淡粉色，卷曲黏帚菌在所有受试培养基上均产生了缓慢生长、稠密的、白色的菌丝体。这与白黏帚菌不同，白黏帚菌在所有可比较的受试培养基与条件下均产生发白的菌丝体(Worapong等人，2001a)。早期的菌丝也以波浪形样式生长，而不是通常对白黏帚菌所观察到的特征性直链样式样(Strobel等人，2001)。在任何培养基包括含有宿主植物材料或康乃馨叶的培养基上均未形成孢子。菌丝的直径不等(0.8-3.6微米)，并常常缠绕以产生更复杂的结构，甚至菌丝螺旋(图1-3)。这些菌丝通常比白黏帚菌的菌丝更大(Worapong等人，2001a)。
实施例4
挥发物的定性分析。用于分析在陪替氏平皿中生长的10日龄菌丝体培养物上方空气空间中的气体的方法与对白黏帚菌菌株cz-620的原始分离株的方法类似(Strobel等人，2001)。首先，经由在支持真菌生长的陪替氏平皿一侧中钻取的小孔在稳定弹性纤维上放置烘烤过的“固相微萃取”注射器(Supelco)，所述注射器由50/30二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷上的carburen构成。使纤维暴露于真菌的蒸气相45分钟。随后将注射器插入到包含膜厚为0.50毫米的30米×0.25毫米I.D.ZB Wax毛细管柱的Hewlett Packard 6890气相色谱仪的无分流进样口中。如下对柱进行温度编程：30℃下2分钟，随后以5℃/分钟升温至220℃。载气为超高纯氦(本地分销商)，初始柱头压力为50kPa。在捕获挥发物之前，该纤维在氦气流下在240℃下适应20分钟。使用30秒的注射时间以便将样品纤维引入到GC中。气相色谱仪连接到在单位分辨下运行的Hewlett Packard 5973质量选择检测器(质谱仪)。在HewlettPackard ChemStation软件系统上进行数据获取和数据加工。通过使用NIST数据库的文库比较进行真菌产生的挥发性混合物中化合物的初始鉴定。
实施例5a
真菌DNA分离和获取ITS-5.8S rDNA序列信息。使用快速匀浆化：植物叶片DNA扩增试剂盒(Cartagen；Washington，USA)，在25℃下孵育后将在PDA上生长的本发明的真菌的10日龄培养物用作DNA源。所使用的一些技术类似于用于遗传表征来自澳大利亚的其它白黏帚菌属分离株的那些(Ezra等人，2004)。从一周龄培养物切出培养的菌丝体的方块(0.5平方厘米)。从小块底部刮下琼脂以便尽可能多地排除琼脂。将小块放入1.5ml的Eppendorf瓶中并在-80℃下孵育大约10分钟。随后按照试剂盒制造商的说明书提取DNA。将提取的DNA在双蒸无菌水中稀释(1:9)，并使用1μl的样品进行PCR扩增。使用引物ITS1(TCCGTAGGTGAACCTGCGGG)和ITS4(TCCTCCGCTTATTGATATGC)通过聚合酶链反应扩增ITS1，5.8S ITS2rDNA序列。在含有1μl从该真菌培养物中提取的DNA(1:9稀释)、0.5μl引物ITS1和0.5μl引物ITS4、7μl与1.5mM MgCl2混合的RedMixTM加PCR(GeneChoice，Inc.，Maryland，USA)和5μl PCR级ddH2O(Fisher Scientific，Wembley，Western Australia，澳大利亚)的14μl反应混合物中进行PCR程序。在Biometra personal cycler(Goettingen，德国)中进行PCR扩增：96℃下5分钟，随后95℃下45秒，50℃下45秒和72℃下45秒的35次循环，随后在72℃下循环5分钟。使用TAE缓冲液(GelXLUltra V-2来自Labnet International,Inc.(Woodbridge,NJ,USA)或来自Wealtec Inc.(Georgia，USA)的Wealtec GES细胞系统在100V下在1.3％琼脂糖凝胶上使用凝胶电泳法检测PCR产物30分钟。将凝胶在0.5μg/ml溴化乙锭溶液中浸泡5分钟，随后在蒸馏水中洗涤5分钟。在生物成像系统(型号202D；DNR-ImagingSystems,Kiryat Anavim，以色列)中在UV光下进行凝胶成像。使用UltraClean PCR CleanUp DNA纯化试剂盒(MO BIO Laboratories,Inc.，California,USA)纯化～500bp PCR产物。将纯化的产物送去进行直接PCR测序。使用ITS1和ITS4引物在PCR产物的双链上进行测序。在MegaBACETM1000分析系统(Danyel Biotech Ltd.,Rehovot，以色列)上使用DYEnamic ET终止子进行测序。将序列提交到NCBI网站上的GenBank。使用NCBI网站上的BLAST软件，将在此研究中获得的序列与GenBank数据库进行比较。
实施例5b
卷曲黏帚菌(Muscodor crispans)的分子生物学。已经证明18S rDNA、ITS1、5.8S和ITS2的部分序列是DNA的高度保守区并因此在生物分类学中非常有用(Mitchell等人，1995)。获得卷曲黏帚菌的这些在分子层面上相互区分的部分序列，并与GenBank中的数据进行比较。在检索18S rDNA序列后，对卷曲黏帚菌的525bp施以高级BLAST检索。结果表明与白黏帚菌的525bp(AF324337)具有100％的同一性。对卷曲黏帚菌的部分ITS 1&2和5.8SrDNA序列的比较分析显示命中白黏帚菌(AF324336)、红斑黏帚菌(AY034664)、肠白炭角菌(X.enteroleuca)CBS 651.89(AF163033)、树状炭角菌(X.arbuscula)CBS 452.63(AF163029)和草莓状炭团菌(Hypoxylon fragiform)(HFR246218)的ITS 1和2，分别具有95％、95％、90％、90％和91％的同源性。
实施例5c
虽然结合分离的新真菌部分地描述了本发明，可以理解，此类真菌的变体和突变体——如本领域中所理解的那样——也包含在本发明内容之内。术语“变体”和“突变体”可以如美国专利No.6,911,338中所提供的那样来定义，该专利经此引用全文并入本文。因此，本发明可以涉及卷曲黏帚菌的变体或突变体菌株及其相应的组合物。
实施例6a
卷曲黏帚菌对抗植物病原体的生物测定试验。如先前在文献(Strobel等人，2001)中所描述的那样，使用相对简单的试验来测试卷曲黏帚菌的挥发性副产物蒸气的微生物抑制活性。取出标准PDA陪替氏平皿中的琼脂条(2厘米宽)，接种卷曲黏帚菌并使其在该板一侧上生长大约一周。随后，使用真菌用小段琼脂在该板的另一侧上接种测试真菌或细菌。将细菌和酵母划线接种到琼脂上(1.5厘米长)。随后用一片石蜡膜(Parafilim)包裹该板并在23℃下孵育48小时。首先通过验证接种发生处存在或不存在生长来确定卷曲黏帚菌对测试生物生长的影响。如果观察到生长，测量真菌菌丝在两个位置处的直径。通过评估对照板上细菌和酵母的生长的受影响程度(按生长百分比计)来评价该蒸气对细菌和酵母的生物活性(Strobel等人，2001)。如果没有观察到生长，则在暴露于该蒸气后的某些时间点在无菌条件下将测试生物从测试板上取出并接种到新鲜PDA板上以确定测试生物的存活力。
采用上述方法，当卷曲黏帚菌在23℃下在PDA上生长7-10天时，该真菌的挥发性副产物证明对几种真菌和细菌是致死性的。使用革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌、以及酵母和各种主要类型的真菌作为测试生物。大部分测试生物被100％抑制，并在暴露于卷曲黏帚菌副产物2天后死亡(参见表8)。一些测试生物在暴露两天后并未死于卷曲黏帚菌的挥发物，但其生长被该挥发性副产物显著抑制，并且在暴露4天后被杀灭。此类生物尤其包括娄地青霉(Penicillium roquefortii)、麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、壳多孢属物种(Stagonospora sp.)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。
表8：卷曲黏帚菌挥发性副产物对许多植物真菌病原体和一些杂菌的影响。抑制值按照与未处理的对照测试生物相比的生长抑制％来计算。试验重复至少3次，具有类似的结果。在暴露于真菌和挥发性真菌副产物的蒸气48小时后记录对测试生物的抑制。
*表示将这些生物划线接种到测试板上，并且如果最终发生菌落出现则表明生长。在适当地暴露于卷曲黏帚菌的挥发性副产物后，将划线接种的区域与对照板上的生长进行比较并评估抑制％。最后，将各生物重新划线接种到PDA板上以测试存活力。
实施例6b
参考表8，卷曲黏帚菌的挥发性副产物的蒸气对葡萄孢属(Botrytis)，尤其是对导致多种植物灰霉病的灰葡萄孢(B.cinerea)的作用特别显著。该抑制和杀灭作用也适用于造成洋葱灰霉颈腐病的葱腐葡萄孢(Botrytis allii)。非限制性地，此类结果表明本发明可以有效地用于改变收获后的农产品的表面或储存气氛以防止霉菌和相关的问题。同样，此类结果还支持使用本发明的FFC组合物来处理洋葱(例如，维达利亚洋葱(Vidaliaonions))、大葱和大蒜产品以预防或控制真菌生长。
实施例6c
来自卷曲黏帚菌挥发物的蒸气还有效地对抗引起谷物(例如玉米、小麦、大麦、水稻等等)腐败的许多真菌和谷物上的真菌生长，并且本发明还可以与储存或运输中的多种水果和蔬菜如土豆、甜菜、胡萝卜、甘薯——此类谷物、水果或蔬菜(无论在收获之前还是之后)结合使用。因此，本发明的组合物和方法可以应用于农业和食物加工领域中的一些主要与真菌相关的问题，并且可以用于目标生物，例如但不限于链格孢属(Alternaria)、枝孢属(Cladosporium)、曲霉属(Aspergillus)、青霉菌属(Penicillium)、色二孢属(Diplodia)、镰刀菌属(Fusarium)和赤霉菌属(Gibberella)(参见例如表8)。
实施例6d
来自卷曲黏帚菌副产物的蒸气有效地对抗了斐济球腔菌真菌(参见表8)。因此，本发明可用于治疗香蕉与大蕉的真菌相关性黑色叶斑病。
实施例6e
柑橘溃疡病威胁到美国柑橘产业的存亡。如表8中所示，来自卷曲黏帚菌副产物的蒸气有效地杀灭了引起溃疡病的病原体地毯草黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonasaxonipodis p.v.citri)。此类结果表明，本发明的FFC组合物和相关方法可以有效地用于处理种子、苗木、果园、设备或器械(包括例如工人的设备和服装)和/或收获的果实以预防、抑制或控制溃疡病。
实施例7
继实施例6的试验和结果之后，进行卷曲黏帚菌的挥发性副产物的蒸气对抗各种其它植物和人病原体真菌和细菌的生物测定试验(参见下表9)。真菌在具有PDA的X板上在四分之一圆中生长并在用一种或多种测试生物接种前在室温下孵育3-5天。在接种的同时设置对照板，并在对于个体测试生物为最佳的相同培养基上生长。测试生物金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)6538、猪霍乱沙门氏菌(Salmonella cholerasuis)10708、大肠杆菌11229、金黄色葡萄球菌ATCC 43300(MRSA)和霍乱弧菌(Vibrio cholerae)ATCC14035在该X板的剩余三个四分之一圆中在胰蛋白胨大豆琼脂(TSA)上生长。使各生物的三个板以及适当的对照在室温下暴露于真菌的副产物的蒸气大约两天、四天和六天。为了检查测试微生物的存活力，随后物理移除真菌，将对照板和测试板放置在35±1℃的孵育箱中最少3至4天，分枝杆菌物种(Mycobacterium spp)除外，其再孵育大约一个月。这是为了确定副产物的蒸气是否已经抑制或杀灭测试生物，并评估该生物的存活力。对于鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis)和炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)遵循相同的方案，除了暴露时间变为3天和5天，并且在暴露于真菌后，将鼠疫耶尔森氏菌在28±1℃下和在5％的CO2中孵育。使用前述方案，使海分枝杆菌(Mycobacterium marinum)ATCC 927在剩余三个四分之一圆中在7H11琼脂(Difco Co)上生长，并在33±1℃下孵育。该试验中对于各个生物的所有三次重复均表现相同。
对于同样在7H11上生长的所有结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)菌株，从该板取出一部分琼脂，并插入B-23真菌(在PDA上)。随后，由肉汤培养物接种该板。同样接种不存在真菌的对照板。在每个指定的时间间隔下，从板上取出一部分琼脂并转移到单独的且空白的板，并放置在35±1℃的孵育箱中以便测定微生物的存活力。将板置于带有湿纸巾的塑料袋中以防止干燥。
绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)15442和泰国伯克霍尔德菌(Burkholderia thailandensis)70038均在TSA琼脂上生长。将其保持在室温下持续对该生物最佳的生长时间并随后转移到35±1℃的孵育箱并进行观察。要注意的是，使用人病原体的所有试验均在严格的且联邦政府批准的生物安全条件下进行。对人病原体的所有试验均重复至少两次。
表9.卷曲黏帚菌的挥发性副产物对各种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌物种的作用。根据关注的具体生物改变暴露时间，在该时期后测定测试生物的存活力(列为生长或无生长)。
如表9中所示，在暴露于活跃生长的卷曲黏帚菌(6-10日龄的培养物)2、4、7和14天后，所有四种抗酸细菌(结核分枝杆菌菌株)均被杀灭。在暴露于卷曲黏帚菌至少2天后被杀灭的其它细菌为：金黄色葡萄球菌6538、海分枝杆菌、鼠疫耶尔森氏菌和猪霍乱沙门氏菌。相对一定程度或完全不受暴露于卷曲黏帚菌的影响的是以下细菌：绿脓假单胞菌、泰国伯克霍尔德菌、金黄色葡萄球菌(MRSA)、大肠杆菌、霍乱弧菌和炭疽芽孢杆菌。然而，金黄色葡萄球菌(MRSA)的生长仅仅是黏滑的膜而不是任何明显的菌落，因此，其受到了卷曲黏帚菌的VOCs的影响。此外，炭疽芽孢杆菌板在暴露的板上仅留有几个菌落，但在去除卷曲黏帚菌并继续孵育后生长更多的菌落。因此，怀疑卷曲黏帚菌副产物的蒸气仅对炭疽杆菌的营养细胞有效，但对孢子无效。在最后一次观察时间(14天)后一个月，在暴露于真菌的任何板上都没有观察到生长，但在所有对照板上都观察到生长。
以下实施例的试验举例说明了本发明组合物的各种实施方案及其实用性。表10中提供了一种代表性的组合物，但对组分的量、浓度或比例没有限定。在某些实施方案中，一定量的异丁酸可以替换成相同水平或大概相同水平的丙酸。在某些此类或其它实施方案中，可将乙醇替换成乙酸和/或将2-丁酮替换成乙酸或丙酸。此外，还可将多种酯替换成所列举的酯的异构体或同系物(例如，非限制性地，将丙酸的3-甲基丁基酯替换成其2-甲基丁基酯)。用表10中列举的化合物的组合物获得在以下实施例中观察到的结果。与之相符，可以使用具有相当的作用的各种其它组成。
表10.可用于控制有害微生物的食品和风味化合物的组合物
FFC系列中的化合物*
乙醛
乙酸乙酯
2-丁酮
丙酸，2-甲基-，甲基酯
乙醇
乙酸，2-甲基丙基酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
1-丙醇，2-甲基-
1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
1-丁醇，3-甲基-
丙酸，2-甲基-
乙酸，2-苯基乙基酯
*这些化合物各自在室温下均以液体形式存在，并且一种和另一种可以一起使用以提供在室温或以其他方式允许挥发的温度和压力下容易挥发的液体组合物。
用于植物病害防治的FFC组合物
实施例8a
测量FFC抑制和杀灭测试生物的相对能力。通过将化合物置于小瓶中来制备测试溶液。该测试混合物(20微升)放置在位于含PDA的陪替氏平皿中心处的预先消毒的微杯(4×6mm)中。在未使用时，将该混合物储存在0℃下。将新生长并在3mm3琼脂块(每种测试真菌至少3个琼脂块)上切离的测试生物(如表9中所述)放置在距离该微杯2-3cm处，并用两层石蜡膜包裹该板。在给定时间段后，对琼脂块边缘的菌丝体生长进行测量。但是，在白地霉的情况下，将其划线接种，并且通过从已经接种的琼脂板的初始区域重新划线接种来检查新的可见生长和存活力。还设置了适当的对照，其中并未将测试溶液放置到微杯中。对20μl的FFC混合物进行至少两次测试，获得了相当的结果。
实施例8b
通过在无菌条件下取出小琼脂块，将其放置在PDA板上并在1-3天后观察生长，或者通过将白地霉重新划线接种到新鲜的PDA板上，由此来检测测试微生物的存活力。以这种方式，可以评估微生物的存活力。表11a中显示的结果表明，下文列举的生物全都被该特定FFC组合物抑制，并且在大多数情况下通过暴露于该FFC组合物而被杀灭。这些生物包括：黑曲霉(Aspergillus niger)、奶酪上的青霉菌属物种(Penicillium sp.)、甜菜生尾孢菌(Cercospora beticola)、大丽轮枝菌(Verticillum dahaliae)、终极腐霉菌、棕榈疫霉、斐济球腔菌、立枯丝核菌、烟曲霉菌、白地霉、Trichoderma viridi、灵芝属物种(Ganodermasp.)、弯孢霉属物种(Curvularia sp.)和葱腐葡萄孢。因此，当适当应用时，FFC组合物具有控制这些病原体微生物的能力。此类结果表明，通过这种混合物可以抑制或杀灭许多其它病原体微生物。
表11a.多种植物病原体微生物及其对本发明的代表性FFC组合物的敏感性的简要列表，其中在石蜡膜密封的陪替氏平皿中在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)上在23℃下暴露于20微升该混合物2天。最后，在取出并放置在PDA的规则陪替氏平皿上后，对具有测试微生物的琼脂段进行存活力测试。
实施例8c
参照表11a的数据，所用的FFC组合物的活性谱表明在几种情况下与卷曲黏帚菌及其挥发性副产物的蒸气相比不同和/或增强的抗微生物作用。
实施例8d
参照前述实施例并使用类似的技术与程序，用丙酸蒸气处理相同的病原体。对比结果显示在下表11b中，在栏A和B中重现了表11a的数据，在栏C中单独提供了观察到的丙酸的作用。在20μl，丙酸的量与本发明的某些实施方案中的丙酸水平相当。丙酸是已知具有一定抗微生物作用的现有技术的多种单独化合物的代表。但是，如表11b的对比数据所证实的那样，本发明的组合物提供了新的且协同的结果，高于并超出了由本发明内容之外的单独现有技术组分独立预测的结果。如其中所示，现有技术最好仅为抑制性的，而本发明组合物消除(即杀灭)了测试的许多病原体。通过与其它此类单独的现有技术化合物/组合物比较，可以获得类似的结果。
表11b.显示相对于丙酸提高的抗微生物活性的对比结果
*100％抑制，但是未测定存活力(ND)。
FFC组合物用于治疗结核病和其它人类病原体的用途
实施例9a
将结核分枝杆菌分离株的四种临床耐药型菌株(5901867、50001106、59501228和3081)暴露于FFC组合物。对于各种分离株，将10μL培养物放置在7H11琼脂板中间，并随后用无菌塑料环均匀地铺展到该板的整个表面上。切掉0.65ml微离心管的盖(微杯)，并在带有螺旋盖的高压蒸汽灭菌管中在121℃下高压灭菌15分钟。使用无菌钳子取出放置在接种板的中心的微杯。对照板(每种分离株一个)不接收微杯。对各分离株制作三个板，并在各板的三个微杯中的每一个中放入5μL、10μL或20μL的FFCs。随后，将板放入带有湿纸巾的拉链锁密封塑料袋中，并在36℃±1℃下孵育大约28天。在暴露大约48小时后，取出微杯并处理，并将板放回到孵育箱中。经常检查纸巾并重新润湿以防止培养基脱水。所有对照板均有生长。暴露于5μL和10μL挥发物的所有板均有生长。仅有一个暴露于20μL挥发物的分离株(50001106)有生长。要注意的是，各结核分枝杆菌分离物均为该生物的临床耐药型菌株。所有实验均在美国政府批准的生物安全实验室条件下进行。
对照板和暴露于5μL和10μL挥发物的板在08年4月14日铺板。暴露于20μL挥发物的板在08年4月22日铺板。所有板均检查多次。最后一次检查在08年5月19日进行，未存活的那些生物在表12中标识为“--”。
表12.FFC在耐药型结核分枝杆菌生长方面的抑制作用
结核分枝杆菌分离株 5μL 10μL 20μL
5901867 + + --
50001106 + + +
59501228 + + --
3081 + + --
图1中显示了本发明的FFC组合物对另一种TB菌株的实际作用：FFC对结核分枝杆菌的菌株(110107)的杀灭作用。左侧的平板是未经20微升FFCs处理48小时的对照平板，右侧的平板被处理48小时。随后，将两个平板在36℃下孵育28天。根据这些试验显然，FFCs能够杀灭3/4的结核分枝杆菌耐药型分离株。现已存在在治疗结核病方面使用此类FFC组合物进行动物试验并最终进行人体试验的前景。
实施例9b
与前述实施例的数据相符，可以展现本发明的更广泛方面。使用本领域技术人员公知的材料和技术制备活的培养物和适当的培养基。例如，暴露于本发明的FFC组合物(例如，通过直接接触液体组合物或通过来自其的蒸气)可以导致下列大肠型细菌(革兰氏菌株和形态)的生长抑制或死亡：大肠杆菌(革兰氏阴性，棒状)、肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidis)(革兰氏阴性，棒状)、绿脓假单胞菌(革兰氏阴性，棒状)、金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性，球菌)和单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)(革兰氏阳性，棒状)。
同样，使用各种其它革兰氏阴性和/或革兰氏阳性细菌，例如但不限于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)(革兰氏阳性，棒状)和肉毒梭状芽孢杆菌(Clostridium botulinum)(革兰氏阳性，棒状)也可获得和证实此类结果。
实施例10
对针对模拟卷曲黏帚菌的挥发性副产物的人工组合物进行测试的一些测试生物计算IC50(参见表1)。参照表12，使用15μL人工混合物，100％地抑制了所有的测试生物，并且使用少至10μL即可杀灭其中数种。即便使用最大体积的混合物(30μL)，也未能杀灭大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、灰葡萄孢和烟曲霉菌，但所有这三种细菌均被10μL或15μL的测试混合物100％地抑制。最敏感的生物是终极腐霉菌，其被10μL杀灭，并且在2.5μL下被100％抑制，因此，在这种情况下，由于终极腐霉菌和灰葡萄孢具有几乎相同的IC50，但一种被杀灭，而另一种没有(表13)，所以IC50值不一定反映挥发物的杀灭能力。
表13.卷曲黏帚菌的挥发性副产物组分的人工混合物对多种植物病原体的IC50。向位于测试板中心的无菌塑料孔中添加1μL至30μL的混合物量，并将病原体生物围绕该板的边缘放置。在48小时后评估存活力，并与未添加混合物但在适当位置具有无菌孔的对照板进行比较。在该时段后显示无生长的任何生物被确定为100％被抑制，并将在48小时后显示无生长且在48小时评估之后立即分离到PDA上后显示未生长的那些生物视为死亡。通过由引起50％抑制所需的人工混合物的量(按μL计)除以陪替氏平皿中的总空气空间(50mL)来确定IC50的计算值。
FFC组合物用于处理垃圾以控制微生物腐败的用途
实施例11
将通常被视为垃圾的物品的人工混合物组装成两个弹药盒(ammo cartridgeboxes)。这些物品由废弃谷类物品、花部位、肉类废物、报纸纤维和混杂的其它废物组成。向一个盒中放入含有0.2ml前述FFC组合物的小烧杯。向另一盒中放入不含FFCs的烧杯。将两个盒在80℉下孵育10天。在该时间结束时，将盒子打开并进行检查。显然在具有FFCs的盒中尚未发生腐败。另一方面，对照盒已经完全转化为大量腐败物。使用FFC组合物进行垃圾处理是在运输至世界各地的将垃圾发酵成能源相关产品(如甲烷)的设施时保持完整的垃圾形式免于腐败的机会。图4显示了FFC组合物在该实验条件下防止垃圾发生微生物腐败。
FFC组合物用于处理奶酪以控制真菌腐败的用途
实施例12
将含有10ml前述FFC组合物的小瓶掺入或掺有一片10×10英寸的透明塑料包裹膜(wrap)和/或用于浸泡一片10×10英寸的透明塑料包裹膜。该塑料包裹膜在FFC组合物中浸泡6天，滴干并随后用作包装材料包裹在用青霉菌属物种的奶酪菌株彻底接种的奶酪块上。在另一实验中，用真菌接种该奶酪块，随后用规则的包裹膜包裹，随后注入10微升的FFCs。对上述说明使用单独的青霉菌属物种、单独的处理过的包装材料、单独的FFCs和对照(未处理)显示适当的对照。将实验用奶酪块在室温下孵育1周并随后由实验室人员对各个奶酪物品的部分进行品尝检测。要注意的是，当与已经在冰箱中储存过的奶酪的新切割块相比时，以这种方式储存对奶酪的味道并无不良影响。完全真菌感染的奶酪块没有被食用。由图2显然可以看出，在包装材料下使用FFC组合物或与处理过的包装材料一起使用几乎完全防止奶酪块发生青霉菌属物种造成的奶酪腐败和定殖。对于处理过的包装材料，和对于在普通Saran包裹的单独奶酪下注入10微升FFCs都出现相同的情况。
FFC组合物用于处理食品和植物部位(例如植物农产品)以控制真菌腐败的用途
实施例13a
获得多个山药进行这些实验。认为最终导致腐败的表面污染微生物对于接种物具有足够的数量。由此，将两个山药块放置在塑料盒中，并在包含0.2ml FFC的小烧杯的存在下用盖密封。对照盒包含不含FFCs的烧杯。随后将经过密封的盒在室温下保持10天，随后进行检查。如图3中所示，显然，处理过的山药块未出现表面污染和更深层的污染，而对照山药出现多个表面污点和初期腐烂的区域：未经处理的山药在左侧，而用FFCs处理的山药在右侧。注意，左侧山药顶端上存在大面积的真菌腐败。
实施例13b
作为相关的最终用途应用，可将FFC组合物和/或其组分施加于收获的水果或蔬菜产品以补偿从其上除去任何天然、蜡质或保护性的涂层。例如，可以用FFC组合物(例如，采用喷施)处理具有截杆的收获的南瓜和类似产品以控制/抑制微生物生长，改善适销性和延长货架期。
实施例14
本发明的合成FFC组合物(按照表2-表7和表10中描述的组合物)有利地与使用活白黏帚菌控制由终极腐霉菌、立枯丝核菌AG 2-2和螺壳状丝囊霉(Aphanomycescochlioides)引起的甜菜(Beta vulgaris L.)苗期病害和番茄(Lycopersiconesculentum)上的根结线虫病(南方根结线虫(Meloidogyne incognita))进行比较。该合成组合物对所有三种甜菜病原体提供了与活真菌的淀粉基制剂相当的立枯病控制，并显著减少了番茄根上的根结虫瘿数量。采用所用FFC组合物的速率研究表明，浓度为2μl/cm3和0.75μl/cm3的土壤载体/介质组分分别提供了对甜菜的丝核菌(Rhizoctonia)和腐霉菌(Pythium)立枯病的良好控制。5μl/cm3砂的浓度在24小时内提供了南方根结线虫的100％死亡率。通过比较，采用体外研究，与以5g/l砂施加的白黏帚菌侵染的碾碎大麦制剂相比，这种相同速率的生物合理制剂提供了更少的根结虫瘿。
实施例15
密执安棒形杆菌(Corynebacterium michiganese)通过组织枯萎和腐烂造成严重的番茄损失。将该细菌的纯培养物(authentic culture)划线接种在营养肉汤琼脂上，并且在板中部放置小杯。向杯中置入20微升人工的、实验室制备的本发明的FFC组合物。对照板不含FFC组合物。将板孵育24小时，随后进行检查。在FFC处理过的板上没有细菌生长(参见图5)。由此，本发明的FFC组合物可以非限制性地用于处理番茄种子、植物或农产品。或者，可以将FFC组合物与水混合作为预先床土壤润湿(pre-bed soil drench)。
实施例16
参考前文并与前述实施例中的几个一致，一些本发明的FFC组合物可以用于预防，或用于治疗活动性疾病状态，此类疾病非限制性地包括影响甜菜、番茄、洋葱、谷物、香蕉和大蕉、尤其是柑橘类作物的疾病。
更通常地，无论是预防性地还是在真菌或细菌微生物的存在下，不考虑生命周期阶段(例如，游动孢子等)、发育、生长或感染程度，本发明的组合物和方法均可涉及处理种子、植物、农产品和/或相关食物产品和提高种子、植物、农产品和/或相关食物产品的生活力。因此，如本领域技术人员将理解的那样，此类组合物可以包含和/或施加在种子、苗木或植物(例如根、茎、叶等)或来自其的农产品(例如在收获前或收获后)的表面上，而不考虑形式(例如粉末、颗粒、液体、薄雾、悬浮液、蒸气、糊剂、凝胶、涂层等)。
实施例17
单独地或可以掺入到各种其它组合物中的FFC组合物和/或其组分可以用于家禽、农产品和相关食品加工工业中的多种最终用途应用。在以下实施例中提供了几种此类非限制性应用。
实施例17a
本发明的FFC组合物(根据表2-表7和表10中所述的组合物)用于处理一系列蛋产品，包括但不限于全蛋和全蛋液、强化全蛋和强化全蛋液、盐渍全蛋和盐渍全蛋液、糖渍全蛋和糖渍全蛋液，以及此类产品(无论其是否为液体)与糖、糖浆固体、糖浆、葡萄糖和糊精和/或树胶和增稠剂的共混物，以及搅蛋混合物和液体搅蛋混合物、胆固醇减少的蛋产品及其液体产品与共混物，以及包含小于约10％蛋固体的相关产品、带壳蛋和蛋组分，包括但不限于去胆固醇的蛋黄。此类术语将被本领域技术人员理解，并根据公认的行业与管理惯例而具有标准含义。
实施例17b
同样，本发明的各种FFC组合物，包括但不限于使用丙酸至少部分地取代异丁酸的那些，可用于制备和/或包装货架期延长(ESL)的液体蛋产品，包括但不限于全蛋、搅拌混合物、蛋黄和蛋白液体产品。
实施例17c
同样，本发明的各种FFC组合物可以用于加工碎裂的空蛋壳。如本领域将理解的那样，使用可用的技术和加工设备，单独或作为另一组合物的一部分掺入的FFC组合物和/或其组分可以施加于(喷涂到)空壳上，然后进一步加工，例如加工成营养品。同样，使用本领域中已知的装置和技术，可以将一种或多种本发明的组合物施加到或掺入家禽屠体、肉或相关的肉产品中，或以其它方式用于处理家禽屠体、肉或相关的肉产品。通过延伸，本领域技术人员将理解本发明也可与其它类型的动物屠体、肉、加工肉产品和所有其它形式的动物肉(例如，哺乳动物、鸟、鱼、蜗牛、蛤、甲壳类、海产食品和其它可食用的种类)一起使用，如在一个或多个以下实施例中所举例说明的那样。
实施例17d
作为前述实施例的延伸，此类FFC组合物可以掺入到此类加工的营养食物产品(例如草药和香料胶囊或片剂)以抑制细菌/真菌生长。
实施例17e
虽然前述实施例举例说明了各种下游加工应用，本发明可以更广泛地应用于蛋和禽类生产中。非限制性地，本发明的FFC组合物或相关组分可以引入到任何禽类或蛋生产设施和/或应用于与其相关的任何设备或机器。例如，鸡舍或生长/产卵设施的空气或表面处理能够控制、减少和/或抑制空气传播的和表面沉积的污染物以及随后在其上的微生物生长。
实施例18
可以将FFC组合物或其一种或多种组分掺入到多种其它加工的食物产品中，包括以其它方式支持微生物生长的具有水活性的食物产品。例如，此组合物或组分可以掺入到胡姆斯酱(humus)、花生酱和其它此类涂抹酱(spread)、蘸料和混合物中。与花生生长和加工行业相关，本发明的组合物和相关组分可以在脱壳之前和之后、在初始清洗花生后施加到花生上，施加到相关的加工产品上(例如花生酱)和/或施加在包装设备与包装材料上。
实施例19
同样，本发明的FFC组合物/组分(例如，上文表2至表7和表10的一种或多种组合物，或其中描述的变体)可以用作多种皮肤护理或治疗产品或掺入到多种皮肤护理或治疗产品中，而不考虑剂型(例如，洗剂、软膏、乳膏等)。
实施例19a
例如，痤疮通常是由侵入皮肤毛囊的一种或多种细菌种类导致的。展示本发明的进一步应用，制备本发明的丙酸取代的FFC组合物的含水制剂，并用于治疗患有与年龄相关的痤疮的青春期男性受试者。通过目测观察，每三天涂敷一次，持续三周，显著减少了痤疮病损的数量和强度。
实施例19b
展示本发明在消费品和/或健康护理产品方面的另一用途，将本发明的FFC组合物掺入(以大约2重量％)典型的非处方药皮肤乳膏制剂中。参考图6，制备PDA平板并用以下乳膏孵育一天：对照乳膏(不含FFC组分或组合物)，左上方；被细菌细胞污染的对照乳膏，右上方；用FFC组合物“处理过的”乳膏，左下方；用细菌污染处理过的乳膏，右下方。如所示那样，通过掺入适当浓度的本发明的FFC组合物，阻止此类皮肤乳膏产品中的细菌生长。
实施例20
同样，本发明可以与一系列口腔卫生、护理和治疗产品结合使用。非限制性地，以下实施例展示了上述的丙酸取代的FFC组合物的此类用途。或者，也可使用根据上文表2至表7和表10的组合物的各种其它FFC组合物，或如本文中其它地方所述的其变体。
实施例20a
例如，以一种此类口腔护理/卫生产品为例，使用大约1％的此类FFC组合物配制嗽口/清洗产品。通过将此类FFC组合物掺入到市售的现成的嗽口/清洗产品中来制备此类产品。无论其浓度或剂量水平如何，本发明的FFC组合物也可以掺入到牙膏/凝胶或相关的牙龈、口、口腔或牙齿护理产品中。
实施例20b
扁平苔藓(LP)是皮肤的自体免疫疾病，其可发生在口腔内部或其它粘膜上。由于膜变得不稳定，细菌或真菌可以驻留在这些区域中并导致疼痛、发红、感染、流血和组织肿胀。为了减少外源细菌参与此疾病的成因，制备含有1％的此类FFC组合物的水溶液的漱口产品。每天清洗患者的口腔二至三次，每次至少3-4分钟，随后吐出。在进行治疗前和治疗三周后拍照。3周后，结果显示牙龈发红几乎完全减少，并且伴随着口腔与牙龈疼痛的几乎完全减轻，以及牙龈和其它粘膜颜色恢复到接近正常的颜色。患者报告疼痛/流血几乎完全中止，并且与此前经历相比，LP得到最大缓解。
实施例20c
将前述FFC组合物在现成漱口剂中的1％溶液用于减少牙菌斑并治疗由与口腔问题相关的细菌引起的其它问题。每天3-4次漱口，每天使用持续两个月，导致极少的或无牙菌斑形成。牙龈初始记录为红色、肿胀并容易导致出血(来自牙医的实际记录)，现在看起来颜色正常，并在使用“探针”仪器探测后没有出血。
实施例20d
为了证实此类FFC组合物的功效，将获自前述实施例的口腔唾液放置在营养琼脂板的一侧上，将来自无FFC的市售漱口剂的唾液放置在同一板的另一侧，将无漱口剂的唾液放置在另一板上。随后将唾液孵育2天。通过比较：无漱口剂的唾液具有高细菌负荷；无FFC的漱口剂唾液如预期那样具有降低的细菌负荷；但FFC漱口剂唾液不具有可检测的细菌。
实施例20e
在另一个实施例中，口腔外科医生在口腔外科手术前测试FFC组合物(例如，作为1％的市售嗽口/清洗产品)。患者将未经处理的唾液放在琼脂板(营养琼脂)上，用FFC清洗剂溶液漱口并将唾液放在另一块琼脂板上。在孵育二至三天后，在FCC漱口剂处理的板上没有细菌菌落，表明在口腔外科手术之前和之后使用用于治疗或抑制牙齿或其它口腔感染。
实施例21
奶牛乳腺炎是由与牛乳房相关的复合细菌造成的。根据本发明的各种非限制性实施方案，可以将FFC组合物或下文所述种类的鼠李糖脂修饰的FFC组合物在挤奶时施用于牛乳房以减少细菌感染和乳产品污染的可能性。
实施例22
可以使用本发明的多种FFC组合物来减少在工业/医学上重要的生物膜上的微生物负荷。对于后者，从牙科假体到人工关节的物品均可在外科植入前用本发明的FFC组合物进行处理。
实施例23
可以使用本发明的FFC组合物来控制衣物的真菌和细菌性腐败，尤其是暴露于潮湿环境的那些衣物(即皮革、鞋、靴子、皮带、领带、腰带)。例如，将0.2ml 1％的上述种类的FFC组合物放置在完全变湿的靴子中。将靴子放入封套以保持所得蒸气数小时，随后暴露于干燥空气。结果显示没有腐败，并且靴子干燥后没有残余的霉味。
实施例24
本发明的组合物可以包含各种FFC组分，并可以如了解本发明的本领域技术人员所理解的那样配制。非限制性地，不管最终用途应用或处理如何，可以将一种或多种本发明的FFC组分和/或相关组合物掺入到各种抗细菌或抗真菌组合物中。非限制性地，此类组合物可以包含鼠李糖脂表面活性剂组分——单独地或与本领域已知种类的抗细菌和/或抗真菌组分结合。对于后者，此类组合物可以包含丁香霉素和/或假单胞霉素(pseudomycin)组分。
更具体地，如本领域技术人员将理解的那样，鼠李糖脂组分可以包含美国专利号5,455,232和5,767,090中描述的一种或多种化合物，这两篇专利各自经此引用全文并入本文。同样如本领域技术人员将理解的那样，此类鼠李糖脂化合物，无论是本领域目前已知的还是今后分离和/或表征的，可具有其中公开的或变化的结构。例如，非限制性地，无论是以酸形式和/或作为相应的酸盐合成衍生的或天然存在的(例如，来自假单胞菌属物种或其菌株)，此类化合物可以在一个或多个的糖羟基位置处被烷基取代和/或酰基取代(例如，分别为甲基和/或乙酰基，及其更高级的同系物)。同样，无论是以单-和/或二-鼠李糖形式，任何此类化合物可以随疏水性部分而变化。作为非限制性实例，参考图7A和图7B，m和n可以独立地为大约4至大约20，无论此部分是饱和的、单不饱和的还是多不饱和的，无论该疏水部分是质子化的、作为带有任何抗衡离子的共轭碱存在还是以其它方式衍生化。与本发明的较宽方面相符，可用于此类组合物的鼠李糖脂在结构上仅受所获得的表面活性功能和/或与本发明的FFC组合物结合的抗微生物作用的限制。因此，国际公开WO 99/43334中所描述的结构变体也视为本发明的内容，该公开经此引用全文并入本文。还可参见图8-图9的非限制性鼠李糖脂组分/结构。
不考虑抗微生物剂或鼠李糖脂的身份，本发明组合物的载体组分可以包含选自但不限于水、醇、油、气体及其组合的流体。例如，虽然此类组合物就抗微生物剂的量或浓度(例如，重量％)或鼠李糖脂数量没有限制，但是包含水和/或醇的载体可以用于促进期望的配制、运输、储存和/或应用性能，以及有效浓度和得到的活性。
此类鼠李糖脂表面活性剂组分、抗真菌组分和/或相关组合物包括但不限于共同待审的申请序列号11/351,572，特别是其实施例9-15中描述的那些，该申请于2006年2月10日提交并且经此引用全文并入本文。此类鼠李糖脂表面活性组分、抗真菌组分和/或相关组合物可以掺入本发明的一种或多种FFC组分和/或FFC组合物或与本发明的一种或多种FFC组分和/或FFC组合物结合使用。此类抗细菌和/或抗真菌组分是本领域技术人员已知并可商购获得的。各种鼠李糖脂组分和相关表面活性剂组合物可以以商标Zonix获自JeneilBiosurfactant Co.,LLC。
实施例25
例如，举例说明此类鼠李糖脂相关变体，可以用一种或多种鼠李糖脂组分和一种或多种本发明的FFC组合物(和/或其一种或多种FFC组分)制备一系列组合物，以用于收获后清洗或处理多种水果和蔬菜或与此类收获后清洗或处理结合使用。非限制性地，在此类组合物中，鼠李糖脂组分(例如，如前述′572申请中所述)可以以大约0.1重量％至大约99.9重量％的量存在，并且FFC组合物/组分(例如，上文表2至表7和表10的组合物)可以以大约99.9重量％至大约0.1重量的量存在。参考适用的EPA规则，对前述Zonix鼠李糖脂表面活性剂没有容许限。同样，对本发明的FFC组合物/组分也没有容许限。因此，使用此类鼠李糖脂/FFC组合物处理的食品可以不经清洗直接食用。
实施例25a
根据上文，鼠李糖脂/FFC组合物可用于洗涤柑橘类水果。使用8.5％鼠李糖脂溶液(在水中)和5％FFC溶液(例如，在水中的表10的组合物)制备一种此类清洗/泡洗组合物。将一加仑的95:5(v/v)混合物稀释至425加仑。使用该行业内已知或在适用的国家或联邦法规下另行要求的程序方案，有效地使用该组合物清洗和渗透柑橘类果皮——杀灭表面和内部的细菌与真菌。尽管用柑橘类水果展示了有效的结果，但是这种和相关的鼠李糖脂/FFC组合物可以类似地与任何水果或蔬菜(例如但不限于：蓝莓、番茄、葡萄、洋葱、甜菜、甘薯、苹果、梨、菠萝和多种其它热带农产品，例如但不限于诺丽果和巴西莓等)的收获后清洗或处理结合使用。用该实施例的FFC组合物清洗或处理过的水果/蔬菜将被视为对人食用是安全且卫生的。
实施例25b
无论是否具有掺入的鼠李糖脂组分，本发明的各种FFC组合物可用于在包装或装罐之前或包装或装罐时处理各种水果与蔬菜(例如但不限于梨、桃、苹果、番茄、杏、芒果等等)以减少细菌/真菌负荷。
实施例26
FFC组分化合物的来源。用于本发明的组合物的组分化合物可以商购获得，或使用公知的或在文献中另行描述的合成技术来制备(例如参见美国专利号6,911,338，其经此引用全文并入本文)。
或者，由于结合某些实施方案可以为优选的——包括但不限于动物和人类的食品与饮料物品，个人护理和化妆品产品以及相关的加工和生产技术，GRAS组分化合物和相关的本发明的FFC组合物可以通过发酵技术天然衍生，并可以以商标Flavorzon获自JeneilBiosurfactant Co.,LLC(Saukville，Wisconsin)。因此，取决于最终用途或应用，本发明的各种组合物可以包含来源于细菌发酵的化合物、化学合成的化合物、以及发酵和合成来源的化合物的各种混合物。
参考上文，以下实施例举例说明了本发明的一种或多种组合物的非限制性用途或掺入，此类用途或掺入将被了解本发明的本领域技术人员理解，并描述在多篇现有专利中，自仅出于证实本领域技术人员将理解本发明的此类用途或掺入的目的而将这些专利中的每一个经此引用并入本文。
实施例27
举例说明其它实施方案，本发明的各种组合物可以配制用作水果饮料的添加剂，如并入的美国专利号6,566,349中所述的那些。例如，本发明的组合物可与黄酮类化合物和/或抗氧化剂组合，或作为黄酮类化合物和/或抗氧化剂的替代物添加到果汁中，或者可以在加工前预先施加到水果和蔬菜上以提高产品的货架期。如本领域技术人员将理解的那样，可以修改′349专利的此类组合物以包括一定量的一种或多种本发明的组合物，该量对于任何最终应用均可以直接的方式来确定而无需过度实验。
实施例28
本发明的组合物还可以配制用于保存茶和茶/水果混合物饮料，如并入的美国专利号5,866,182中所述的那些。例如，本发明的组合物可与山梨酸钾和/苯甲酸钠、抗坏血酸和二碳酸二甲酯组合使用，或作为山梨酸钾和/苯甲酸钠、抗坏血酸和二碳酸二甲酯的替代物使用。如本领域技术人员将理解的那样，可以修改′182专利(例如其实施例1)的此类饮料以包括一种或多种本发明的组合物，该组合物对于任何特定用途的量可以直接的方式来确定而无需过度实验。
实施例29
本发明的组合物还可以配制用于保存和/或提高止汗剂和除臭剂的抗微生物作用，如并入的美国专利号5,176,903中所述的那些。例如，本发明的组合物可与对羟基苯甲酸酯、咪唑烷基脲、季铵盐-15、苯甲醇、苯氧乙醇和各种其它适合的防腐剂(例如其实施例1-3中所述的)组合使用，或作为对羟基苯甲酸酯、咪唑烷基脲、季铵盐-15、苯甲醇、苯氧乙醇和各种其它适合的防腐剂(例如其实施例1-3中所述的)的替代物使用，并添加到此类止汗剂/除臭剂中以防止降解、延长货架期和/或提高功效，本领域普通技术人员可以以直接的方式来确定一种或多种此类组合物的量而无需过度实验。
实施例30
本发明的组合物还可以配制用于止汗剂，如并入的美国专利号4,548,808中所述的那些。例如，可以将一种或多种本发明的组合物以有效量添加到′808专利(例如其实施例1-6)中描述的基本上无水的非酒精类止汗剂产品中以延长货架期并提高抗微生物作用，本领域普通技术人员容易确定该有效量且无需过度实验。
实施例31
本发明的组合物还可以配制用于动物/宠物用食品(例如狗食)中，如并入的美国专利号3,119,691中所述的那些。本领域普通技术人员将认识到，可以将一种或多种本发明的组合物添加至低水合狗食、高水分狗食和可再水合狗食中(例如添加到本文中所述的产品制剂中)以延长′691专利中公开的产品的货架期，此类组合物的量容易确定且无需过度实验。
实施例32
本发明的组合物还可以配制用于猫砂，如并入的美国专利号5,060,598和4,721,059中所述的那些。使用各种吸附剂材料，包括例如粘土、苜蓿(alfalfa)、木屑和锯末以及提高吸附性的材料，包括粘土样填料(′059专利)和泥煤(′598专利)来吸收尿并控制气味。一种或多种本发明的组合物可以与这些材料结合使用(例如喷在这些材料上或以其它方式掺入这些材料中)以在猫砂使用后降低或消除微生物活性并控制气味，此类组合物的量易于确定且无需过度实验。
实施例33
本发明的组合物还可以配制用于喷雾消毒剂应用，如并入的美国专利号6,250,511中所述的那些。该′511专利描述包括在喷雾瓶中的处理溶液，该处理溶液包含大约25％至75％的至少一种二醇类化合物、0.2％至60％的抗微生物组分、大约5％至45％的表面活性剂和任选地有效量的芳香剂、染料和其它添加剂(在其第3栏)。例如，一种或多种本发明的组合物可作为抗微生物组分的替代品与′511专利的消毒剂结合使用，或作为添加剂加入，本领域技术人员容易确定此类组合物的量且无需过度实验。
实施例34
本发明的组合物还可以配制用于清洁和/或消毒食品和饮料加工设备，如并入的美国专利号RE 40,050中所述的那些。虽然′050再版物教导了卤素二氧化物组合物，本领域技术人员可修改此类配方以替换一种或多种本发明的组合物，此类组合物的含量容易确定且无需过度实验，并使用如′050再版物中所述的装置和技术(如其第3-4栏中所述)使其与此类加工设备接触或施加至此类加工设备。
实施例35
本发明的组合物还可以配制用于保存木材，如并入的美国专利号4,988,576中所述的(以及用于并入的美国专利号7,449,130中所述的木质纤维素基复合材料)。′576专利教导用防腐组合物的溶液浸渍木材，该防腐组合物的溶液包含木质素磺酸酯的接枝共聚物、羟基苯甲醇和金属盐或金属盐的混合物，或者木质素磺酸酯的接枝共聚物的至少一种金属盐，该共聚物是木质素磺酸酯与丙烯酸单体的反应产物。例如，一种或多种本发明的组合物可单独使用，或与′576专利(或′130专利)(分别在其实施例1-4和1-2中描述的)教导的此类防腐剂组合使用，以浸渍和保存木材，此类组合物的量容易被本领域普通技术人员确定而无需过度实验。
实施例36
本发明的组合物还可以配制用于与卫生和/或消毒拭布(wipes)一起使用，如并入的美国专利号4,575,891中所述的那些，该专利教导了用消毒剂部分饱和的衬垫(例如其第2栏)。′891专利描述了适合作为醇溶液和其它防腐溶液形式的消毒剂。例如，一种或多种本发明的组合物可以单独使用，或与此类消毒剂组合使用，并掺入到此类拭布材料中，此类组合物的量容易被本领域技术人员确定和掺入而无需过度实验。
实施例37
本发明的组合物还可以配制用于与手部消毒洗液一起使用，如并入的美国专利号6,187,327中所述的那些。例如，可以配制一种或多种本发明的组合物以待添加到′327专利的洗液中并与该洗液结合使用，或替代此洗液中的任何活性成分以改进抗微生物作用。′327专利还公开了各种其它已知的手部消毒剂(例如两性-阳离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、润湿剂和非离子退化剂)。不管怎样，本发明的组合物可以作为任何此类手部消毒剂的任何活性成分的替代物掺入或与此类手部消毒剂的任何活性成分结合使用，此类组合物的量容易确定且无需过度实验。
实施例38
本发明的组合物还可以配制用于处理可食用的种子或农作物种子，如并入的美国专利号4,581,238中所述的那些，该专利教导了使种子与其中分散有山梨酸酯的蒸汽接触(例如在其第2-5栏中)。例如，使用其中公开的技术和装置，可以将本发明的一种或多种组合物挥发或以其它方式施加到此类种子上，本领域普通技术人员容易确定此类组合物的量而无需过度实验。
实施例39
本发明的组合物还可以配制用于预防或抑制腐败生物的生长，如并入的美国专利号4,356,204中所述的那些，该专利教导了使食物与有效生长抑制量的酮己酸接触(例如在其第2-3栏中)。一种或多种本发明的组合物可以单独地使用或与此类酮己酸一起使用以进一步抑制和/或杀灭腐败生物。同样，并入的美国专利号2,711,976表明使用氨基酸来增加奶油冻食品对腐败生物和葡萄球菌物种的抗性。而且，一种或多种本发明的组合物可单独地使用或与此类氨基酸组合使用，或作为此类氨基酸的替代物。同样，并入的美国专利号2,866,819表明使用山梨酸作为食品中的防腐剂。而且，一种或多种本发明的组合物可单独使用或与此类山梨酸组合使用，或作为此类山梨酸的替代物。同样，并入的美国专利号2,910,368公开使用EDTA和山梨酸来提高蔬菜的货架期。再次地，一种或多种本发明的组合物可单独使用或与EDTA和/或山梨酸组合使用。在每种情况中，本发明的此类组合物可以本领域技术人员在无需过度实验的情况下即可容易确定的量使用。
实施例40
本发明的组合物还可以配制用于处理果实、种子、谷物和豆类，如并入的美国专利号5,273,769中所述的那些，该专利教导了将任何待处理的物品置于容器中，随后引入二氧化碳和氨。例如，使用其中所述的装置和技术(例如实施例1-4)，可以有效地使用一种或多种本发明的组合物，如在本领域中无需过度实验即可理解的那样。
实施例41
本发明的组合物还可以配制用于处理牙科用和医用制品/装置和植入物，后者在并入的美国专利号6,812,217中进行了更具体的描述，该专利教导了将抗微生物聚合物膜施加到可植入医疗装置的外表面上。例如，使用其中所述的技术，本发明的一种或多种组合物也可沉积在此类装置或制品(无论医用或牙科用)或其上的聚合物膜上或以其它方式掺入此类装置或制品(无论是医用或牙科用)或其上的聚合物膜中(例如，如第5-6栏中所述)以提供抗微生物作用，本领域普通技术人员容易确定此类组合物的量且无需过度实验。
实施例42
本发明的组合物还可以配制用于处理纺织品，如并入的美国专利号5,968,207中所述的那些，其教导了通过扩散或浸渍将三氯生酯施加到纺织品纤维或织物上。例如，本发明的一种或多种组合物可以配制成单独使用或与此类化合物组合使用以改进纺织品或其纤维(无论是人造的、天然的或是混合的)的抗微生物性质(如′207专利的第2-3栏中所述)，本领域普通技术人员容易确定此类组合物的量且无需过度实验。
实施例43
本发明的组合物可以配制用于处理食品加工设施、相关设备和食品的表面，如并入的美国专利号7,575,744中所述的那些。例如，使用其中所述的技术和装置，一种或多种本发明的组合物可以配制并设置在多种多样的食品加工设施的设备以及食品的表面上，以降低或消除微生物活性，此类设施/设备包括但不限于零食、家禽、柑橘、花生和相关食品加工设施/设备(参见例如第20栏)。此类组合物可以以本领域技术人员在无需过度实验的情况下即可容易确定的量使用。
实施例44
本发明的组合物还可以配制用于治疗农场动物和牲畜的与微生物相关的疾病(即乳腺炎、口蹄疫等)和抑制微生物在农作物、植物、谷类和其它食品上的生长，如并入的美国专利号7,192,575中所述的那些，其教导了包含丁香花蕾油、桉油、熏衣草油、茶树油和橙油的组合物和应用。例如，一种或多种本发明的组合物可以配制成单独使用或与′575专利(例如，其实施例1-2)的组合物组合使用，本领域普通技术人员容易确定此类组合物的量而无需过度实验。
实施例45
本发明的组合物还可以配制用于保存食品，如调味品、调味汁、腌泡汁、酱料、涂抹酱、黄油、人造黄油、基于乳制品的食品等等以免受微生物腐败，如并入的美国专利号6,156,362中所述的那些，该专利教导了抗微生物组分的组合。一种或多种本发明的组合物可以配制用于单独使用或与′362专利(例如，其实施例1-4)的组分中的一种或多种组合使用，本领域普通技术人员容易确定此类组合物或其量而无需过度实验。
实施例46
本发明的组合物可以配制用于掺入广泛多种水基和有机基漆料、染色剂和相关表面涂料，如并入的美国专利号7,659,326和其中引用的权威典籍(例如Kirk-Othmer-Paint；第1046-1049页，第17卷；1996，Arthur A.Leman编著，其公开内容也经此引用全文并入本文)中所述的那些。例如，一种或多种本发明的组合物可以配制用于单独使用或与′326专利的详述部分和实施例1和3中描述的另一抗微生物组分组合使用，本领域技术人员容易确定此类组合物的量而无需过度实验。
实施例47
本发明的组合物还可以配制用于剃须后产品或掺入到剃须后产品中，如并入的美国专利号6,231,845中所述的那些。例如，一种或多种本发明的组合物可以与′845专利实施例1-6中描述的组分结合使用，以便向现有技术的此类剃须后产品提供抗微生物作用。此类组合物可以本领域技术人员在无需过度实验的情况下即可容易确定的量存在。
实施例48
本发明的组合物也可配制用于或掺入到用于处理(例如哺乳动物、鸟、鱼、蛤、甲壳类和/或其它形式的海产品以及其它可食用种类的)畜体、肉或肉类产品的产品中，如并入的美国专利号7,507,429中所述的那些。例如，一种或多种本发明的组合物可以配制用于单独使用或与另一抗微生物组分组合使用，以便掺入到′429专利中所述的产品中。此类组合物可以以本领域技术人员无需过度实验即可容易确定的量存在，并且对应的产品可以通过′429专利中所述的技术和方法或如了解本发明的本领域技术人员通过其它方式理解的那样来应用或以其它方式利用(参见，例如′429专利的详述部分中的肉类加工、喷雾、浸泡和处理，以及组合物和组分部分)。
实施例49
本发明的组合物可以配制用于或掺入到食物产品的材料(例如用于包衣或其它掺入的材料)中，此类产品包括但不限于休闲食品、谷类食品和其它食物组分，此类休闲食品和谷类食品和材料描述在并入的美国专利号7,163,708中。关于可以如何应用此类材料没有限制，一种或多种本发明的组合物可以单独使用或与此类材料的抗微生物组分或防腐组分中的一种或多种结合使用，如′708专利的食物产品和包衣材料的详述中所述。因此，如本领域技术人员将会理解的那样，此类组合物可以以本领域技术人员无需过度实验即可容易确定的量存在。
实施例50
本发明的组合物可以配制用于掺入各种可食用的涂抹酱组合物，所述可食用的涂抹酱组合物包括但不限于花生酱组合物，如并入的美国专利号7,498,050中所述的那些。例如，如本领域技术人员将理解的那样，本发明的一种或多种组合物可以与此类可食用的涂抹酱产品结合使用以提供或以其它方式增强抗微生物作用，如′050专利的实施例1-2中所述，此类组合物可以以本领域技术人员无需过度实验即可容易确定的量存在。
实施例51
本发明的组合物可以配制用于掺入多种害虫控制组合物，如并入的美国专利号6,720,450中所述的那些(例如在其详述中的第2-3节中)。例如，一种或多种本发明的组合物可以配制用于单独使用或与其它抗害虫组分(如′450专利中所述的)组合使用。同样，一种或多种本发明的组合物可以如其中所述的用合适的载体组分进行配制，以便用于对抗各种吸血昆虫，包括但不限于各种类型的蚊子，以及农作物的昆虫害虫。如其中所述，本发明的组合物可用于直接接触、抑制和/或消除蚊子，包括其卵、蛹和/或成虫形式。或者，本发明的组合物可以使用和/或配制用于趋避作用。不管怎样，此类组合物可以以本领域技术人员无需过度实验即可容易确定的量存在，并且可以任选地包括表面活性剂组分。此类表面活性剂可以是生物表面活性剂。非限制性地，此类生物表面活性剂可以选自单鼠李糖脂、二鼠李糖脂及其组合。
参照段落[0046]-[0047]、[0051]-[0052]和[0105]以及在表2-表7和表10中所描述的和可以通过使用表2-7和10的FFCs获得的替代组合物，以下实施例展示了根据本发明使用几种此类FFC组合物和相关制品。
实施例52
针对各种测试生物使用代表性的抗微生物组合物进行几种测定。接种物块(3×3mm)以最低水平划线接种，随后分别暴露于来自放置在微杯中心孔中的组合物B-L的蒸气。在室温下在38小时后测量来自各块的放射状生长(mm)。
表14.
测试的抗微生物组合物：
A＝对照(无处理)
B＝上表10的组合物；10微升
C＝丙酸:乙酸异戊酯，7:2(v/v)；9微升
D＝丙酸:异丁酸异丁酯，7:2(v/v)；9微升
E＝丙酸:异丁酸异戊酯，7:2(v/v)；9微升
F＝丙酸:乙酸烯丙酯，7:2(v/v)；9微升
G＝丙酸:异丁酸甲酯，7:2(v/v)；9微升
H＝丙酸:乙酸苯乙酯，7:2(v/v)；9微升
I＝丙酸:苯甲醛，7:2(v/v)；9微升
J＝丙酸:乙酸异戊酯:苯甲醛，7:2:2(v/v/v)；11微升
K＝丙酸:等量混合的所有上述酯，7:2(v/v)；9微升
L＝丙酸:等量混合的所有上述酯:苯甲醛，7:2:2(v/v/v)；11微升。
测试生物：终极腐霉菌(Pythium)；立枯丝核菌(Rhizoc)；大丽轮枝菌(Verticullum dahlia)(Vert)；烟曲霉菌(Asp)；樟疫霉(Phyto)；茄病镰刀菌(Fus)；灰葡萄孢(Botr)；核盘菌(Scl)；枯草芽孢杆菌(Bacillus)；和大肠杆菌(E.coli)。
如上文所展示的那样，可以针对不同的抗微生物作用设计本发明的具体组合物。例如，在所用的测定条件下，虽然组合物B针对葡萄孢属(Botrytis)和核盘菌属(Sclerotinia)物种略为不利，但是组合物D完全抑制生长。不管怎样，本发明的抗微生物组合物——无论以净形式使用、以蒸气形式使用还是掺入载体组分——在丙酸组分相对于任何其它组合物组分以至少大约7:大约1的比例存在的情况下，均可以显示有益的结果(组合物B-L中使用的FFCs的结构和命名参见图10)。对于组合物B-L，本领域技术人员将理解，虽然具体提及某些酸酯，可以使用具有相似作用的各种其它C2至大约C5酸酯及其组合。
实施例53
根据本发明并举例说明了本发明的各种制品的用途，膨润土粘土颗粒(例如来自Al Harvey(Lovell,Wyoming))用上文表10的代表性组合物浸渍(～0.80ml/g膨润土)并放置在顶部开启的外壳中。将该制品的颗粒和一堆树莓(即收获后易腐食品)的一部分放置在密封容器中。七天后，几乎没有出现霉菌或其它微生物生长(参见图11A)。相比之下，使用不含掺入的抗微生物组合物的膨润土颗粒的对照物体系，来自同一堆的树莓在密封容器中储存相同的时间段：观察到大量的腐烂(参见图11B)。
实施例54
本发明的各种其它组合物，包括但不限于实施例52的组合物B-L可以与固体载体组分混合。例如，市售膨润土粘土颗粒可以用此类组合物浸渍，以便与蒸气可透过性外壳结合使用，如密封或可重复密封的柔性袋或小袋。无论是尺寸适当的网还是多孔非织造或功能类似的材料，此类袋/小袋可以提供含有所有组件(即抗微生物组合物、载体和外壳)的制品，满足与食品加工和接触相关的FDA规范。
实施例55
参照上文段落[0055]和[0119]以及实施例11，膨润土粘土颗粒可以用表10的组合物浸渍，随后包装到蒸气可透过性小袋或类似的此类外壳中，并接近于人类废弃物或垃圾的存放或收集处放置。非限制性地，此类制品可以放置在人类废弃物的容器中或邻近于该容器放置——任选地，作为前往最终处理和/或处置途中的初步措施。
实施例55a
参照段落[0057]-[0062]和[0119]，下面显示了可与实施例55的最终用途应用结合使用的抗微生物组合物。
实施例55b
再一次，参照段落[0057]-[0062]和[0119]，下面显示了可以与实施例55的最终用途应用结合使用的另一抗微生物组合物。
乙醛
乙酸乙酯
丙酸，2-甲基-，甲基酯
乙酸，2-甲基丙基酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
1-丙醇，2-甲基-
1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
乙酸，2-苯基乙基酯
实施例55c
进一步地，参照段落[0057]-[0062]和[0119]，下面显示了可以与实施例55的最终用途应用结合使用的另一抗微生物组合物。
乙酸乙酯
丙酸，2-甲基-，甲基酯
乙酸，2-甲基丙基酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
1-丙醇，2-甲基-
1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
乙酸，2-苯基乙基酯
实施例56
进一步参照段落[0077]和[0087]-[0091]、表2-表7和表10以及实施例32-33，本发明的各种FFC组合物可用于制备猫砂和相关的动物护理产品。例如，膨润土粘土颗粒或其它固体载体组分与下面显示的抗微生物组合物接触或用该抗微生物组合物浸渍(例如，0.20重量％至大约10.0重量％，或在某些实施方案中为大约1.0重量％至大约3.0重量％)。
重量％ 化合物
大约0.1至大约10 乙醛
大约0.5至大约10 乙酸乙酯
大约0.1至大约10 2-丁酮
大约4至大约20 丙酸，2-甲基-，甲基酯
大约1.5至大约15 乙醇
大约0.1至大约10 乙酸，2-甲基丙基酯
大约20至大约40 丙酸，2-甲基-，2-甲基丙基酯
大约0.1至大约10 1-丙醇，2-甲基-
大约20至大约40 1-丁醇，3-甲基-，乙酸酯
大约1.0至大约30 丙酸，2-甲基-，2-甲基丁基酯
大约2至大约10 1-丁醇，3-甲基-
大约40至大约80 丙酸，2-甲基-
大约0.1至大约10 乙酸，2-苯基乙基酯
或者，实施例52(组合物B-L)和实施例55a-55c中描述的组合物也可用于制备此类猫砂制品。不管怎样，可以调节任何此类组分的相对量用于任何特定配制、所期望的抗微生物作用和/或容纳存在的本文中所述的任意一种或多种添加剂(包括但不限于增香剂/芳香剂)。
实施例57
参照上文的段落[0026]和[0087]和实施例52，可以与一种或多种酸盐结合使用丙酸来制备本发明的组合物，所述酸盐包括但不限于任意一种或多种C2至大约C6酸的盐。此类酸盐(包括食品级品质的那些)可以如下文所述制备，并可获自本领域技术人员公知的来源，包括但不限于Sigma-Aldrich(St.Louis,MO)。
实施例57a
按照本发明的某些实施方案并参照段落[0061]，可以考虑以下组合物，关于组分的量或浓度没有限制，此类组合物包括：
A.丙酸:C4酸盐；
B.丙酸:C5酸盐；
C.丙酸:C6酸盐；
D.丙酸:C4酸盐的组合；
E.丙酸:C5酸盐的组合；
F.丙酸:C6酸盐的组合；和
G.丙酸:C4-C6酸盐的组合。
此类C4-C6酸盐及其组合可以非限制性地选自正C4至正C6一元羧酸及其结构异构体的盐，以及适当的对应的C4-C6多元羧酸和羟基多元羧酸的盐，包括但不限于2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,3-二甲基丙酸、2,2-二甲基丙酸、酒石酸、柠檬酸和其它C4-C6一元羧酸和(羟基)多元羧酸的盐，如了解本发明的本领域技术人员将理解的那样，此类盐可以非限制性地选自此类酸的碱金属(例如钠、钾等等)盐、碱土金属(例如钙、镁等等)盐和季胺(例如铵等等)盐。此类组合物可以通过混合净组分或使组分与适当的溶剂或稀释剂(例如但不限于水和/或含水醇)混合并任选地在表面活性组分如鼠李糖脂的存在下制备。
实施例57b
参照实施例57a的任意组合物，本发明的各种其它组合物可以包括除了任何此类酸盐组分之外或作为任何此类酸盐组分的替代物的一种或多种C2至大约C5酸及其结构异构体的一种或多种酯。
实施例57c
参照实施例57a-b的任意组合物，本发明的各种其它组合物可以包括除了任何此类酸盐和/或酸酯组分之外或作为任何此类酸盐和/或酸酯组分的替代物的一种或多种C2至大约C8醛组分。
实施例57d
参照实施例57a-c的任意组合物，本发明的各种其它组合物可以包括另一种C2至大约C6酸组分。非限制性地，除丙酸之外或作为丙酸的部分替代物，此类另外的酸组分可以选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。
实施例57e
尽管实施例57和57a-d的组合物，可以使用丙酸和至少一种C4至大约C6酸盐的组合物、丙酸和至少一种另外的C2至大约C6酸组分的组合物以及丙酸和至少一种C4至大约C6酸盐的组合物，条件是不存在酸酯、醛和/或酮。不管怎样，如上所述，本发明的任何组合物可以不存在萘和薁衍生物化合物和其它稠合芳香性化合物及其氢化衍生物。
实施例58
参照实施例57和57a-e的任意一种或多种前述组合物，此类组合物可以掺入到制品中，包括但不限于本文中讨论或如上所述以其它方式使用的那些。通常，非限制性地，且如上所述，一种或多种此类组合物可以掺入到食品成分或营养食品(例如实施例17d)，一系列食物产品(例如在段落[0032]、[0052]和[0066]中)包括加工食品如花生酱、胡姆斯酱和各种蘸料与涂抹酱(例如实施例18)、奶酪(例如在段落[0067])和其它乳制品和相关产品，固体载体组分(例如实施例53-56)以及与蒸气可透过性外壳结合的此类载体组分(例如实施例53-55)中，并作为山梨酸、苯甲酸和山梨酸盐与本甲酸盐的替代物(例如实施例28和39)。
实施例59
参照实施例57和57a-e，丙酸和异丁酸的盐(例如钾)的代表性组合物的比较试验证实本发明当掺入到食品中时提供抗微生物作用。更具体而言，将0.1克异丁酸钾添加到20微升丙酸中(类似地，还制备了几种参考组合物，如下表15中所示)。将测试组合物和参考组合物手工混合到10克新鲜的冷藏胡姆斯酱(Costco)中并放置在密封容器中。将经处理的容器和对照容器保持在25℃下，随后在10和18天进行检查和取样。各容器的取样用无菌转移针来完成，大约1mg，划线接种到马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)陪替氏平皿上，孵育30小时，随后进行检查。结果概括在下表15中。
表15.
A：在20μl丙酸中的0.1g异丁酸钾，在10g胡姆斯酱中
B：20μl丙酸，在10g胡姆斯酱中
C：在100μl丙酸中的0.2g Na2HPO4，在10g胡姆斯酱中
D：0.1g异丁酸钾，在10g胡姆斯酱中
实施例60a
目的：确定本发明的组合物是否将抑制酶改性奶酪(EMC)切达产品(EMC CH)中的霉菌，该产品因其具有高pH和低可滴定酸度(TA)而易于发生霉菌生长。程序：制备组合物，获得EMC切达产品，制备蓝纹奶酪浆作为霉菌孢子的来源以给出1-10CFU/100克样品。测试组合物的效力。
制备抗微生物组合物：
1.通过将394.92克异丁酸和498.76克45％KOH(氢氧化钾)加入到1升容量瓶中来制备4M(摩尔)异丁酸钾溶液(K-IB)。
2.加入去离子水以使体积达到1升。
3.调至室温并重新调节体积。
4.测量pH＝8.11
5.以下表中的百分比称重所有成分，包括：4M异丁酸钾、丙酸、乙酸和柠檬酸以制备最终的组合物。
该实施例的组合物(称为FF#2)由异丁酸钾、丙酸、乙酸和柠檬酸组成。
其具有5.39的pH。
成分 ％ 克
K-IBA(4M) 67.0 16.75
丙酸 20.0 5.00
乙酸 10.0 2.50
柠檬酸 3.0 0.75
100.0 25.00
酶改性奶酪切达产品(EMC CH)[生产批号140210]：
制备蓝纹奶酪浆(BM)(青霉)
1.预先铺板在蓝纹奶酪中得到34亿CFU/克的娄地青霉(Penicilliumroqueforti)。
2.将1克蓝纹奶酪添加到9毫升柠檬酸钠(2.0％)缓冲液(1/10稀释)中。
3.进行一次稀释(1/10)和3次将0.1毫升添加到9.9毫升柠檬酸钠缓冲液中的连续稀释。
4.将0.2毫升铺在各样品和对照“C”和“D”上。
5.BM计算以等同于6.8CFU/样品。
实验：
1.将100克EMC CH作为阴性对照“Aa”放置在白色杯中，以及作为“Ab”放置在无菌杯中。
2.将99克EMC CH作为阴性对照“B”及1毫升FF#2(1.0％)放置在白色杯中。
3.将上表面上具有0.2毫升BM的100克EMC CH作为阳性对照“C”放置在白色杯中。
4.将内部混合有0.2毫升BM的100克EMC CH作为阳性对照“D”放置在白色杯中。
5.测试白色杯“E”将在顶表面上接种0.2毫升BM的99克EMC CH中具有1毫升FF#2(1.0％)。
6.测试白色杯“F”将在产品内部接种0.2毫升BM的99克EMC CH中具有1毫升FF#2(1.0％)。
7.编号并标记白色测试杯。
8.在25℃下孵育12周(84天)。
9.对一个测试杯取样以测定初始pH、TA和霉菌数。
10.使用PDA(马铃薯葡萄糖琼脂w/1％酒石酸)在第2、4、8和12周测试霉菌数。
11.在第12周取样测定最终pH和TA。
12.记录结果。
13.获得样品A和B的GC/MS含量测定结果来比较产品中FF#2的化学作用。
结果：
实施例60b
目的：确定FF#2是否将抑制脂解奶油产品(LC)中的霉菌，该产品因其具有高pH和低TA而易于发生霉菌生长。程序：制备FF#2，获得不含山梨酸钾的脂解奶油产品，以及制备蓝纹奶酪浆作为霉菌孢子的来源以给出1-10CFU/100克样品。测试FF#2的效力。
制备FF#2：
1.通过将394.92克异丁酸和498.76克45％KOH(氢氧化钾)加入到1升容量瓶中来制备4M(摩尔)异丁酸钾溶液(K-IB)。
2.加入去离子水以使体积达到1升。
3.调至室温并重新调节体积。
4.测量pH＝8.11
5.以下表中的百分比称重所有成分，包括：4M异丁酸钾、丙酸、乙酸和柠檬酸以制备最终的FF#2。
FF#2由异丁酸钾、丙酸、乙酸和柠檬酸组成。
其具有5.39的pH。
成分 ％ 克
K-IBA(4M) 67.0 16.75
丙酸 20.0 5.00
乙酸 10.0 2.50
柠檬酸 3.0 0.75
100.0 25.00
脂解奶油产品(LC)[生产批号140205]：
GC/LC含量测定 (mg/g)
异丁酸 0.07
丙酸 0.00
乙酸 0.20
制备蓝纹奶酪浆(BM)(青霉)
1.预先铺板在蓝纹奶酪中得到34亿CFU/克的娄地青霉。
2.将1克蓝纹奶酪添加到9毫升柠檬酸钠(2.0％)缓冲液(1/10稀释)中。
3.进行一次稀释(1/10)和3次将0.1毫升添加到9.9毫升柠檬酸钠缓冲液中的连续稀释。
4.将0.2毫升铺在各样品和对照物“C”和“D”上。
5.BM计算以等同于6.8CFU/样品。
实验：
1.将100克LC作为阴性对照“Aa”放置在白色杯中，以及作为“Ab”放置在无菌杯中。
2.将99克LC作为阴性对照“B”及1毫升FF#2(1.0％)放置在白色杯中。
3.将上表面上具有0.2毫升BM的100克LC作为阳性对照“C”放置在白色杯中。
4.将内部混合有0.2毫升BM的100克LC作为阳性对照“D”放置在白色杯中。
5.测试白色杯“E”将在顶表面上接种0.2毫升BM的99克LC中具有1毫升FF#2(1.0％)。
6.测试白色杯“F”将在产品内部接种0.2毫升BM的99克LC中具有1毫升FF#2(1.0％)。
7.编号和标记白色测试杯。
8.在25℃下孵育12周(84天)。
9.对一个测试杯取样以测定初始pH、TA和霉菌数。
10.使用PDA(马铃薯葡萄糖琼脂w/1％酒石酸)在第2、4、8和12周测试霉菌数。
11.第12周取样测定最终pH和TA。
12.记录结果。
13.获得样品A和B的GC/MS含量测定结果来比较产品中FF#2的化学作用。
结果：
如实施例60a-b的结果所示，本发明的代表性组合物可以用于在以其它方式易受感染的乳制品食物产品中有效抑制霉菌生长。
实施例61
针对真菌和细菌的代表性菌株测试实施例60a-b的组合物(FF#2)。将组合物放置在马铃薯葡萄糖琼脂板中心的微杯中，围绕该中心孔微杯在2厘米处具有间隔放置的小块接种物。该杯含有如表16中所示的量的组合物。将板在环境温度下孵育24小时并测量。对对照板进行测量，并将对组合物表达的抑制量表示为相对于对照板生长(不含组合物)的生长量。在对各测试生物完成最少两次测量后计算百分比抑制结果。
表16.
作为针对相同真菌和细菌的进一步测试，该组合物直接以液滴形式放置在马铃薯葡萄糖琼脂板中心，并围绕该中心在2厘米增量具有间隔放置的小块接种物。将板在环境温度下孵育24小时并测量。施加的组合物的量显示在表17中。对对照板和测试板进行测量。将组合物所表达的抑制量表示为相对于对照板生长的生长量。
表17.
N.D.＝未测定
细菌对照生长良好，“痕量”描述表明相对于对照发生一定程度的生长。
该实施例的结果表明，该组合物在气相中是有活性的，因为在至少24小时的过程中，所有生物，在一种或所有浓度下，均受到影响。在25μl下，作用最大，因为大多数生物被100％抑制(表16)。当将组合物在表面上直接放置在板的中部时，组合物的影响略微减弱，因为毋庸置疑地扩散到琼脂床中。然而，观察到抗微生物活性(表17)。较高的浓度(12.5μl)在琼脂床上对测试细菌和真菌的影响均超过较低剂量(6μl)，除了轮枝菌属(Verticillum)。

Claims (30)

1.一种组合物，包含丙酸；以及选自C4-C6酸盐、C2-C5酸酯、C2-C8醛及其组合的组分。
2.权利要求1的组合物，其中所述酸盐选自异丁酸的盐、柠檬酸的盐及其组合。
3.权利要求2的组合物，其中所述酸盐选自异丁酸的盐及其组合。
4.权利要求3的组合物，其中所述盐选自异丁酸的钾盐和铵盐。
5.权利要求1的组合物，其中所述酯选自C4酸的酯及其组合。
6.权利要求1的组合物，其中所述醛是苯甲醛。
7.权利要求1的组合物，包含所述丙酸之外的C2-C6酸。
8.权利要求7的组合物，其中所述酸选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。
9.权利要求1的组合物，包含丙酸和至少一种C4酸盐。
10.权利要求9的组合物，其中所述酸盐选自异丁酸的钾盐和铵盐。
11.权利要求10的组合物，包含所述丙酸之外的酸，该另外的酸选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。
12.权利要求1的组合物，包含丙酸和至少一种C2-C5酸酯。
13.权利要求12的组合物，包含至少一种C4酸酯。
14.权利要求12的组合物，包含所述丙酸之外的酸，该另外的酸选自乙酸、异丁酸、柠檬酸及其组合。
15.一种制品，包含选自权利要求1的组合物及其组合的组合物。
16.权利要求15的制品，选自人类用食物产品、动物用食物产品、包装产品和固体载体组分。
17.权利要求16的制品，其中所述固体载体包含粘土。
18.权利要求16的制品，其中所述人类用食物产品选自加工食品。
19.权利要求18的制品，选自乳制品。
20.一种组合物，包含丙酸、C4-C6酸盐、C2-C5酸酯和C2-C8醛。
21.权利要求20的组合物，其中所述盐选自异丁酸的钾盐和铵盐及其组合。
22.权利要求20的组合物，其中所述酯选自异丁酸的酯及其组合。
23.权利要求20的组合物，其中所述醛是苯甲醛。
24.一种组合物，选自由丙酸、C4-C6酸盐和C2-C5酸酯组成的组合物；和由丙酸、C4-C6酸盐、C2-C5酸酯和C2-C8醛组成的组合物。
25.权利要求24的组合物，其中所述酸盐选自异丁酸的盐及其组合。
26.权利要求25的组合物，其中所述盐选自异丁酸的钾盐和铵盐。
27.权利要求24的组合物，其中所述酯选自C4酸的酯及其组合。
28.权利要求24的组合物，其中所述醛是苯甲醛。
29.选自权利要求1的组合物、权利要求20的组合物、权利要求24的组合物及所述组合物的组合的组合物应用于农作物的用途。
30.权利要求29的用途，其中所述农作物包括收获后农产品。
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