微生物防腐劑細(xì)菌素

1、微生物防腐劑細(xì)菌素微生物防腐劑細(xì)菌素在食品工業(yè)中的應(yīng)用在食品工業(yè)中的應(yīng)用田亞晨田亞晨化學(xué)成分抑菌范圍在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要內(nèi)容作用機(jī)制前言前言20世紀(jì)中期Gratia（1946）對(duì)大腸桿菌V菌株抑制菌株現(xiàn)象進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)的。以后Gratia和Fredericq對(duì)大腸桿菌V菌株產(chǎn)生的這種抑制物質(zhì)進(jìn)行了分離，并稱為大腸桿菌素。以由于很多細(xì)菌都可以產(chǎn)生類(lèi)似物質(zhì)，Jacob（1953）將這類(lèi)物質(zhì)稱為細(xì)菌素細(xì)菌素。1947年英國(guó)的Mattick認(rèn)識(shí)到血清學(xué)N 群中一些乳酸鏈球菌（Streptococcus lactis）產(chǎn)生具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的抑制物，并將其命名為“NisinNisin” 細(xì)菌素具有無(wú)毒、熱

2、穩(wěn)定性強(qiáng)、水溶性好、抗菌性強(qiáng)、不影響食品風(fēng)無(wú)毒、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、水溶性好、抗菌性強(qiáng)、不影響食品風(fēng)味等優(yōu)點(diǎn)味等優(yōu)點(diǎn)。細(xì)菌素用作食品保存和醫(yī)療工程具有巨大潛力，因?yàn)樗鼈兛梢匝a(bǔ)充或取代目前使用的抗生素。細(xì)菌素在分子遺傳、基因工程、蛋白質(zhì)工程、食品添加劑和微生態(tài)制劑等方面有很好的應(yīng)用前景，尤其在食品工業(yè)中越來(lái)越受到重視并且陸續(xù)被許多國(guó)家所接受。部分細(xì)菌素已廣泛應(yīng)用于肉類(lèi)工業(yè)、奶制品工業(yè)、釀酒和糧食加工等領(lǐng)域。目前，在食品應(yīng)用中研究最透徹的細(xì)菌素是乳鏈菌素（Nisin），美國(guó)已將此應(yīng)用于食品添加劑化學(xué)成分與分類(lèi)化學(xué)成分與分類(lèi)細(xì)菌素是一種成分非常復(fù)雜的物質(zhì)。但它們都有一個(gè)相同的構(gòu)件，一種必需的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。很

3、多細(xì)菌（葡萄球菌，梭菌和乳酸菌）的細(xì)菌素，在純化狀態(tài)下，它們是十分復(fù)雜的分子，除了蛋白質(zhì)外還包括一些脂質(zhì)和糖類(lèi)等。化學(xué)成分與分類(lèi)化學(xué)成分與分類(lèi)復(fù)合細(xì)菌素羊毛硫抗生素（lantibiotics） 小的熱穩(wěn)定的非修飾肽（SHSP）分子的不穩(wěn)定性蛋白（LHLP）按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性可分為4大類(lèi)抗生素不同于細(xì)菌素，它不是核糖體合成的，一般被認(rèn)為是微生物產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物。所有類(lèi)別的細(xì)菌素都是由核糖體合成的，只有Class是翻譯后修飾形成的活性細(xì)菌素分子抑菌范圍抑菌范圍細(xì)菌素通常由革蘭氏陽(yáng)性菌產(chǎn)生并可以抑制其它的革蘭氏革蘭氏陽(yáng)性菌陽(yáng)性菌，如乳球菌、葡萄桿菌、利斯特氏桿菌等，對(duì)大多數(shù)的革蘭氏陰性菌、真菌

4、等沒(méi)有抑制作用。對(duì)于第一類(lèi)細(xì)菌素可以抑制許多革蘭氏陽(yáng)性菌，如Nisin抑制葡萄球菌屬、 鏈球菌屬、小球菌屬和乳桿菌屬的某些菌種，抑制大部分梭菌屬和芽孢桿菌屬的孢子；嗜酸乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌產(chǎn)生的 細(xì) 菌素對(duì)乳桿菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜熱鏈球菌有抑制作用。但有研究發(fā)現(xiàn)，Nisin與螯合劑(如EDTA) 連接后，改變了靶細(xì)胞壁的滲透性，可以抑制一些革蘭氏陰性菌，如 E.coil.作用機(jī)制作用機(jī)制細(xì)菌素的抗菌機(jī)制是細(xì)菌素對(duì)靶細(xì)胞的胞膜胞膜發(fā)生改變。細(xì)菌素是作用于靶細(xì)胞膜，導(dǎo)致膜通透性增大，致使細(xì)胞內(nèi)容物外瀉而死亡。Nisin能夠通過(guò)其拮抗作用大量降低李斯特菌磷酸酰甘油，雙磷酸酰甘油和二磷脂酸甘

5、油的含量。從另一個(gè)層面說(shuō)，Nisin對(duì)G+ 細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的作用是使細(xì)胞引起損傷，它對(duì)芽孢的作用是在其萌發(fā)前期及芽孢的膨脹期破壞其膜， 抑制其發(fā)芽過(guò)程在食品工業(yè)中的應(yīng)用在食品工業(yè)中的應(yīng)用在在啤酒中的啤酒中的應(yīng)用應(yīng)用利用Nisin不抑制酵母菌這一特性亦可應(yīng)用于啤酒、果酒、蒸餾酒等含酒精飲料的釀造，以防止乳酸菌引起的酸敗。在啤酒釀造中的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)已取得滿意的結(jié)果。在啤酒釀造中添加Nisin的作用。在擴(kuò)培啤酒酵母所用的冷麥汁中添加Nisin，可保證酒母不受革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的污染。將Nisin直接加入發(fā)酵醪中，可以控制發(fā)酵過(guò)程中乳桿菌、片球菌等雜菌的生長(zhǎng)。在肉制品在肉制品中的應(yīng)用中的應(yīng)用傳統(tǒng)的肉制品生產(chǎn)

6、中，普遍使用亞硝酸鈉、硝酸鈉等發(fā)色劑來(lái)產(chǎn)生腌制紅色和腌制風(fēng)味，并抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的生長(zhǎng)，但這些添加劑同時(shí)對(duì)人體具有潛在的致癌危險(xiǎn)。Nisin作為天然防腐劑，具有安全無(wú)毒，抗菌能離等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于肉類(lèi)工業(yè)，目前使用Nisin的肉制品有罐裝火腿、熏豬肉、咸豬肉、香腸、真空包裝新鮮牛肉等在食品工業(yè)中的應(yīng)用在食品工業(yè)中的應(yīng)用在果汁飲料在果汁飲料中的應(yīng)用中的應(yīng)用果汁及果汁類(lèi)飲料的酸敗經(jīng)常是由酸土芽孢桿菌引起的。酸土芽孢桿菌是一種耐酸且耐熱的產(chǎn)孢子菌。Nisin對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌，尤其是產(chǎn)孢子菌有很強(qiáng)的抑制作用。1999年，英國(guó)學(xué)者研究了Nisin對(duì)蘋(píng)果汁、橘子汁和葡萄柚汁三種果汁中酸土芽孢桿菌孢子的抑制作用，取得了滿意的結(jié)果在乳品中在乳品中的應(yīng)用的應(yīng)用乳制品如牛奶、干酪等營(yíng)養(yǎng)特別豐富、極易腐敗變質(zhì)，經(jīng)巴氏殺菌和冷藏可延長(zhǎng)保存期，但其中的肉毒梭菌仍能存活，并產(chǎn)生一定的毒素