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細(xì)菌素(bacteriocin)是某些細(xì)菌產(chǎn)生的具有抗菌活性的多肽、蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)復(fù)合物[1]，某些細(xì)菌通過(guò)核糖體機(jī)制產(chǎn)生的一類(lèi)具有抑菌生物活性的蛋白質(zhì)，大多數(shù)細(xì)菌素只對(duì)親緣關(guān)系較近的細(xì)菌有毒害作用，產(chǎn)生菌對(duì)其產(chǎn)生的細(xì)菌素具自身免疫性。雖然細(xì)菌素是抵抗諸如單核細(xì)胞增生李b特氏菌(L. monnocytogenes)等食品病原菌的抑菌劑，它們并不同于青霉素等抗生素；傳統(tǒng)的多肽抗生素是由細(xì)胞多酶復(fù)合體催化形成的，不存在結(jié)構(gòu)基因[2]，而細(xì)菌素由基因編碼,可以通過(guò)基因工程的手加以改造。它們的合成及作用模式與臨床使用的抗生素亦不同。此外，對(duì)抗生素顯示抗性的微生物通常不對(duì)細(xì)菌素顯示交叉抗性，且與抗生素的抗性不一樣，細(xì)菌素抗性通常不是由遺傳決定的。雖然尼生素是商業(yè)上使 用 的 唯 一 的 純 化 的 細(xì) 菌 素 ， 別 的 如 小 球 菌 素(pediocin)，已經(jīng)在食品中應(yīng)用。由于食品安全問(wèn)題正越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注，來(lái)源于乳酸菌的能抵抗食品病原菌且無(wú)毒性或其它不利影響的抗菌肽的應(yīng)用已經(jīng)引 起 很 大 的 關(guān) 注 。美 國(guó) 每 年 花 在 與 空 腸 彎 曲 菌(Campylobact er jejuni ) 、韋氏梭菌(Clost ridiumperfringens)、 大腸桿菌(Escherichia coli O157:H7)、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)、 沙門(mén)氏菌(Salmonella)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等有關(guān)的食品引發(fā)的疾病的費(fèi)用在 6.5~34.9億美元之間[3]。隨著對(duì)含有化學(xué)防腐劑的食品消費(fèi)的增多，消費(fèi)者對(duì)食品安全更加關(guān)注，出現(xiàn)了對(duì)更“天然 " 或“盡量少的加工”食品更大的需求。因此，人們對(duì)天然的防腐劑細(xì)菌素產(chǎn)生了濃厚的興趣。文章以尼生素為重點(diǎn)對(duì)細(xì)菌素與抗生素的區(qū)別、活性細(xì)菌素分子的形成以及其在食品中的應(yīng)用進(jìn)行了較詳細(xì)的討論，比較了這兩種類(lèi)型的分子的合成、作用模式及抵抗力和安全性。
1 細(xì)菌素的來(lái)源及分類(lèi)
為了維持自身的生存或其生態(tài)小環(huán)境，許多真核生物形成了對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)者或傳染者的抗菌防御系統(tǒng)[4]。從許多種類(lèi)的真核生物中均發(fā)現(xiàn)，抗菌肽的產(chǎn)生是其第一層防御，也是其先天免疫性的一部分。有時(shí)這些多肽對(duì)特定的競(jìng)爭(zhēng)菌群起作用，有時(shí)它們的廣譜活性可作為更一般的防御機(jī)制。s菌肽通過(guò)不同的機(jī)制保護(hù)寄主，但最常見(jiàn)的是通過(guò)增加靶細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)的不可逆泄漏及隨后的細(xì)胞死亡。來(lái)源于真核細(xì)胞的抗菌肽具有不同程度的毒性。例如，防御素(defensins)，由人類(lèi)的嗜中性粒細(xì)胞產(chǎn)生，在高濃度時(shí)對(duì)生產(chǎn)其的細(xì)胞有細(xì)胞毒素的作用。雖然從真核細(xì)胞中分離出了許多種類(lèi)的抗菌肽，但它們的細(xì)胞毒素限制了其在食品中使用。
細(xì)菌素最先發(fā)現(xiàn)于 G―菌中。大腸桿菌素由多種抗細(xì)菌蛋白組成，它們可以通過(guò)各種機(jī)制：比如抑制細(xì)胞璧的合成，增加靶細(xì)胞膜的通透性，或抑制 RNA 或DNA 的活性，殺死親緣關(guān)系較傅南婦[5]。在 G+ 細(xì)菌中，乳酸菌已經(jīng)成為抗菌肽的巨大來(lái)源庫(kù)。如前所述，由細(xì)菌產(chǎn)生的抗菌蛋白或多肽稱(chēng)為細(xì)菌素(bacteriocins)。它們是核糖體合成的，能殺死親緣關(guān)系較近的細(xì)菌。由于細(xì)菌素是從諸如肉及膳食產(chǎn)品等食品(通常都含有乳酸菌)中分離得到的，它們已經(jīng)被人們不自覺(jué)地消費(fèi)了數(shù)世紀(jì)。一個(gè)對(duì)乳酸細(xì)菌的40種野生型菌株的研究表明其中的35 種產(chǎn)生尼生素[6]。有超過(guò)40 個(gè)的國(guó)家允許使用尼生素，并且已經(jīng)作為食品防腐劑使用。
人們常將細(xì)菌素與抗生素混淆。從法制的角度來(lái)說(shuō)這將限制它們?cè)谑称分械膽?yīng)用，因?yàn)榘ㄎ覈?guó)在內(nèi)躋蛭許多國(guó)家禁止抗生素應(yīng)用于食品中。所以有必要正確區(qū)分細(xì)菌素與抗生素。它們的主要區(qū)別見(jiàn)表1，細(xì)菌素可明顯地區(qū)別于臨床抗生素，可以安全及有效地使用以達(dá)到控制食品中目標(biāo)病原體生長(zhǎng)的目的。在此以合成作用模式、抗菌譜、毒性及抵抗機(jī)制為基礎(chǔ)來(lái)區(qū)別細(xì)菌素與抗生素。
通常將細(xì)菌素分為三或四種類(lèi)型[7]。第一類(lèi)(class1)細(xì)菌素稱(chēng)為羊毛硫抗生素( lantibiotics)。通常第一類(lèi)細(xì)菌素典型地具有19~50 多個(gè)氨基酸不等。第一類(lèi)細(xì)菌素以它們的稀有氨基酸為其主要特征，如羊毛硫氨酸(ALA-S-ALA)，β - 甲基羊毛硫氨酸(ALA-S-ABA)，>氫丙氨酸(DHA)和脫氫丁氨酸(HBD)。第一類(lèi)又可再分為class 1a 和class 1b。class 1a 細(xì)菌素，包括發(fā)現(xiàn)于 1928 年的尼生素(nisin)，由陽(yáng)離子及疏水性多肽組成，可以在靶細(xì)胞膜上形成孔道，還含有柔性的結(jié)構(gòu)，而class 1b 類(lèi)的多肽含有比較剛性的結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)于 1948 年的枯草菌素(subtilin)是一種尼生素的類(lèi)似物，在12 位氨基酸殘基上與尼生素不同，亦屬于此類(lèi)。class 1b 細(xì)菌素，屬于球型多肽。第二類(lèi)(class II)細(xì)菌素指那些細(xì)菌生產(chǎn)的小的熱穩(wěn)定的不經(jīng)修飾的多肽，可以進(jìn)一步劃分。class IIa 包括小球菌素狀的李斯特氏活性多肽，具有保守的N端序列 Tyr-Gly-Asn-Gly-Val 及在多肽N端半部有兩個(gè)半胱氨酸形成的雙硫橋鍵。class IIb 包括由兩個(gè)不同的多肽組成的細(xì)菌素，對(duì)其活性來(lái)說(shuō)兩個(gè)多肽都是必需的。這些多肽的主要氨基酸系列是不同的。那些大的、熱不穩(wěn)定的細(xì)菌素組成第三類(lèi)(class III)。第四類(lèi)由能夠與其它大分子形成大復(fù)合-的細(xì)菌素組成，其帶正電荷及疏水性的特點(diǎn)致使之與粗提物中的其它大分子形成復(fù)合物。然而，到目前為止，對(duì)第一、第二類(lèi)細(xì)菌素了解得較多，并且是最有可能在食品中應(yīng)用的，文章將重點(diǎn)討論這兩類(lèi)細(xì)菌素。
2 活性細(xì)菌素及抑菌特性
2.1 細(xì)菌素的合成
細(xì)菌素是在核糖體中合成的。產(chǎn)生活性細(xì)菌素的因通常在操縱子簇。研究得較多的是含有產(chǎn) lantibiotic基因的操縱子。許多含產(chǎn)lantibiotic 基因的操縱子屬于class 1a。屬于 class 1b 的 mersadicin 的全部基因簇最近也已被闡明?；蚓幋a2產(chǎn)細(xì)菌素可以位于染色體，也可以在質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)位子中編碼。許多nonlantibiotics，比plantaricin、pediocin 及 sakacin 等的遺傳規(guī)律已經(jīng)被闡明。而類(lèi)似情況存在于 lantibiotic 基因(結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)運(yùn)、調(diào)整基因等)，plantaricin 系統(tǒng)的基因也編碼若干細(xì)菌素，這些細(xì)菌素共用轉(zhuǎn)運(yùn)及調(diào)整基因系統(tǒng)[8]。與細(xì)菌素不同，抗生素通常被認(rèn)為是次生代謝產(chǎn)物，它不是由核糖體合成的。雖然有些抗生素如萬(wàn)古霉素也是由氨基酸組成的，但它們是由酶合成的。實(shí)際上，較多抗生素是通過(guò)一種多載體含硫模板機(jī)制(amultiple-carrierhiotemplate mechanism)合成的，在那里多肽合成酶裝配氨基酸以形成抗生素分子[9]。因?yàn)榧?xì)菌素是由一個(gè)結(jié)構(gòu)基因編碼的，使得活性位點(diǎn)以及結(jié)構(gòu) - 功能的關(guān)系可以簡(jiǎn)單地通過(guò)基因工程加以測(cè)定。而不象抗生素那樣，需通過(guò)化學(xué)方法合成或因其基因工程的復(fù)雜性致使涉及更多的基因。
2.2 轉(zhuǎn)譯后修飾形成活性細(xì)菌素分子
雖然細(xì)菌素由核糖體合成，必需經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄后修飾才具有活性。編碼修飾促酶的基因通常與結(jié)構(gòu)基因緊連。Lantibiotics 經(jīng)過(guò)最廣泛的修飾。LanB 是一種跨膜蛋白質(zhì)，由lantibiotic 生產(chǎn)者轉(zhuǎn)錄，且在運(yùn)出細(xì)胞之前經(jīng)酶修飾。LanC 則參與 lantibiotics 噶蠣鴨的形成 。
Lantibiotics 合成的一個(gè)特點(diǎn)是存在一個(gè) N 端前導(dǎo)多肽( l ead er pept i de) ，接著它的是一個(gè) C 端多肽前體(propeptide)。前導(dǎo)多肽(leader peptide)最初被認(rèn)為是作為在轉(zhuǎn)錄之后修飾涉及的酶的識(shí)別位點(diǎn)。使用未經(jīng)修飾的多肽前體(propeptide)的實(shí)驗(yàn)表明它們(多肽前體)也能夠被識(shí)別及修飾。Lantibiotics 在轉(zhuǎn)錄之后的廣泛修飾包括若干稀有氨基酸的形成。在 lantibiotics 中發(fā)現(xiàn)12 種以上的稀有氨基酸 ，Nonlantibiotics 的多肽前體(propeptide)也通過(guò)前導(dǎo)系列的刪除而被修飾[8]。這些修飾對(duì)于細(xì)菌素的分泌及橫e細(xì)胞膜的遷移是必要的。
2.3 細(xì)菌素的免疫性
細(xì)菌素與抗生素的區(qū)別在于生產(chǎn)細(xì)菌素的細(xì)胞對(duì)其產(chǎn)物(細(xì)菌素)具有免疫力。細(xì)菌素中編碼免疫蛋白的基因靠近其結(jié)構(gòu)及調(diào)整基因。通常細(xì)菌素的結(jié)構(gòu)與免疫基因位于同一個(gè)操縱子且是緊連的[1 ]。最初認(rèn)Lantibiotics 的免疫性只與一種免疫基因有關(guān)，對(duì)尼生素是nis1 而對(duì)枯草菌素則是 Spa1，它們分別編碼 nis1 及Spal 免疫蛋白。然而，似乎這些細(xì)菌素的免疫性是幾種蛋白質(zhì)影響的結(jié)果，因?yàn)閯h除可以編碼其它蛋白質(zhì)的基因?qū)⒏淖兗闹鞯拿庖咝訹12]。例如，不產(chǎn)尼生素的對(duì)尼生素有抗性的菌株Lac.lactis并不具有編碼Nis1免疫蛋白的基因單元，但含有類(lèi)似于nisF、nisE 及nisG 的基因序列，而這被認(rèn)為是此菌株對(duì)尼生素有抗性的原因。刪除 n is G 使得細(xì)胞對(duì)尼生素的抗性減小。對(duì)于第二類(lèi)class 11)細(xì)菌素 nonlantibiotics，免疫現(xiàn)象要簡(jiǎn)單些。它們具有一種可以編碼免疫蛋白的基因。通常，此免疫蛋白是松散地與膜結(jié)合在一起的具有50~150氨基酸殘基的堿性蛋白。乳球菌素A(Lactococcin A)免疫蛋白(Lcn1)是目前為止研究得最多的。
2.4 抑菌性及其影響因素
研究得較多的是尼生素的抑行?。膸V素主要抑制大部分G+ 菌的生長(zhǎng)，包括產(chǎn)芽孢桿菌(如肉毒桿菌)、耐熱腐敗菌(如嗜熱脂肪芽孢桿菌)等。它在食品防腐中的重要價(jià)值在于能抑制芽孢細(xì)菌(包括嗜熱產(chǎn)氣芽孢菌)。由于多數(shù) G+ 菌能引起食品腐敗，有些并能導(dǎo)致食物中毒等危害人健康，因此尼生素作為食品防腐劑是重要的、有效的。早期的研究認(rèn)為，尼生素一般對(duì)霉菌、酵母菌和G―菌無(wú)效。但近期的研究表明，在一定條件下(如冷凍、加熱、降低pH 和 EDTA 處理)，一些G ―菌如沙門(mén)氏菌、大腸桿菌、假單胞菌、擬桿菌、放線桿菌、克雷伯氏菌，對(duì)尼生素敏感。例如，尼生素的溶解性在 pH2 時(shí)比pH8 時(shí)要高228 倍。在酸性條件下，尼生素對(duì)溫度較穩(wěn)定，隨著 pH 值的增加，溫度越高，尼生素活性下降越顯著，pH6 和7 時(shí)，121℃、20min 高溫后尼生素活性完全喪失。同時(shí)，放置溫度和時(shí)間對(duì)尼生素活性也有顯著影響，放置溫度越高、時(shí)間越長(zhǎng)，尼生素活性下降越顯著 。此外，食品的 學(xué)成分和物理狀態(tài)對(duì)細(xì)菌素的活性有巨大的影響。
細(xì)菌素，特別是lantibiotics，是通過(guò)在膜上形成孔，耗盡跨膜電勢(shì)差(△φ)和 pH 梯度，導(dǎo)致細(xì)胞物質(zhì)的泄漏而抑制靶細(xì)胞。細(xì)菌素是帶疏水片段的正電荷分子，其與靶細(xì)胞膜上的帶負(fù)電荷的磷酸鹽基團(tuán)的靜電相互作用被認(rèn)為有助于其最初的與靶細(xì)胞膜的結(jié)合。最近的研究表明尼生素活性的復(fù)雜性在于，為了殺死細(xì)胞必需與細(xì)胞膜上的脂質(zhì) II 結(jié)合[15]?？梢酝茰y(cè)為了接近諸DNA、RNA、酶及其它位點(diǎn)等靶以殺死靶細(xì)胞，細(xì)菌素必需首先進(jìn)入細(xì)胞?，F(xiàn)在已經(jīng)證明有一種第二類(lèi)細(xì)菌素可以精確地抑制喔邢婦中的細(xì)胞質(zhì)膜的形成。細(xì)菌素對(duì)不同靶細(xì)胞的作用并不相等，研究者測(cè)定了細(xì)菌素對(duì)特定的菌種及菌株的親合力，目標(biāo)菌株的磷脂成分及環(huán)境的 pH 值影響 MIC 值[16]。最近有研究表明，似乎在靶細(xì)胞膜上的‘入塢分子’(docking molecules)更有利于與細(xì)菌素作用并增強(qiáng)細(xì)菌素的嘀菩Ч。其它細(xì)菌素也可以作用于靶細(xì)胞膜的特定位點(diǎn)，這些位點(diǎn)可質(zhì)。而這些相互作用可以提高細(xì)菌素的抑制活性。蛋白質(zhì) PAI 及乳球菌素A 都能形成不依賴(lài)于電勢(shì)的孔。乳球菌素能透過(guò)敏感細(xì)胞囊而其脂質(zhì)并不受影響。這表明一個(gè)細(xì)胞表面的類(lèi)似受體的實(shí)體是必需的(如脂質(zhì)II )[15,16]。
2.5 細(xì)菌素的毒性
細(xì)菌素作為乳酸菌(LAB)的產(chǎn)品已經(jīng)被人們消費(fèi)。急性、亞慢性及慢性的研究，以及繁殖、提高敏感性、體外的和交叉抗性的研究均表明尼在ADI(AcceptableDaily Intake )為 2.9mg/ 人 /d 時(shí)消費(fèi)是安全的。包括老鼠及豚鼠試驗(yàn)得知，由于尼生素是口服的，也測(cè)定了尼生素對(duì)口腔里的微生物菌群的影響，對(duì)飲用 1min之后的含尼生素的巧克力牛奶進(jìn)行化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在唾液中尼生素的濃度活性只是最初的 1/40，控制組唾液只有 1/100 的活性。另外的研究揭示了胃酶對(duì)尼生素的影響，胰島素可使其失活，且被吸收的尼生素對(duì)有益微生物菌群沒(méi)有影響，比如腸道菌群。尼生素是當(dāng)前最為商業(yè)化的細(xì)菌素，研究者對(duì)其在食品應(yīng)用的安全性也作了肯定評(píng)價(jià)。
3 細(xì)菌素在食品中的應(yīng)用
到目前為止, 細(xì)菌素中只有尼生素批準(zhǔn)應(yīng)用于食品工業(yè)。已在世界 50 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)廣泛應(yīng)用其作為食品防腐劑。雖然許多國(guó)家對(duì)其添加數(shù)量和所應(yīng)用食品的范圍有所不同，但有不少?lài)?guó)家,如英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞等國(guó)對(duì)其添加數(shù)量則不作任何限制。我國(guó)衛(wèi)生部頒發(fā)的GB2760-86 規(guī)定，尼生素在罐裝食品、植物蛋白食品最大使用量為 0.2g/kg，乳制品、肉制品最大使用量為0.5g/kg，一般參考用量為 0.1~0.2g/kg。作為食品工業(yè)普遍使用的一種天然生物防腐劑，尼生素應(yīng)用前景雖然廣闊，但也存在一定的局限性。首先，尼生素的抗菌譜較窄，只對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌起作用，而對(duì)革蘭氏陰性腐敗菌、酵母菌、霉菌及病毒尚沒(méi)有明顯的抑制作用。
其次，食品加工中的一些因素也會(huì)影響它的防腐效果。
包括:(1)在貨架期內(nèi)，食品原材料中來(lái)源于微生物、動(dòng)植物有機(jī)體中的蛋白酶或許會(huì)降低尼生素的活性。
(2) 尼生素在酸性環(huán)境下熱穩(wěn)定性很高，但在中性或堿性pH
條件下熱穩(wěn)定性較差。
(3)因尼生素是一個(gè)疏水多肽，所以食品中的脂肪物質(zhì)會(huì)干擾它在食品中的均勻分布，從而影響它的效果。因此，尼生素在液體和均一性的食品中防腐效果較好，在固體和異質(zhì)性食品中的效果相對(duì)要差。
(4) 尼生素能夠與許多化學(xué)食品防腐劑，如山梨酸等配合使用，進(jìn)而有更好的防腐作用，但某些食品添加劑(如焦亞硫酸鈉、二氧化鈦)對(duì)尼生素的活性有負(fù)面影響，導(dǎo)致尼生素的降解。
(5)研究表明，在食品貨架期內(nèi)尼生素的應(yīng)用效果與它<殘留量有直接關(guān)系，而它的殘留量則取決于貯藏溫度、貯藏時(shí)間和貯藏食品的pH 值，所以，依據(jù)不同的食品來(lái)確定尼生素在保存期內(nèi)的殘留量是保證尼生素應(yīng)用效果的一個(gè)重要指標(biāo)。總之,應(yīng)用尼生素作防腐劑時(shí)，既要考慮其優(yōu)越性又要考慮其局限性，才能達(dá)到更好的效果。
3.1 在乳制品中的應(yīng)用
尼生素已成功應(yīng)用于硬質(zhì)干酪、巴氏滅菌干酪、巴氏滅菌奶、罐裝濃縮牛奶、高溫滅菌奶、高溫處理風(fēng)味奶、酸奶、乳制甜點(diǎn)等制品中。在干酪的加工過(guò)程中尼生素是最有效的保護(hù)劑，干酪原料經(jīng)80~100℃巴氏消毒后，梭菌芽孢仍能存活，乳酪中的微生物為丁酸梭菌，酪丁酸梭菌，生孢梭菌，尤其是肉毒梭菌在加工的乳酪中產(chǎn)生毒素。Taylors 等研究表明，在經(jīng)巴氏處理的干酪中加入500~1000IU/ml 尼生素能阻止梭的生長(zhǎng)和毒素的形成，同時(shí)還能降低食鹽和磷酸鹽的用量。酸奶中主要污染菌為霉菌、酵母菌和細(xì)菌圓捎500IU 尼生素/ml 和耐酸CMC、復(fù)合穩(wěn)定劑A 或B，可延長(zhǎng)酸奶的保質(zhì)期4~8d，且不影響酸奶的感官和品質(zhì)[16]。
3.2 在酸性罐頭食品中的應(yīng)用
在酸性條件下，尼生素的穩(wěn)定性、溶解度、活性均提高，因而它可成功地應(yīng)用于高酸性食品(pH ＜4.5)的防腐。低酸或非酸性罐頭食品添加了尼生素，也能起到減輕熱處理強(qiáng)度的作用。錢(qián)平等采用沸水殺菌和添加尼生素相結(jié)合的方式，對(duì)蔬菜罐頭進(jìn)行殺菌，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)處理的罐頭感官特性大為改善。張曉東等通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，尼生素作為一種天然食品防腐劑應(yīng)用于瓶裝醬菜，能夠降低醬菜中食鹽用量,效果優(yōu)于化學(xué)防腐劑苯酸鈉和山梨酸鉀。它能有效地抑制乳酸菌再發(fā)酵和葡萄球菌、芽胞菌的生長(zhǎng)繁殖。尼生素安全性可靠，尼生素的 LD50 值與食鹽相當(dāng)。由于某些國(guó)家在食品中不準(zhǔn)使用苯甲酸鈉，所以尼生素用于瓶裝醬菜出口，具有現(xiàn)實(shí)意義。添加尼生素的瓶裝醬菜其衛(wèi)生質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味無(wú)影響。也可以將其應(yīng)用于復(fù)合薄膜包裝醬菜中[。
3.3 在啤酒中的應(yīng)用
由于啤酒含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，pH 較低，氧含量低，含糖量較少，加之啤酒中含有酒精，所以啤酒中腐敗菌主要是乳酸菌。乳酸菌屬的乳酸桿菌和片球菌是啤酒加工過(guò)程中最常見(jiàn)的污染菌，是啤酒發(fā)酵中最需要防治的有害微生物。對(duì)于尼生素在啤酒行業(yè)中的應(yīng)用，英國(guó)學(xué)者做了大量的實(shí)驗(yàn)，他們認(rèn)為尼生素能夠提高啤酒的生物穩(wěn)定性。尼生素對(duì)于生長(zhǎng)和發(fā)酵階段的啤酒酵活力、凝聚力和釀造特性沒(méi)有影響，啤酒低 pH、酒花物質(zhì)的環(huán)境下，尼生素活性不受影響，但是卻幾乎能夠有效的抑制啤酒中已發(fā)現(xiàn)的所有的革蘭氏陽(yáng)性腐敗菌，從而提高啤酒的生物穩(wěn)定性。1985 年，Ogden等用平板打孔法檢測(cè)得出，啤酒常見(jiàn)腐敗菌幾乎均能被100IU/ml 尼生素所抑制。尼生素能夠抑制啤酒釀造過(guò)程中某些害微生物的生長(zhǎng)，可以應(yīng)用于啤酒釀造的不同階段[ 18 ]。
3.4 細(xì)菌素在肉制品中的應(yīng)用
由于乳酸菌(LAB)通常在肉制品中發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)能從這些細(xì)菌中生產(chǎn)細(xì)菌素。雖然大多數(shù)細(xì)菌素已經(jīng)從與食品有關(guān)的乳酸菌(LAB)中分離出來(lái)，它們并不定對(duì)所有的食品都有效。當(dāng)然，在適當(dāng)?shù)臈l件下許多細(xì)菌素有可能應(yīng)用于食品。其中研究得最多的是尼生素在肉制品中的應(yīng)用。硝酸鹽通常被用來(lái)抑制肉制品中梭菌的生長(zhǎng)。然而，對(duì)安全性的關(guān)注促使食品工業(yè)去尋找其它可供選擇的保存手段，尼生素單獨(dú)或與低濃度硝酸鹽混合可以抑制 Clostridium 的生長(zhǎng)。一個(gè)常用的試驗(yàn)系統(tǒng)是香腸，因?yàn)槠涓瘮〕Ｊ怯煽梢员患?xì)菌素抑制的乳酸菌引起的，Davies 等研究了脂肪含量及磷酸鹽乳化劑對(duì)香腸中尼生素的抗菌效果的影響，發(fā)現(xiàn)體系中低脂肪含量對(duì)應(yīng)于高的尼生素活性。另外一些研究將尼生素與乳酸混合使用，結(jié)果表明對(duì) G－細(xì)菌具有更高的抑制效果。
我國(guó)是一個(gè)乳酸菌等細(xì)菌資源豐富的國(guó)家，但是，對(duì)天然、無(wú)毒、安全的食品防腐劑―細(xì)菌素的研究起步較晚，因此，要加大力度對(duì)細(xì)菌素的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，堅(jiān)信細(xì)菌素作為一類(lèi)具有廣闊開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景的天然食品防腐劑，將對(duì)人類(lèi)健康有著實(shí)際意義。
作者：廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院 劉 ，楊 洋
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