乳酸鏈球菌素亦稱乳酸鏈球菌肽或音譯為尼辛，是乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，由34個氨基酸殘基組成，分子量約為3500 Da。由于乳酸鏈球菌素可抑制大多數(shù)革蘭氏陽性細(xì)菌，并對芽孢桿菌的孢子有強(qiáng)烈的抑制作用，因此被作為食品防腐劑廣泛應(yīng)用于食品 行業(yè) 。食用后在人體的生理pH條件和α—胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不會改變?nèi)梭w腸道內(nèi)正常菌群以及產(chǎn)生如其它抗菌素所出現(xiàn)的抗性問題，更不會與其它抗菌素出現(xiàn)交叉抗性，是一種高效、無毒、安全、無副作用的天然食品防腐劑（立項(xiàng)報告）。

第二節(jié) 乳酸鏈球菌素的生產(chǎn)技術(shù)

采用乳酸鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鏈球菌，是唯一獲得乳酸鏈球菌的途徑。本文對本實(shí)驗(yàn)室保存的乳酸鏈球菌MEN105菌株進(jìn)行了培養(yǎng)基和發(fā)酵條件優(yōu)化。首先采用單因素試驗(yàn)方法，找到了碳源、氮源、磷源和無機(jī)鹽等種類的較適因素水平，運(yùn)用均勻設(shè)計進(jìn)一步優(yōu)化乳酸鏈球菌發(fā)酵培養(yǎng)基，得到的乳酸鏈球菌最適發(fā)酵培養(yǎng)基(g/100mL)為：蔗糖2.93，大豆蛋白胨1.0，酵母膏0.43Na_2HPO_4為1.89，MgSO_4·7H_2O 0.02。比出發(fā)培養(yǎng)基效價提高了35.8%。采用單因素實(shí)驗(yàn)方法對培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了最適的乳酸鏈球菌發(fā)酵條件：滅菌前培養(yǎng)基pH調(diào)至7.5，150mL三角瓶裝20mL，30℃培養(yǎng)24h。 在3L自動控制發(fā)酵罐中，比較了自然pH分批發(fā)酵和恒pH 6.5分批發(fā)酵。通過控制pH發(fā)酵，削弱了發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸導(dǎo)致pH下降對發(fā)酵的抑制作用，乳酸鏈球菌發(fā)酵效價比自然pH發(fā)酵提高了21.9%。

通過不同初始糖濃度發(fā)酵過程的比較，發(fā)現(xiàn)高糖濃度會對乳酸鏈球菌發(fā)酵產(chǎn)生底物抑制作用，并且延長發(fā)酵周期。因此，確定對乳酸鏈球菌進(jìn)行補(bǔ)糖發(fā)酵，以1%蔗糖濃度作為初始糖濃度，在以上基礎(chǔ)上，考察補(bǔ)糖發(fā)酵對乳酸鏈球菌產(chǎn)量的影響。對數(shù)中期的兩種補(bǔ)料方式顯示，2種模式均有效得縮短了發(fā)酵周期，提高了發(fā)酵產(chǎn)量，其中分2次等量補(bǔ)加蔗糖的模式比恒速連續(xù)流加蔗糖模式，效價提高了175IU，比恒pH分批發(fā)酵效價提高了19.2%，達(dá)到4673IU/mL。

發(fā)酵動力學(xué)的 研究 是對微生物發(fā)酵參數(shù)之間關(guān)系的深層次了解。利用Logistic等模型描述，恒pH條件下，乳酸鏈球菌ATCC11454的菌體生長、乳酸和乳酸鏈球菌的合成，以及蔗糖消耗的動力學(xué)。并使用遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)對模型參數(shù)進(jìn)行估算，確定了乳酸鏈球菌發(fā)酵過程的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了此模型的正確性。這將為進(jìn)一步 研究 和預(yù)測乳酸鏈球菌發(fā)酵過程奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

第三節(jié) 乳酸鏈球菌素的發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，乳酸鏈球菌素很早就已應(yīng)用于肉制品中，同時廣泛應(yīng)用于肉類、魚類的防腐保鮮。據(jù) 研究 ，在不影響香腸、火腿色澤和防腐效果的情況下加入乳酸鏈球菌素，可使亞硝酸鹽含量明顯降低。在魚類防腐方面，乳酸鏈球菌素還具有延遲熏制魚中存在的肉毒梭菌芽孢毒素形成的作用。 研究 人員發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽同乳酸鏈球菌素結(jié)合使用具有協(xié)同作用，乳酸鏈球菌可作為一種有效的替代物，減少火腿中發(fā)色劑的用量。乳酸鏈球菌能有效控制肉制品中微生物的生長，尤其是抑制產(chǎn)生毒素的肉毒梭狀芽孢桿菌的活性，并且乳酸鏈球菌本身呈酸性，能降低周圍介質(zhì)的pH值，因而能降低殘留的亞硝酸鹽含量，減少亞硝胺的形成。

乳酸鏈球菌在加工過程中，過分的熱處理會明顯改變?nèi)庵破返馁|(zhì)地及外觀，加入乳酸鏈球菌后僅需45%的熱處理即可延長其貯存期。在傳統(tǒng)的香腸生產(chǎn)中，普遍使用亞硝酸鹽等發(fā)色劑進(jìn)行發(fā)色并抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的生長，隨后亞硝酸鹽與肉毒素反應(yīng)產(chǎn)生腌制紅色和腌制風(fēng)味。但亞硝酸鹽與體內(nèi)的胺類物質(zhì)作用會生成一種致癌物質(zhì)——亞硝胺化合物。此外，在豬肉絲等肉干制品的生產(chǎn)中，采用乳酸鏈球菌素代替常用的山梨酸鉀進(jìn)行試驗(yàn)，其抑菌效果明顯。

乳酸鏈球菌另外， 研究 人員為了適當(dāng)?shù)匮娱L烤肉的貨架期，考慮在烤肉中添加適量的乳酸鏈球菌，并進(jìn)行了大量試驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)來看，在烤肉中添加適量的乳酸鏈球菌對抑制細(xì)菌生長繁殖、延長產(chǎn)品的保質(zhì)期確實(shí)起到了一定作用。

乳酸鏈球菌 研究 表明，乳酸鏈球菌添加在牛肉冷卻肉中，可用于牛肉的保鮮。因?yàn)槿樗徭溓蚓c食品常用保鮮劑丙酸鈣間無交互作用，與乳酸鈉具有協(xié)同作用，與山梨酸鉀具有拮抗作用。

乳酸鏈球菌有 研究 人員為了延長扒雞的貨架期，將乳酸鏈球菌添加于扒雞生產(chǎn)中，這樣可以降低殺菌溫度，使扒雞的食用品質(zhì)得到改善。另外，火腿切片在加工過程一般是先熟化后再切片包裝。為防止二次污染， 研究 人員在切片中添加乳酸鏈球菌，在無菌化包裝條件下，延長了火腿切片的保質(zhì)期。

乳酸鏈球菌 研究 人員應(yīng)用乳酸鏈球菌進(jìn)行紅腸保鮮時發(fā)現(xiàn)，可有效降低細(xì)菌總數(shù)，在一定程度上能延長紅腸的保質(zhì)期，但單獨(dú)使用效果不是很理想，最好能與其他辦法結(jié)合使用。有試驗(yàn)表明，在冷藏條件下的真空包裝鮮羊肉中加入乳酸鏈球菌，能夠有效抑制鮮羊肉中細(xì)菌總數(shù)和pH值的上升，從而達(dá)到保鮮的目的，但同時發(fā)現(xiàn)，經(jīng)乳酸鏈球菌處理的樣品存在液汁流失過多和口味偏酸等特點(diǎn)，有待進(jìn)一步 研究 解決。

乳酸鏈球菌以上眾多應(yīng)用表明，在肉制品加工過程中，添加乳酸鏈球菌都能有效延長產(chǎn)品的貨架期，但要想使產(chǎn)品獲得理想的保鮮效果，還必須與其他食品防腐劑進(jìn)行科學(xué)合理的搭配。

乳酸鏈球菌在我國，對天然食品防腐劑的 研究 、開發(fā)雖比較晚，但從其發(fā)展來看，天然食品防腐劑取代化學(xué)合成防腐劑是一種趨勢。乳酸鏈球菌素作為一種天然、高效、安全、無毒副作用的食品防腐劑，應(yīng)用前景將更加廣闊。 研究 認(rèn)為，乳酸鏈球菌素在今后的 研究 方向是繼續(xù)加強(qiáng)乳酸鏈球菌與其他食品防腐劑、柵欄因子和現(xiàn)代技術(shù)的協(xié)同效應(yīng) 研究 。

第四節(jié) 乳酸鏈球菌素的發(fā)展現(xiàn)前景

肉制品因其營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特而一直受到人們的喜愛，同時因其有較高的營養(yǎng)成分，為各種微生物的生長提供了一個適宜的場所，從而導(dǎo)致肉品容易腐敗，貨架期縮短。為了達(dá)到更長的貨架期，有必要在肉制品中適當(dāng)添加一些食品級的防腐保鮮劑。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，利用動植物或微生物的代謝產(chǎn)物等為原料，經(jīng)提取、酶法轉(zhuǎn)化或者發(fā)酵等技術(shù)生產(chǎn)的天然生物性食品防腐劑逐漸受到人們的重視，乳酸鏈球菌素（乳酸鏈球菌）就是其中的一種。它是一種可作為防腐劑應(yīng)用于食品的細(xì)菌素。據(jù)了解，目前，已有包括美國、英國及我國在內(nèi)的50多個國家和地區(qū)，將乳酸鏈球菌素作為一種天然食品防腐劑加以應(yīng)用。

 

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