乳酸鏈球菌素

乳酸鏈球菌素（NISIN）作為一種高效、無毒的天然食品防腐劑符合未來食品防腐劑的發展要求。它可廣泛地應用于食品,特別是需經熱處理的食品中,不但有較好的防腐抑菌作用,而且能減弱熱處理強度,從而降低加工成本,改善風味、外觀。使乳酸鏈球菌素發揮最佳作用的是液體和均一性的食品, 在固體和異質性食品中需要適當增加乳酸鏈球菌素的使用量。

◆物理化學性質

乳酸鏈球菌素（NISIN）是一種白色易流動粉末，使用時需溶于水或液體中，不同pH下溶解度也不同。如在一般水中(pH＝7）的溶解度約為49．0mg／L，在0．02mol／LHCL中，溶解度為118．0mg／L。純乳酸鏈球菌素的活性約為40×106IU／g（一般食品中的有效濃度為25～500IU／g）。而乳酸鏈球菌素產品是乳酸鏈球菌素與氯化鈉等成分的復配品，其活性為1×106IU／g。

乳酸鏈球菌素（NISIN）的活性在室溫及酸性加熱條件下均穩定。如乳酸鏈球菌素在pH＝6．5的脫脂牛奶中，經85℃巴氏滅菌15min后活性僅損失15％，當乳酸鏈球菌素溶于pH＝3的HCL中經121℃、15min高溫滅菌仍能保持100％的活性，因此乳酸鏈球菌素的耐酸、耐熱性優良。

◆溶解性與穩定性

乳酸鏈球菌素（NISIN）的溶解度主要取決于溶液的ｐＨ值,在ｐＨ值較低的情況下,溶解性較好。其溶解度隨ｐＨ值的降低而升高,ｐＨ5.0時溶解度為4.0%,ｐＨ為2.5時溶解度為12%。乳酸鏈球菌素在中性和堿性條件下幾乎不溶解,所以在應用時,一般先用0.02Ｍ鹽酸溶,再加入到食品中。

乳酸鏈球菌素（NISIN）的穩定性主要取決于溫度,ｐＨ值,基質等因素。乳酸鏈球菌素在酸性條件下呈現最大的穩定性,隨著ｐＨ的升高其穩定性大大降低。在ｐＨ為2.0或更低的稀鹽酸中,經115.6℃高壓滅菌,仍能穩定存在;在ｐＨ為5時,其活力損失40%;在ｐＨ為9.8時其活力損失超過90%。在一定溫度范圍內,隨著溫度的升高,它的活性喪失增加。當乳酸鏈球菌素加入到食品中,則受到介質的保護,一些大分子食物如牛奶,肉湯等可使其穩定性大大增強。另外,乳酸鏈球菌素的穩定性還與熱處理時間、食品保藏的溫度及時間等有關。

◆抑菌性

乳酸鏈球菌素（NISIN）主要抑制大部分Ｇ+菌,特別是細菌的芽孢。乳酸鏈球菌素能抑制葡萄球菌屬、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芽孢。例如能有效抑制肉毒梭狀芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌等引起的食品腐敗。早期研究認為, 乳酸鏈球菌素一般對霉菌、酵母菌和Ｇ-菌是無效的,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(如沙門氏菌、大腸桿菌、假單胞菌等)對乳酸鏈球菌素敏感。乳酸鏈球菌素對Ｇ+菌營養細胞和芽孢有不同的抗菌機理。乳酸鏈球菌素對芽孢的作用是在其萌發前期及膨脹期破壞其膜以抑制其發芽過程。

◆作用機制

乳酸鏈球菌素（NISIN）的作用就象一個表面活性劑，它對細菌的營養細胞及孢子都有作用，它對營養細胞的 主要作用點是細胞質膜，抑制細胞壁中肽聚糖的生物合成，從而使細胞壁質膜和磷脂化合物合成受阻，并造成細胞膜內容物外泄，嚴重地引起細胞裂解。對芽孢的作用是在孢子出現膨脹地起始階段抑制其發芽。

◆安全性評價

乳酸鏈球菌素（NISIN）對蛋白酶特別敏感,在消化道中很快被α＿胰凝乳蛋白酶分解。它對人體基本無毒性,也不與醫用抗生素產生交叉抗藥性,能在腸道中無害的降解。對乳酸鏈球菌素的毒性、致癌性、存活性、再生性、血液化學、腎功能、應激反應以及動物器官病毒學等生物學研究證明,乳酸鏈球菌素是安全的。1994年,FAO/WHO規定其ADI為33000IU/kg,LD50為7g/kg。