乳酸鏈球菌素(別名：乳酸鏈球菌肽或尼，Nisin)是從乳酸鏈球菌發(fā)酵產(chǎn)物中提取的一種 多肽類抗菌物質(zhì)，是一種世界公認(rèn)的安全、天然生物食品防腐劑和抗菌劑。早在 1928 年， Rogers 和 Whittier 就發(fā)現(xiàn)乳酸鏈球菌的代謝產(chǎn)物能夠抑制部分革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)。1944 年 Mattick 和 Hirsch 發(fā)現(xiàn)血清學(xué) N 群中的一些乳酸鏈球菌能產(chǎn)生蛋白類抑菌物質(zhì)，命名為Ｎ _inhibitory Substance 即Ｎ群抑菌物質(zhì)，簡(jiǎn)稱為 Nisin。1951 年，Hirsch 等人應(yīng)用乳酸鏈球菌 素到食品保藏中，成功的抑制了由產(chǎn)氣梭狀芽孢桿菌引起的奶酪腐敗，極大改善了奶酪的品 質(zhì)。1953 年由英國(guó)的阿普林和巴雷特公司首次以商品的形式出售了這種新的防腐劑——乳酸鏈球菌素。1969 年，F(xiàn)AO/WHO 食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)批準(zhǔn)乳酸鏈球菌素作為一種 生物型防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)。1988 年美國(guó)國(guó)家食品和藥物管理局(FDA)正式批準(zhǔn)將乳酸鏈 球菌素應(yīng)用于食品中。我國(guó)在 GB2760-86 中批準(zhǔn)乳酸鏈球菌素可用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品、肉制品中。

迄今為止，乳酸鏈球菌素已在全世界 70 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)被用作 防腐劑。

1 分子結(jié)構(gòu)

乳酸鏈球菌素分子由 34 個(gè)氨基酸殘基組成，分子式為 C143H228N42O37S7，分子量為 3510。經(jīng)過(guò)幾十年的研究，人們已發(fā)現(xiàn)乳酸鏈球菌素分子有 6 種類型，它 們分別是 A、B、C、D、E、Z，其中以 NisinA 和 Z 兩種類型的研究最為活躍。NisinA 與 NisinZ 的差異僅在于氨基酸順序上第 27 位氨基酸的種類不同。NisinA 是組氨酸(His)，而 NisinZ 是天門(mén)冬酰胺(Asn)。資料表明，同樣濃度下 NisinZ 的溶解度和抗菌能力都比 NisinA 強(qiáng)。

2 溶解性

乳酸鏈球菌素（Nisin）是一種白色至淺棕色固體粉末，使用時(shí)需溶于水或液體中，要 取決于溶液的 pH 值，在 pH 值較低的情況下，溶解性較好。如在水中（pH=7），溶解度為 49.0mg/mL（乳酸鏈球菌素）；若在 0.02M 鹽酸中，溶解度為 118.0mg/mL（乳酸鏈球菌素）； 在堿性條件下，幾乎不溶解，所以在應(yīng)用時(shí)，一般先用 0.02Ｍ鹽酸溶解，再加入到食品中。
3 穩(wěn)定性

乳酸鏈球菌素（Nisin）的穩(wěn)定性主要取決于溫度、pＨ值、酶、基質(zhì)等因素。在酸性條件下呈現(xiàn)最大的穩(wěn)定性，隨著 pH 的升高其穩(wěn)定性大大降低。在 pH2.0 的條件下耐受 121℃ 長(zhǎng)達(dá) 30min。pH 值越高，本品表現(xiàn)越不穩(wěn)定，同是在 121℃下加熱 15min，pH4.0 條件下活 性降低 29%，到 pH 值變?yōu)?7.0 時(shí)，喪失掉 99.7％的抑菌活性。在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫 度的升高，它的活性喪失增加。對(duì)α-凝乳蛋白酶、胰腺酶、消化酶、唾液酶等很敏感，但 對(duì)粗制凝乳蛋白酶、脂酶、淀粉酶不敏感。當(dāng)乳酸鏈球菌素加入到食品中，則受到介質(zhì)的保 護(hù)，一些大分子食物如牛奶，肉湯等可使其穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。此外本品的穩(wěn)定性還與熱處理 條件以及貨架期長(zhǎng)短等因素有關(guān)。
4 有效性

4.1 抗菌譜
乳酸鏈球菌素對(duì)許多革蘭氏陽(yáng)性菌及其芽孢有強(qiáng)烈的抑制作用，如葡萄球菌 (Staphylooccus)、鏈球菌(Streptococcus)、微球菌(Micrococcus)、分枝桿菌(Mycobacterium)、 李斯特氏菌(Listeria)和乳桿菌(Lactobacillus)等。早期的研究認(rèn)為本品對(duì)革蘭氏陰性菌無(wú)抑制 作用，但近期研究表明，在螯合劑如 EDTA 存在下可以抑制沙門(mén)氏菌(Salmonellasp spp.)，大 腸桿菌(Escherichia coli)和銅綠假單胞菌(Pseudomonsa aeruginosa)等革蘭氏陰性菌。新型的食 品冷凍防腐技術(shù)如經(jīng)超高流體靜壓力(Ultra high hydrostatic pressure，UHP)和脈沖電場(chǎng)技術(shù) (Pulsed electric field，EP)也可以使大腸桿菌和鼠傷寒沙門(mén)氏菌對(duì)本品敏感。本品對(duì)霉菌、酵 母沒(méi)有抑制作用，但對(duì)利用酵母代謝產(chǎn)物的細(xì)菌卻有很好的抑制作用。

4.2 作用機(jī)理
乳酸鏈球菌素可以引起敏感菌細(xì)胞質(zhì)的釋放，從而造成細(xì)胞裂解。乳酸鏈球菌素對(duì)微生 物的作用首先是乳酸鏈球菌素對(duì)細(xì)胞膜的吸附，在此過(guò)程中，乳酸鏈球菌素能否通過(guò)細(xì)菌細(xì) 胞壁是一個(gè)關(guān)鍵因素。同時(shí)，其它如 pH、Mg2+濃度、乳酸濃度、氮源種類等均可影響乳酸 鏈球菌素對(duì)細(xì)胞的吸附作用。帶有正電荷的乳酸鏈球菌素吸附在膜上后，利用離子間相互作 用，及其分子的 C 末端、N 末端對(duì)膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用，形成穿膜“孔道”，從而引起胞內(nèi)物質(zhì) 泄漏，細(xì)胞解體死亡。

4.3 改善食品品質(zhì) 鮮乳采用 135℃、2 秒鐘超高溫瞬時(shí)滅菌，非芽孢細(xì)菌的死亡率為 100%，芽孢細(xì)菌的 死亡率 90%，還有 10%的芽孢細(xì)菌不能殺滅。若鮮乳中添加 0.03-0.05g/kg 乳酸鏈球菌素就 可抑制芽孢桿菌和梭狀芽孢桿菌孢子的發(fā)芽和繁殖。世界上有不少國(guó)家如英、法、澳大利亞 等，在包裝食品中添加乳酸鏈球菌素（Nisin），通過(guò)此法可以降低滅菌溫度，縮短滅菌時(shí)間， 降低熱加工溫度，減少營(yíng)養(yǎng)成份的損失，改進(jìn)食品的品質(zhì)和節(jié)省能源，并能有效地延長(zhǎng)食品 的保藏時(shí)間。

5 安全性
乳酸鏈球菌素是一種多肽，可被人體內(nèi)的胰凝乳蛋白酶降解成氨基酸，因而不會(huì)在體內(nèi) 殘留，也不會(huì)改變腸道正常菌群或造成體內(nèi)致病菌的抗藥性?？咕亟徊婵剐匝芯勘砻鞅酒?與其他抗菌素如青霉素、鏈霉素、紅霉素等無(wú)交叉抗性。目前已進(jìn)行的生物學(xué)特性研究包括 毒性、致癌性、存活性、再生性、血液化學(xué)、腎功能、腦功能、應(yīng)激反應(yīng)及動(dòng)物器官病毒學(xué) 等，都證明是安全的。
可以取代或部分取代化學(xué)防腐劑、發(fā)色劑（如亞硝酸鹽），以滿足生產(chǎn)保健食品、綠色 食品的需要。

6 主要應(yīng)用領(lǐng)域
可廣泛應(yīng)用于肉制品、乳制品、罐頭、海產(chǎn)品、飲料、果汁飲料、液體蛋及蛋制品、調(diào) 味品、釀酒工藝、烘焙食品、方便食品、香基香料、化妝品領(lǐng)域等中。