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乳酸链球菌素的研究现状

乳酸链球菌素的生产及研究现状

吴江乳酸链球菌素(Nisin)是从乳酸链球菌发酵产物中提制的一种

多肽抗菌素类物质,是一种世界公认的安全的天然生物性食品防腐剂和

抗菌剂。1944年Mattick和Hirsch发现血清学N群中的一些乳酸链

球菌能产生蛋白类抑菌物质,命名为N-inhibitorySubstance即N群

抑菌物质,简称为Nisin。1953年由英国的阿普林和巴雷特公司首次以

商品的形式出售了这种新的防腐剂———乳酸链球菌素。1969

年,FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会批准Nisin作为一种生物型

防腐剂应用于食品工业。1988年美国食品和药物管理局(FDA)也正式

批准将Nisin应用于食品中。我国在GB2760—86中批准Nisin可用

于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品、肉制品中。迄今为止,Nisin已

在全世界约60多个国家和地区被用作防腐剂。

1.乳酸链球菌素的生产

1.1菌种的筛选和改良

乳酸链球菌广泛存在于天然牛奶及乳酪和酸奶中,从牛奶场取生牛

奶样品,加以稀释,然后在含有检测菌及吐温20为扩散剂的固体检测培

养基表面进行涂布,在30℃培养24h后,测量抑菌圈直径,挑取抑菌圈

直径与菌落直径比较大

的菌株再进行平板划线分离,选取单个菌落接至试管斜面保存,然

后,逐一测定菌株的Nisin效价。这样便筛选出产Nisin的乳酸链球菌

菌株。若想获取高产菌株,可对原始菌株再进行诱变处理。

1.2培养基和培养条件

不同的乳酸链球菌株,其Nisin的效价也有显著的变化,所适应的发

酵条件也各有所不同,国内外这方面的研究较多,综合来看,在C源上,最

适合的主要为蔗糖和可溶性淀粉,其添加量随菌株的不同也各有所不同。

最适N源,主要为酵母膏,添加量1%左右,另外酵母膏及吐温80对细胞

的生长及Nisin的产生均有利。最适P源普遍认为KH2PO4最合适,添

加量一般≤5%,使用KH2PO4主要有两方面优点:即可创造良好的pH

环境;可提高Nisin的产生。有研究表明,Nisin的高效价在很大程度上

也依赖于S源的存在,添加无机盐类如硫酸镁、硫代硫酸盐或含硫氨基

酸如蛋氨酸、半胱氨酸等,均有较好效果。在近几年所有的报道中,最适

发酵温度均为30℃左右,最适pH为5.0~5.5或6.5左右。

1.3分离纯化

目前,采用的方法一般为将NaCl饱和的乳酸链球菌发酵液经正丙

醇提取2次,再用丙酮沉淀可得到乳酸菌肽粗制品,将粗制品溶于

0.05mol/lHAC-

NaAc(pH3.6)缓冲液,并用缓冲液透析24h,离心后经柱层析,可使

Nisin的效价及纯度大大提高,再经喷雾干燥、研细及用NaCl调整成分,

即可制成Nisin成品。

2.豆粕发酵生产乳酸链球菌的试验

培养条件对Nisin生产的影响

有研究证明豆粕发酵生产试验中,蔗糖为乳酸链球菌发酵的最佳

碳源,K2HPO4对发酵也有促进作用。通过单因素实验、正交实验,优

化了豆粕发酵的培养基组成,其最优配方为:每100g豆粕添加麸皮2g、

蔗糖1.8g、酵母膏1.2g、K2HPO41.5g、NaCl0.1g

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