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乳酸链球菌素产品特性及应用领域介绍

在食品工业中防腐剂是最重要的添加剂之一，食品防腐剂一般分为合成防腐剂和

天然防腐剂。目前我国大量使用的还是苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐、对轻基苯甲酸

醋类等化学合成防腐剂。但经长期的研究发现，一些合成防腐剂有诱癌性、致畸性和

易引起食物中毒等问题。天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好、热稳定性

好、作用范围广等合成防腐无法比拟的优点。因此，近年来研究者把目光投向天然防

腐剂的开发。目前，现已开发出乳酸链球菌素、溶菌酶、昆虫抗菌肤和鱼精蛋白天然

防腐剂，其中被广泛应用的是乳酸链球菌素。迄今为止，乳酸链球菌素已在全世界约

60多个国家和地区被用作防腐剂。

1、乳酸链球菌素的特性

1.1分子结构

Nisin由34个氨基酸残基组成，它们通过硫醚键形成五个内环，其活性分子常为

二聚体或四聚体，分子量为3510，分子式为。在天然状态下主要有两种形式，分别为

NisinA和NisinZ的分子结构，其结构式如图1所示。NisinA是NisinZ的变体，

NisinZ分子在其第27位上以天冬氨酸代替了NisinA的组氨酸。NisinZ比NisinA的

扩散能力增强，抗菌活性更高。

图1NisinA和NisinZ的分子结构

1.2溶解度

纯净的Nisin是一种白色易流动的粉末，使用时需溶于水或液体中。Nisin的溶

解度随溶液的pH下降而显著增加。在pH=2时，溶解度为57.0mg/ml；在中性和碱性

条件下，几乎不溶解，pH=8时，溶解度为0.25mg/ml。作为食品防腐剂应用的浓度不

能超过0.25mg/ml，所以，Nisin的溶解度在应用中不会存在任何问题。

1.3稳定性

Nisin沸点为2967℃，闪点110℃，和其他防腐剂一样，Nisin的活性和抑菌效

果受pH因素的影响，pH值为2时耐热性好，pH值大于5时，耐热性下降。据报道，

在pH=6.5的脱脂牛奶中，经85℃巴氏灭菌15min后，活性仅损失15%；当溶于

pH=3的稀HCI中经121℃、15min高温灭菌仍能保持100%的活性，因此乳酸链球菌素

的耐酸、耐热性能优良。Nisin为白色至淡黄色粉末，在2-8℃下阴凉、干燥、密封条

件下贮藏，避免阳光直射，保质期2年。

1.4抑菌性

Nisin是一种窄谱抗菌剂，只能杀死和抑制革兰氏阳性细菌，对酵母菌、革兰氏

阴性菌和霉菌均无效。研究表明，Nisin对营养细胞的作用点是细胞质膜，Nisin起了

破坏作用，造成最主要细胞质的渗出，导致细胞溶解，所以Nisin与其它防腐剂不

同。Nisin能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌，如乳杆菌、明串珠菌、

小球菌、葡萄球菌、李斯特菌等，特别是对产芽孢的细菌如芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌

有很强的抑制作用。通常，产芽孢的细菌耐热性很强，如鲜乳采用135℃，2秒钟超高

温瞬时灭菌，非芽孢细菌的死亡率为100%，芽孢细菌的死亡率90%，还有10%的芽孢

细菌不能杀灭。若鲜乳中添加0.03-0.05g/kgNisin就可抑制芽孢杆菌和梭状芽孢杆

菌孢子的发芽和繁殖。

1.5安全性

Nisin是世界上公认无毒的天然食品防腐剂，是至今唯一允许用作食品防腐剂的

生物抑制剂。通过病理学家研究以及毒理学试验都证明Nisin是完全无毒的。Nisin

可被消化道蛋白酶降解为氨基酸，无残留，不影响人体益生菌，不产生抗药性，不与

其它抗生素产生交叉抗性。世界上有不少国家如英、法、澳大利亚等，在包装食品中

添加Nisin，通过此法可以降低灭菌温度，缩短灭菌时间，降低热加工温度，减少营

养成份的损失，改进食品的品质和节省能源，并能有效地延长食品的保藏时间。还可