【正文】 于丁香、牛至、迷迭香、百里香、紅根草和香蘭素 ,它們的香精油里都含有石炭酸結(jié)構(gòu) ,并且它們抗革蘭氏陽性菌的能力要高于革蘭氏陰性菌。另外 ,也有一些香精油不含石炭酸結(jié)構(gòu) ,但含烯丙醇異硫氰酸鹽或是大蒜油成分對(duì)革蘭氏陰性菌也具有較好的抑制性。此外 ,含烯丙醇異硫氰酸鹽的香精油對(duì)許多真菌也具有良好的抗菌能力 [5]。香精油一般是多種成分的混合物。混合物中丁香酚含量很大程度也決定了其抗 菌能力 ,丁香酚成分越高 ,抗菌能力越高。如多香果、丁香花蕾及丁香葉、月桂葉及肉桂葉中的丁香酚成分高 ,它們的抗菌能力就很強(qiáng)。另外 ,含檸檬醛高的抗菌能力也強(qiáng)。而紅根草和迷迭香的抗菌功能與其萜類含有冰片和石炭酸有關(guān)。牛至、百里香和香芹油的抗菌能力可能因其含有萜類香芹酚 ,及 p對(duì)異丙基甲苯有關(guān) [6]。這些香辛料以精油浸提液的形式添加在西式火腿、香腸、點(diǎn)心等食品中 ,不僅起到防腐作用 ,而且還有增加食品風(fēng)味的效果 [5]。果膠是一種水溶性天然聚合物。主要存在于蘋果、葡萄、柑橘等水果和蔬菜中。有研究報(bào)道以酶分解果膠得到的果膠對(duì) 食品具有很強(qiáng)的抗菌作用 ,特別是對(duì)大腸桿菌有顯著的抑制增殖作用。 20世紀(jì) 90年代中期 ,日本一家公司 將果 77膠分解 物作為天然防腐劑開發(fā)成功。目前 ,國外以果膠分解物為主要成分 ,加入其它一些天然防腐劑 ,已廣泛應(yīng)用于酸菜、咸魚、牛肉等食品的防腐 [7]。此外 ,馬蹄皮的提取物、竹葉的醇提取物、苦瓜汁、歐亞甘草根部的萃取物 ,檸檬草粉等作為食品加工中的天然防腐劑的研究均有報(bào)道 [8~10]。 目前研究報(bào)道較多來源動(dòng)物的生物防腐劑又昆蟲抗菌肽、殼聚糖以及魚精蛋白，下面對(duì)其功能及其在食品中的應(yīng)用一一介紹。 昆蟲抗菌 肽是昆蟲血淋巴細(xì)胞中形成的一類小分子肽 ,在昆蟲受到外界微生物的刺激時(shí) ,可大量迅速地合成。迄今為止 ,已 發(fā)現(xiàn)的昆蟲抗菌肽多達(dá) 100多種 。昆蟲抗菌肽分子 量比較小 , 4 kD 左右 。一般熱穩(wěn)定性強(qiáng) ,具有強(qiáng)堿性 ,廣譜抗菌性。不僅可抗革蘭氏陽性菌 ,也可抗革蘭氏陰性菌 ,甚至對(duì)病毒和腫瘤細(xì)胞均具抗性。一般認(rèn)為抗菌肽的抗菌機(jī)理是由于它能影響細(xì)胞膜的通透性 ,使細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)或是在細(xì)胞膜上形成通道 ,引起細(xì)胞質(zhì)溢流導(dǎo)致細(xì)胞的死亡。由于昆蟲抗 菌肽具有水溶性好 ,無免疫 原形 ,對(duì)人體無 78食 品安全與檢測(cè) 20xx年第 1期副作用 ,生物活性廣 泛等特點(diǎn) ,在食品工業(yè)領(lǐng)域中逐漸顯示出廣泛的應(yīng)用前景。作為一種抗菌肽 ,它可以降低殺菌溫度 ,減少熱處理時(shí)間 ,保持食品的營養(yǎng)價(jià)值與風(fēng)味。另外其酸性 ,熱穩(wěn)定性和低溫貯藏穩(wěn)定性 ,使其具有獨(dú)特的使用性。在肉制品加工過程中只需 添加很少劑量 (mol/g級(jí) )的抗菌 肽 ,就可以控制細(xì)菌的生長 ,保持食品的風(fēng)味及色澤。同時(shí)還可以降低其中亞硝酸鹽的含量 ,減少產(chǎn)生危害人們健康的亞硝胺 [19, 20]。 殼聚糖又名乙酰幾丁質(zhì) ,是由蝦蟹殼廢料加工而成的 ,屬于高分子多糖。目前 ,將殼聚糖用于香梨、柑橘、草莓、獼猴桃、黃瓜、青椒、番茄的保鮮均有報(bào) 道 ,一般只需 0. 7% ~2%的殼聚糖溶液噴灑在果蔬的表面即可在果實(shí)表面形成一層薄膜 ,可阻止果實(shí)吸收 O2與 CO2的排出 ,從而延緩果實(shí)的熟化 ,達(dá)到保鮮的目的[22]。 魚精蛋白是在魚類精子細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)小而簡單的堿性球形蛋白質(zhì) ,魚精蛋白有廣譜抑菌活性 ,能抑制枯草桿菌、巨大芽孢桿菌、地衣型芽孢桿菌、凝固芽孢桿菌、胚芽乳桿菌、干酪乳桿菌、糞鏈球菌等的生長。研究發(fā)現(xiàn) ,魚精蛋白可與細(xì)胞膜中營養(yǎng)合成系統(tǒng)的蛋白質(zhì)作用 ,使這些蛋白的功能受損 ,從而抑制細(xì)胞的新陳代謝而使細(xì)胞死亡。在牛奶、奶蛋、布丁中加入魚精蛋白可延長其保存期 [23]。 物質(zhì) ,主要是一些有機(jī)酸、多肽或前體肽。其作用機(jī)制主要是在細(xì)胞膜上形成微孔 ,導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加和能量產(chǎn)生系統(tǒng)破壞 ,從而抑制微生物的生長。 （ 1） 乳酸鏈球菌肽 (Nisin)是經(jīng)乳酸鏈球菌發(fā)酵產(chǎn)生的一種由 34個(gè)氨基酸殘基組成的小肽 ,對(duì)許多革蘭氏陽性菌具有抗菌活性 ,尤其是對(duì)梭菌和芽孢桿菌等主要食品腐敗菌的抗菌活性 ,使其在食品防腐中具有重要價(jià)值。又因其無毒、用量少 ,使用方便防腐效果好 ,價(jià)格低廉等特點(diǎn) ,在奶制品、干酪制品、罐 頭食品、肉制品、飲料等食品產(chǎn)品的防腐保鮮中普遍應(yīng)用。例如在巴氏滅菌精制乳酪糊狀食品時(shí)添加的乳酸鏈球菌素可以 有效地抑制 A、 B 型肉毒桿菌菌株的生長及毒素的產(chǎn)生。在熏肉、火腿、香腸等肉制品的加工過程中添加一定劑 量的 Nisin 不僅可以控制細(xì)菌的生長 ,保持良好的風(fēng)味及色澤 ,還可減少產(chǎn)生危害健康的亞硝胺 [11~13]。 （ 2） 曲酸是由米曲霉、黃曲霉、白色曲霉等多種霉菌在生長過程中經(jīng)糖代謝產(chǎn)生的一種弱酸性化合物。曲酸具有抗菌作用、抗氧化作用、護(hù)色作用以及安全無毒性的優(yōu)點(diǎn) ,可廣泛應(yīng)用于肉食的護(hù)色、防止熏制品的致癌物的形成以 及果蔬保 鮮、生食品殺菌防腐等。曲酸作為食品防腐劑具備了對(duì)酪氨酸酶的抑制能力以及對(duì)多種金屬離子的螯合作用 [14]。 （ 3） 納他霉素是納他爾鏈霉菌產(chǎn)生的一種具有活性的環(huán)狀四烯化合物 ,它能有效抑制和殺死酵母、霉菌及其它絲狀真菌。作用機(jī)理在于麥角固醇與真菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞破裂。對(duì)于細(xì)胞中不存在類似固醇化合物的微生物 ,那他霉素對(duì)其無效 ,如細(xì)菌和病毒。因此可將那他霉素直接加入到酸奶等發(fā)酵制品中 ,抑制霉菌和酵母菌 ,卻不殺死有益細(xì)菌。酸奶中添加那他霉素可以高效、低成本地抑制真菌 ,延長其貨架期 ,保證加工產(chǎn)品的質(zhì) 量。果蔬汁中添加那他霉素可以有效防止因真菌而引起的變質(zhì)。在肉類保鮮方面可采用浸泡或噴涂肉類食品來達(dá)到防止霉菌生長的目的。那他霉素在罐裝食品、啤酒釀造、方便食品、焙烤食品等許多領(lǐng)域也具有良好的應(yīng)用前景 [15]。自然界有一類嗜殺酵母 (kill yeast)能向體外分泌一種毒蛋白 (也稱嗜殺毒素 ),殺死同族及親緣酵母。這種殺菌活性物質(zhì) 是 1963年從釀酒酵母中首次發(fā)現(xiàn)的。以后又發(fā)現(xiàn)了假絲酵母屬、隱球菌屬、德巴利酵母屬、漢遜氏酵母屬、克魯維氏酵母屬、畢赤酵母屬和圓酵母屬也能分泌殺菌物質(zhì)。目前 ,研究最深入的是來自釀酒酵母 的 K1毒素。 K1毒素作用機(jī)制是 :首先是毒素快速吸附到酵母細(xì)胞壁上的β 1. 6D葡聚糖受體上 ,此 步不需要能量。然后 ,一個(gè)需能過程把毒素轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上 ,形成不需膜電位的陰離子通 道。受 K1毒素作用的細(xì)胞表現(xiàn)出 :細(xì)胞膜上氫離子濃度下降 ,細(xì)胞 質(zhì)酸化和 K+的泄漏。細(xì)胞質(zhì)膜的離子泄漏大概是毒素致死的主要原因 [16]。 第 3章食品中常用生物殺菌素 細(xì)菌素類 細(xì)菌素是由某些細(xì)菌通過核糖體合成機(jī)制產(chǎn)生的一類具有抑菌活性的蛋白質(zhì)，抑菌范圍不僅僅局限于同源菌，產(chǎn)生菌對(duì)其細(xì)菌素也有其自身免疫性 [1]，它不同于抗生素，其 作用有一定特異性。細(xì)菌素可分為兩大類，其中一類是小菌素，主要由腸桿菌科的細(xì)菌產(chǎn)生，分子量通常低于 5kDa，熱穩(wěn)定性好，對(duì)鏈霉蛋白酶和枯草溶菌素有抗性。所有的小菌素都需特定的細(xì)胞表面受體才能進(jìn)入細(xì)胞；另一類是革蘭氏陽性菌產(chǎn)生的細(xì)菌素 乳酸菌素和非乳酸菌素。細(xì)菌素中作為防腐劑應(yīng)用較廣泛的是乳酸菌素（包括乳酸鏈球菌、乳酸桿菌、啤酒片球菌等產(chǎn)生的抗生素）中的乳酸鏈球菌素 [2](Nisin)。 Nisin 是由乳酸鏈球菌分泌的一種多肽。 Nisin 能抑制大部分革蘭氏陽性菌的生長，包括麥芽孢 桿菌、肉毒芽孢桿菌、耐熱腐敗菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、生孢梭菌等，而對(duì)酵母菌和霉菌無效。但在一定條件下，如：冷凍、加熱、降低pH值和經(jīng) EDTA及其它表面活性劑處理對(duì)部分革蘭氏陰性菌也有致死作用 。 Nisin對(duì)革蘭氏陽性菌營養(yǎng)細(xì)胞的作用是在細(xì)胞膜上構(gòu)建依靠膜電位短期存在的通道，使膜電位喪失，能量產(chǎn)生停止和細(xì)胞質(zhì)中必需小分子組分流失，最后使細(xì)胞解體；而對(duì)芽孢的作用是在萌發(fā)前期及芽孢的膨脹期破壞其膜，以抑制其發(fā)芽過程。 Nisin 的應(yīng)用與其它防腐劑相比 ,Nisin 具有無毒、用量少、使用方便、防腐效果好、價(jià)格低廉的特 點(diǎn)