據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界經(jīng)約有10％～20％的食品損失源于各種腐敗變質(zhì)。在食品工業(yè)中防腐劑是最重要的添加劑之一，食品防腐劑一般分為合成防腐劑和天然防腐劑。目前我國大量使用的還是苯甲酸及其鹽、山梨酸及其鹽、對羥基苯甲酸酯類等化學(xué)合成防腐劑。但經(jīng)長期的研究發(fā)現(xiàn)，一些合成防腐劑有誘癌性、致畸性和易引起食物中毒等問題。天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無毒、水溶性好、熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等合成防腐劑無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。因此，近年來研究者把目光投向天然防腐劑的開發(fā)。經(jīng)多年精心研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十種細(xì)菌素，已被鑒定的細(xì)菌素有Nisin、Lactacin、Lactocin、Helveticin、FerITienticin、Sakecin、Lacticin、Plantacin、Subiicin等，其中已被廣泛應(yīng)用的是Nisin，也稱尼生素。乳酸鏈球菌素又稱乳球菌肽或乳鏈菌肽，英文名為Nisin，是N型血清的某些乳酸鏈球菌在代謝過程中合成和分泌的具有很強(qiáng)殺菌作用的小肽。
早在1928年，美國Roger等人發(fā)現(xiàn)乳酸鏈球菌的代謝產(chǎn)物能抑制保加利亞乳桿菌，在其后的20多年里，許多科學(xué)家對其結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行了深入的研究。1989年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO／WHO）、食品添加劑聯(lián)合國專家委員會對Nisin給予食品防腐劑的國際承認(rèn)后，迄今為止，已有英、美、法等50多個國家和地區(qū)批準(zhǔn)Nisin作為食品防腐劑，乳酸鏈球菌素（Nisin）作為一種安全的食品防腐劑在發(fā)達(dá)國家被應(yīng)用的歷史已達(dá)40余年，世界上有不少國家，如英國、法國、澳大利亞等對在食品中Nisin的添加量不做任何限制。1992年3月，我國衛(wèi)生部在批準(zhǔn)實(shí)施的文件中也指出：“可以科學(xué)地認(rèn)為，乳酸鏈球菌素作為食品保藏劑是安全的。
一、結(jié)構(gòu)和特性⒈結(jié)構(gòu)乳酸鏈球菌素（Nisin）的分子式為C143H228N42O37S7，由34個氨基酸殘基組成。隨著研究的深入，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Nisin有6種類型，分別為A、B、C、D、E和Z，其中對NisinA和NisinZ的研究最活躍。Nisin的一級結(jié)構(gòu)是由34個氨基酸組成的多肽，N末端為異亮氨酸，C端為賴氨酸，含兩種特殊氨基酸Dha和Dhb，有5個硫醚鍵形成的分子內(nèi)環(huán)，其中一個稱為羊毛硫氨酸，其他四個是β－甲基羊毛硫氨酸。相對分子質(zhì)量為3510，活性分子常為二聚體或四聚體。NisinZ和NisinA僅在27位氨基酸殘基有差別，A為His，而Z為Asp。兩者的抗菌特性幾乎無差別。
2溶解度和穩(wěn)定性.Nisin的溶解度隨著pH值的下降而顯著增加，當(dāng)pH＝2．5時溶解度為12％，pH＝5．0時為4．0％，但當(dāng)pH為中性和堿性時Nisin則不溶解。Nisin的穩(wěn)定性亦與溶液的pH值有關(guān)，當(dāng)把Nisin溶于pH＝2的鹽酸中，Nisin可經(jīng)115．6℃高壓滅菌而不失活；而在pH＝5時，滅菌后喪失40％的活性；當(dāng)pH＝6．8時喪失90％以上活性。但把Nisin加入食品后，由于受到牛奶等大分子的保護(hù)，穩(wěn)定性大大提高。Nisin的穩(wěn)定性與溫度亦有緊密關(guān)系，將添加250IU／gNisin的pH＝5．6～6．0、含水量54％～58％的巴氏滅菌精干酪貯藏于不同溫度中，30個星期后，20℃中的Nisin殘留量為90％左右，25℃中的Nisin殘留量為55％，30℃下降到小于40％。有關(guān)研究資料表明，Nisin的穩(wěn)定性與防腐的底物、熱處理?xiàng)l件等因素有關(guān)。 二、乳酸鏈球菌肽的防腐機(jī)理
Nisin能抑制大部分G＋菌及其芽孢的生長和繁殖，如葡萄球菌屬、鏈球菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和芽孢桿菌屬的細(xì)菌，特別是對金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌、肉毒桿菌作用明顯。另外，Nisin還可以和某些絡(luò)合劑（如EDTA或檸檬酸）等一起作用，可是只有部分G－菌對之敏感。從分子水平上探尋Nisin的抑菌機(jī)理一直是研究的熱點(diǎn)，所持觀點(diǎn)不一，但Nisin吸附在生物的細(xì)胞質(zhì)膜上是殺菌的前提，這已為人們的共識，分歧在于Nisin如何進(jìn)一步作用。有的研究認(rèn)為，Nisin可以抑制營養(yǎng)細(xì)胞的肽聚糖等物質(zhì)的生物合成，是細(xì)胞膜和磷脂化合物的合成受阻，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外泄，細(xì)胞裂解；有的研究認(rèn)為Nisin單體中的DHA（脫氫丙氨酸）和DHB（β－甲基脫氫丙氨酸）可以與敏感型細(xì)胞膜中的某些酶的巰基發(fā)生作用；有的研究認(rèn)為，Nisin能消耗敏感細(xì)胞的質(zhì)子驅(qū)動力；還有的研究顯示，Nisin屬于“孔道形成蛋白”，導(dǎo)致K＋從胞漿中流出，ATP泄漏，胞外水分子進(jìn)入，引起細(xì)胞自溶。也有人認(rèn)為，Nisin對微生物的作用機(jī)理是Nisin對細(xì)胞膜的吸附，然后在細(xì)胞膜上形成孔洞。Nisin是一個帶正電荷的陽離子分子，在缺乏陰離子膜磷脂的情況下，Nisin起陰離子選擇載體的作用；當(dāng)存在陰離子膜磷脂時，Nisin吸附在膜上，利用離子間相互作用，其分子的C末端和N末端對膜結(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，導(dǎo)致細(xì)胞解體死亡。最近研究表明，Nisin與EDTA聯(lián)合使用對沙門氏菌和革蘭氏陰性菌也有抑制作用。Nisin對營養(yǎng)細(xì)胞的作用點(diǎn)是細(xì)胞質(zhì)膜，它能抑制細(xì)胞壁中肽聚糖的生物合成，使細(xì)胞壁質(zhì)膜和磷脂化合物合成受阻，引起細(xì)胞內(nèi)含物和ATP外泄，使細(xì)胞裂解。有人認(rèn)為Nisin具有潛在的跨膜序列及高的偶極矩，能使膜產(chǎn)生孔道，同時使膜內(nèi)外電位差和梯度喪失，破壞細(xì)胞通過電子傳遞鏈產(chǎn)生能量的能力。Nisin對芽孢的作用可能是殺死芽孢。據(jù)研究，Nisin的作用方式是殺菌。事實(shí)表明，當(dāng)殺菌過程完成后，混合物中的Nisin仍保持一定的活力。在通常情況下，由于芽孢具有強(qiáng)烈的對熱敏感性，這些殘留的Nisin能抑制芽孢的發(fā)芽。微生物對抗菌肽會產(chǎn)生適應(yīng)性，最主要的原因可能是微生物的分泌蛋白酶。推測桿菌對Nisin的適應(yīng)至少部分是由于其分泌一種可降解Nisin的蛋白酶。最近的研究表明，適應(yīng)性產(chǎn)生原因可能是防止微生物吸收抗菌肽。此外，在與有膜活性抗菌肽的接觸中，細(xì)胞可能改變其膜組成，因?yàn)椴煌ち字M成會導(dǎo)致抗菌肽和細(xì)胞膜的親和性不同，從而使微生物對藥物的敏感性發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn)對Nisin有抗性的單核細(xì)胞增生的李斯特菌菌株ScottA，相對于Nisin敏感株有不同的膜磷脂組成，Nisin抗性菌株膜中兩性離子磷脂酰乙醇胺有顯著增加，而陰離子二磷酸甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則降低。對作用于細(xì)胞壁的抗菌物質(zhì)，微生物同樣也會產(chǎn)生一系列應(yīng)激反應(yīng)。
三、乳酸鏈球菌素在食品中的應(yīng)用
Nisin它是一種多肽，進(jìn)入人體后可降解為氨基酸，因此具有無毒、安全的特性。Nisin被加入到食品中，能有效地抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細(xì)菌，如乳桿菌、明串珠菌、小球菌、葡萄球菌、李斯特菌等，特別是對產(chǎn)芽孢的細(xì)菌，如芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌有很強(qiáng)的抑制作用。在包裝食品的生產(chǎn)過程中添加Nisin，可以降低滅菌溫度，縮短滅菌時間，從而減少營養(yǎng)成分的損失，改進(jìn)食品的品質(zhì)，同時有效地延長了食品的保藏時間，還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)健康食品、綠色食品的需要。Nisin作為一種新型的天然防腐劑，在國際上已得到認(rèn)可，已廣泛應(yīng)用于鮮乳和乳制品、液體蛋、沙拉醬、高水分或低脂的食品、罐頭食品、魚貝類海產(chǎn)制品、肉制品、植物蛋白食品、糕點(diǎn)食品和含酒精的飲料等。
1．乳制品.Nisin已成功應(yīng)用于硬質(zhì)干酪、巴氏滅菌干酪、巴氏滅菌奶、罐裝濃縮牛奶、高溫滅菌牛奶、高溫處理風(fēng)味奶、酸奶、乳制甜點(diǎn)等制品中。在鮮乳中添加50ppmNisin，即可抑制造成鮮乳和乳制品腐敗的耐熱性細(xì)菌，使產(chǎn)品保存期延長2～3倍。研究顯示，添加Nisin能使低脂的牛乳、無鹽的奶油、無脂肪的牛乳、調(diào)味乳保存期延長至6周；添加80～100ppmNisin于罐裝無糖煉乳中，可抑制耐熱性孢子的生長，減少熱加工時間10分鐘。在干酪的加工過程中Nisin是最有效的保護(hù)劑。干酪原料經(jīng)80～100℃巴氏消毒后，梭菌芽孢仍能存活，乳酪中的微生物為丁酸梭菌、酪丁酸梭菌、生孢梭菌，尤其是肉毒梭菌在加工的乳酪中產(chǎn)生毒素。研究表明經(jīng)巴氏處理的干酪中加入500～1000IU／mlNisin能阻止梭菌的生長和毒素的形成，同時還能降低食鹽和磷酸鹽的用量。
2．肉制品.使用Nisin的肉制品有罐裝火腿、熏豬肉、咸豬肉、香腸、真空包裝新鮮牛肉等。造成肉制品腐敗的耐熱性細(xì)菌如桿菌屬、乳酸菌屬和鏈球菌屬等，對Nisin相當(dāng)敏感，因此添加Nisin可使經(jīng)熱加工的肉制品延長保存期2～3倍。使用的方法是將Nisin配制成150～200ppm的溶液再倒入肉制品中一起加工或噴涂在制品的表面再進(jìn)行包裝。但也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)Nisin處理的樣品存在液汁流失過多和口味偏酸等缺點(diǎn)。Nisin在一定程度上能延長紅腸的保質(zhì)期，但單獨(dú)使用效果不是很理想，最好能與其他方法結(jié)合使用。有人認(rèn)為從生產(chǎn)成本和防腐效果考慮，Nisin（400mg／kg）和NaCl（3．5％，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）對鹽水鴨腿做浸泡處理，并經(jīng)真空包裝后的微波（915MHz，400W微波間歇照射兩次）處理，能使鹽水鴨腿的貨架期達(dá)20天以上。
3．在酸性罐頭食品中的應(yīng)用在酸性條件下，Nisin的穩(wěn)定性、溶解度、活性均提高，因而它可成功地應(yīng)用于高酸性食品（pH＜4．5）防腐。低酸或非酸性罐頭食品添加了Nisin，也能起到減輕熱處理強(qiáng)度的作用。許多研究顯示，添加Nisin于蔬菜罐頭中，能有效抑制耐熱性細(xì)菌的腐敗，且能降低熱加工時間，在米制清酒罐頭中，添加Nisin可使熱加工時間減少90％，且品質(zhì)沒有改變。碗豆罐頭在55℃下存放7天就有敗壞現(xiàn)象發(fā)生，添加Nisin于相同條件下，保存期可長達(dá)兩年。Nisin作為一種天然食品防腐劑應(yīng)用于瓶裝醬菜，能夠降低醬菜中食鹽用量，效果優(yōu)于化學(xué)防腐劑苯甲酸鈉和山梨酸鉀。它能有效地抑制乳酸菌再發(fā)酵和葡萄球菌、芽孢菌的生長繁殖。Nisin其自身安全性可靠Nisin的LD50值與食鹽相當(dāng)，是新一代的食用防腐劑。由于某些國家在食品中不準(zhǔn)使用苯甲酸鈉，所以Nisin的瓶裝醬菜其衛(wèi)生質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并對產(chǎn)品風(fēng)味無影響。
4．魚貝類等海產(chǎn)制品中的應(yīng)用海鮮制品因腐敗速度快，且大多冷食，故產(chǎn)品的細(xì)菌數(shù)控制相當(dāng)重要，如李斯特菌也曾于海鮮中檢出，對人體造成危害。添加100～150ppmNisin可抑制革蘭氏陽性菌，延長保存期和新鮮度，使用方法與肉制品相同。
5．沙拉醬和調(diào)味用醬汁添加Nisin于沙拉醬中，可有效抑制乳酸菌和孢子的生長，使低脂低鹽產(chǎn)品的腐敗性降低，可延長保存期達(dá)4倍之多，建議使用量為50～200ppm。
6．高水分或低脂的食品此類產(chǎn)品雖經(jīng)熱處理，因水分含量高，常有耐熱性細(xì)菌或孢子殘留造成產(chǎn)品腐敗，如FHMHPP產(chǎn)品中，常有耐熱孢子Bacilluscereus產(chǎn)生的毒素。使用Nisin能抑制此孢子的生長和繁殖，使保存期延長兩倍或更高，在FHMHPP的產(chǎn)品中，Nisin的添加量為150～250ppm。
7．罐頭湯類由于有些湯類會有極易破壞的香料，充分的熱處理會變得復(fù)雜，乳鏈菌肽的用量100～200mg／kg即可有效地抑制嗜溫細(xì)菌的芽胞。
8．經(jīng)低溫?zé)崽幚淼拿荛]包裝產(chǎn)品.在食品加工過程中，存在高強(qiáng)度的殺菌影響產(chǎn)品品質(zhì)，低溫?zé)崽幚矶荒軞缒蜔徭咦佣_(dá)不到產(chǎn)品保質(zhì)期的矛盾，如蛋白質(zhì)、水果汁、布丁、茶、飲料等。Nisin能有效地抑制引起食品腐敗的革蘭氏陽性菌，從而很好地解決了食品加工中的矛盾，一般使用量在100～200ppmNisin就足以解決這一食品加工難題�！�
四、發(fā)展前景 Nisin是一種天然、高效、安全的天然食品添加劑符合未來食品防腐劑的要求，它能有效地抑制引起食品腐敗的革蘭氏陽性菌，特別對耐熱芽孢桿菌、肉毒梭菌及李斯特氏菌有強(qiáng)烈的抑制作用，可降低食品滅菌溫度、縮短滅菌時間、改善食品風(fēng)味、外觀和提高食品營養(yǎng)價值、延長保藏時間，符合國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY／T392－2000綠色食品食品添加劑使用準(zhǔn)則。在我國天然防腐劑的研究、開發(fā)雖比較晚，但隨著食品工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，天然防腐即將會在21世紀(jì)的中國大展宏圖，必將對人類健康發(fā)揮巨大的作用。
早在1928年，美國Roger等人發(fā)現(xiàn)乳酸鏈球菌的代謝產(chǎn)物能抑制保加利亞乳桿菌，在其后的20多年里，許多科學(xué)家對其結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行了深入的研究。1989年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO／WHO）、食品添加劑聯(lián)合國專家委員會對Nisin給予食品防腐劑的國際承認(rèn)后，迄今為止，已有英、美、法等50多個國家和地區(qū)批準(zhǔn)Nisin作為食品防腐劑，乳酸鏈球菌素（Nisin）作為一種安全的食品防腐劑在發(fā)達(dá)國家被應(yīng)用的歷史已達(dá)40余年，世界上有不少國家，如英國、法國、澳大利亞等對在食品中Nisin的添加量不做任何限制。1992年3月，我國衛(wèi)生部在批準(zhǔn)實(shí)施的文件中也指出：“可以科學(xué)地認(rèn)為，乳酸鏈球菌素作為食品保藏劑是安全的。
一、結(jié)構(gòu)和特性⒈結(jié)構(gòu)乳酸鏈球菌素（Nisin）的分子式為C143H228N42O37S7，由34個氨基酸殘基組成。隨著研究的深入，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Nisin有6種類型，分別為A、B、C、D、E和Z，其中對NisinA和NisinZ的研究最活躍。Nisin的一級結(jié)構(gòu)是由34個氨基酸組成的多肽，N末端為異亮氨酸，C端為賴氨酸，含兩種特殊氨基酸Dha和Dhb，有5個硫醚鍵形成的分子內(nèi)環(huán)，其中一個稱為羊毛硫氨酸，其他四個是β－甲基羊毛硫氨酸。相對分子質(zhì)量為3510，活性分子常為二聚體或四聚體。NisinZ和NisinA僅在27位氨基酸殘基有差別，A為His，而Z為Asp。兩者的抗菌特性幾乎無差別。
2溶解度和穩(wěn)定性.Nisin的溶解度隨著pH值的下降而顯著增加，當(dāng)pH＝2．5時溶解度為12％，pH＝5．0時為4．0％，但當(dāng)pH為中性和堿性時Nisin則不溶解。Nisin的穩(wěn)定性亦與溶液的pH值有關(guān)，當(dāng)把Nisin溶于pH＝2的鹽酸中，Nisin可經(jīng)115．6℃高壓滅菌而不失活；而在pH＝5時，滅菌后喪失40％的活性；當(dāng)pH＝6．8時喪失90％以上活性。但把Nisin加入食品后，由于受到牛奶等大分子的保護(hù)，穩(wěn)定性大大提高。Nisin的穩(wěn)定性與溫度亦有緊密關(guān)系，將添加250IU／gNisin的pH＝5．6～6．0、含水量54％～58％的巴氏滅菌精干酪貯藏于不同溫度中，30個星期后，20℃中的Nisin殘留量為90％左右，25℃中的Nisin殘留量為55％，30℃下降到小于40％。有關(guān)研究資料表明，Nisin的穩(wěn)定性與防腐的底物、熱處理?xiàng)l件等因素有關(guān)。 二、乳酸鏈球菌肽的防腐機(jī)理
Nisin能抑制大部分G＋菌及其芽孢的生長和繁殖，如葡萄球菌屬、鏈球菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和芽孢桿菌屬的細(xì)菌，特別是對金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌、肉毒桿菌作用明顯。另外，Nisin還可以和某些絡(luò)合劑（如EDTA或檸檬酸）等一起作用，可是只有部分G－菌對之敏感。從分子水平上探尋Nisin的抑菌機(jī)理一直是研究的熱點(diǎn)，所持觀點(diǎn)不一，但Nisin吸附在生物的細(xì)胞質(zhì)膜上是殺菌的前提，這已為人們的共識，分歧在于Nisin如何進(jìn)一步作用。有的研究認(rèn)為，Nisin可以抑制營養(yǎng)細(xì)胞的肽聚糖等物質(zhì)的生物合成，是細(xì)胞膜和磷脂化合物的合成受阻，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外泄，細(xì)胞裂解；有的研究認(rèn)為Nisin單體中的DHA（脫氫丙氨酸）和DHB（β－甲基脫氫丙氨酸）可以與敏感型細(xì)胞膜中的某些酶的巰基發(fā)生作用；有的研究認(rèn)為，Nisin能消耗敏感細(xì)胞的質(zhì)子驅(qū)動力；還有的研究顯示，Nisin屬于“孔道形成蛋白”，導(dǎo)致K＋從胞漿中流出，ATP泄漏，胞外水分子進(jìn)入，引起細(xì)胞自溶。也有人認(rèn)為，Nisin對微生物的作用機(jī)理是Nisin對細(xì)胞膜的吸附，然后在細(xì)胞膜上形成孔洞。Nisin是一個帶正電荷的陽離子分子，在缺乏陰離子膜磷脂的情況下，Nisin起陰離子選擇載體的作用；當(dāng)存在陰離子膜磷脂時，Nisin吸附在膜上，利用離子間相互作用，其分子的C末端和N末端對膜結(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，導(dǎo)致細(xì)胞解體死亡。最近研究表明，Nisin與EDTA聯(lián)合使用對沙門氏菌和革蘭氏陰性菌也有抑制作用。Nisin對營養(yǎng)細(xì)胞的作用點(diǎn)是細(xì)胞質(zhì)膜，它能抑制細(xì)胞壁中肽聚糖的生物合成，使細(xì)胞壁質(zhì)膜和磷脂化合物合成受阻，引起細(xì)胞內(nèi)含物和ATP外泄，使細(xì)胞裂解。有人認(rèn)為Nisin具有潛在的跨膜序列及高的偶極矩，能使膜產(chǎn)生孔道，同時使膜內(nèi)外電位差和梯度喪失，破壞細(xì)胞通過電子傳遞鏈產(chǎn)生能量的能力。Nisin對芽孢的作用可能是殺死芽孢。據(jù)研究，Nisin的作用方式是殺菌。事實(shí)表明，當(dāng)殺菌過程完成后，混合物中的Nisin仍保持一定的活力。在通常情況下，由于芽孢具有強(qiáng)烈的對熱敏感性，這些殘留的Nisin能抑制芽孢的發(fā)芽。微生物對抗菌肽會產(chǎn)生適應(yīng)性，最主要的原因可能是微生物的分泌蛋白酶。推測桿菌對Nisin的適應(yīng)至少部分是由于其分泌一種可降解Nisin的蛋白酶。最近的研究表明，適應(yīng)性產(chǎn)生原因可能是防止微生物吸收抗菌肽。此外，在與有膜活性抗菌肽的接觸中，細(xì)胞可能改變其膜組成，因?yàn)椴煌ち字M成會導(dǎo)致抗菌肽和細(xì)胞膜的親和性不同，從而使微生物對藥物的敏感性發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn)對Nisin有抗性的單核細(xì)胞增生的李斯特菌菌株ScottA，相對于Nisin敏感株有不同的膜磷脂組成，Nisin抗性菌株膜中兩性離子磷脂酰乙醇胺有顯著增加，而陰離子二磷酸甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則降低。對作用于細(xì)胞壁的抗菌物質(zhì)，微生物同樣也會產(chǎn)生一系列應(yīng)激反應(yīng)。
三、乳酸鏈球菌素在食品中的應(yīng)用
Nisin它是一種多肽，進(jìn)入人體后可降解為氨基酸，因此具有無毒、安全的特性。Nisin被加入到食品中，能有效地抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細(xì)菌，如乳桿菌、明串珠菌、小球菌、葡萄球菌、李斯特菌等，特別是對產(chǎn)芽孢的細(xì)菌，如芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌有很強(qiáng)的抑制作用。在包裝食品的生產(chǎn)過程中添加Nisin，可以降低滅菌溫度，縮短滅菌時間，從而減少營養(yǎng)成分的損失，改進(jìn)食品的品質(zhì)，同時有效地延長了食品的保藏時間，還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)健康食品、綠色食品的需要。Nisin作為一種新型的天然防腐劑，在國際上已得到認(rèn)可，已廣泛應(yīng)用于鮮乳和乳制品、液體蛋、沙拉醬、高水分或低脂的食品、罐頭食品、魚貝類海產(chǎn)制品、肉制品、植物蛋白食品、糕點(diǎn)食品和含酒精的飲料等。
1．乳制品.Nisin已成功應(yīng)用于硬質(zhì)干酪、巴氏滅菌干酪、巴氏滅菌奶、罐裝濃縮牛奶、高溫滅菌牛奶、高溫處理風(fēng)味奶、酸奶、乳制甜點(diǎn)等制品中。在鮮乳中添加50ppmNisin，即可抑制造成鮮乳和乳制品腐敗的耐熱性細(xì)菌，使產(chǎn)品保存期延長2～3倍。研究顯示，添加Nisin能使低脂的牛乳、無鹽的奶油、無脂肪的牛乳、調(diào)味乳保存期延長至6周；添加80～100ppmNisin于罐裝無糖煉乳中，可抑制耐熱性孢子的生長，減少熱加工時間10分鐘。在干酪的加工過程中Nisin是最有效的保護(hù)劑。干酪原料經(jīng)80～100℃巴氏消毒后，梭菌芽孢仍能存活，乳酪中的微生物為丁酸梭菌、酪丁酸梭菌、生孢梭菌，尤其是肉毒梭菌在加工的乳酪中產(chǎn)生毒素。研究表明經(jīng)巴氏處理的干酪中加入500～1000IU／mlNisin能阻止梭菌的生長和毒素的形成，同時還能降低食鹽和磷酸鹽的用量。
2．肉制品.使用Nisin的肉制品有罐裝火腿、熏豬肉、咸豬肉、香腸、真空包裝新鮮牛肉等。造成肉制品腐敗的耐熱性細(xì)菌如桿菌屬、乳酸菌屬和鏈球菌屬等，對Nisin相當(dāng)敏感，因此添加Nisin可使經(jīng)熱加工的肉制品延長保存期2～3倍。使用的方法是將Nisin配制成150～200ppm的溶液再倒入肉制品中一起加工或噴涂在制品的表面再進(jìn)行包裝。但也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)Nisin處理的樣品存在液汁流失過多和口味偏酸等缺點(diǎn)。Nisin在一定程度上能延長紅腸的保質(zhì)期，但單獨(dú)使用效果不是很理想，最好能與其他方法結(jié)合使用。有人認(rèn)為從生產(chǎn)成本和防腐效果考慮，Nisin（400mg／kg）和NaCl（3．5％，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）對鹽水鴨腿做浸泡處理，并經(jīng)真空包裝后的微波（915MHz，400W微波間歇照射兩次）處理，能使鹽水鴨腿的貨架期達(dá)20天以上。
3．在酸性罐頭食品中的應(yīng)用在酸性條件下，Nisin的穩(wěn)定性、溶解度、活性均提高，因而它可成功地應(yīng)用于高酸性食品（pH＜4．5）防腐。低酸或非酸性罐頭食品添加了Nisin，也能起到減輕熱處理強(qiáng)度的作用。許多研究顯示，添加Nisin于蔬菜罐頭中，能有效抑制耐熱性細(xì)菌的腐敗，且能降低熱加工時間，在米制清酒罐頭中，添加Nisin可使熱加工時間減少90％，且品質(zhì)沒有改變。碗豆罐頭在55℃下存放7天就有敗壞現(xiàn)象發(fā)生，添加Nisin于相同條件下，保存期可長達(dá)兩年。Nisin作為一種天然食品防腐劑應(yīng)用于瓶裝醬菜，能夠降低醬菜中食鹽用量，效果優(yōu)于化學(xué)防腐劑苯甲酸鈉和山梨酸鉀。它能有效地抑制乳酸菌再發(fā)酵和葡萄球菌、芽孢菌的生長繁殖。Nisin其自身安全性可靠Nisin的LD50值與食鹽相當(dāng)，是新一代的食用防腐劑。由于某些國家在食品中不準(zhǔn)使用苯甲酸鈉，所以Nisin的瓶裝醬菜其衛(wèi)生質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并對產(chǎn)品風(fēng)味無影響。
4．魚貝類等海產(chǎn)制品中的應(yīng)用海鮮制品因腐敗速度快，且大多冷食，故產(chǎn)品的細(xì)菌數(shù)控制相當(dāng)重要，如李斯特菌也曾于海鮮中檢出，對人體造成危害。添加100～150ppmNisin可抑制革蘭氏陽性菌，延長保存期和新鮮度，使用方法與肉制品相同。
5．沙拉醬和調(diào)味用醬汁添加Nisin于沙拉醬中，可有效抑制乳酸菌和孢子的生長，使低脂低鹽產(chǎn)品的腐敗性降低，可延長保存期達(dá)4倍之多，建議使用量為50～200ppm。
6．高水分或低脂的食品此類產(chǎn)品雖經(jīng)熱處理，因水分含量高，常有耐熱性細(xì)菌或孢子殘留造成產(chǎn)品腐敗，如FHMHPP產(chǎn)品中，常有耐熱孢子Bacilluscereus產(chǎn)生的毒素。使用Nisin能抑制此孢子的生長和繁殖，使保存期延長兩倍或更高，在FHMHPP的產(chǎn)品中，Nisin的添加量為150～250ppm。
7．罐頭湯類由于有些湯類會有極易破壞的香料，充分的熱處理會變得復(fù)雜，乳鏈菌肽的用量100～200mg／kg即可有效地抑制嗜溫細(xì)菌的芽胞。
8．經(jīng)低溫?zé)崽幚淼拿荛]包裝產(chǎn)品.在食品加工過程中，存在高強(qiáng)度的殺菌影響產(chǎn)品品質(zhì)，低溫?zé)崽幚矶荒軞缒蜔徭咦佣_(dá)不到產(chǎn)品保質(zhì)期的矛盾，如蛋白質(zhì)、水果汁、布丁、茶、飲料等。Nisin能有效地抑制引起食品腐敗的革蘭氏陽性菌，從而很好地解決了食品加工中的矛盾，一般使用量在100～200ppmNisin就足以解決這一食品加工難題�！�
四、發(fā)展前景 Nisin是一種天然、高效、安全的天然食品添加劑符合未來食品防腐劑的要求，它能有效地抑制引起食品腐敗的革蘭氏陽性菌，特別對耐熱芽孢桿菌、肉毒梭菌及李斯特氏菌有強(qiáng)烈的抑制作用，可降低食品滅菌溫度、縮短滅菌時間、改善食品風(fēng)味、外觀和提高食品營養(yǎng)價值、延長保藏時間，符合國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY／T392－2000綠色食品食品添加劑使用準(zhǔn)則。在我國天然防腐劑的研究、開發(fā)雖比較晚，但隨著食品工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，天然防腐即將會在21世紀(jì)的中國大展宏圖，必將對人類健康發(fā)揮巨大的作用。