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乳酸鏈球菌素(NISIN)亦稱乳鏈菌肽,是某些乳酸鏈球菌產生的一種多肽物質,由34個氨基酸殘基組成,為灰白色固體粉末。可被人體內的酶降解、消化,是一種高效、安全、無毒、無副作用的天然食品防腐劑。它能抑制多數革蘭氏陽性菌,尤其對產生芽孢的革蘭氏陽性菌如枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌等有很強的抑制作用,而對革蘭氏陰性菌、酵母菌和黴菌一般無效。在一定條件下,如冷凍、加熱、降低pH值、EDTA處理等,乳酸鏈球菌素亦可抑制一些革蘭陰性菌,如沙門氏菌、大腸桿菌、假單胞菌等的生長。目前由乳酸鏈球菌素(NISIN)和氯化鈉等成分復配的製劑作為防腐劑已廣泛應用於食品行業,可降低食品滅菌溫度,縮短食品滅菌時間,提高食品品質,減少食品營養破壞,延長食品保藏時間。

1 乳酸鏈球菌 -簡介

乳酸鏈球菌乳酸鏈球菌素
乳酸鏈球菌素(Nisin)亦稱乳酸鏈球菌肽或音譯為尼辛,是乳酸鏈球菌產生的一種多肽物質,由34個氨基酸殘基組成,是一種高效、無毒、安全、無副作用的天然食品防腐劑,用於乳製品、肉製品、植物蛋白食品、罐頭食品的防腐保鮮。

2 乳酸鏈球菌 -特性

物理化學性質
乳酸鏈球菌素(NISIN)是一種白色易流動粉末,使用時需溶於水或液體中,不同pH下溶解度也不同。如在一般水中(pH=7)的溶解度約為49.0mg/L,在0.02mol/LHCL中,溶解度為118.0mg/L。純乳酸鏈球菌素的活性約為40×106IU/g(一般食品中的有效濃度為25~500IU/g)。而乳酸鏈球菌素產品是乳酸鏈球菌素與氯化鈉等成分的復配品,其活性為1×106IU/g。  
溶解性 乳酸鏈球菌素(Nisin)是一種淺棕色固體粉末,使用時需溶於水或液體中,且於不同PH值下溶解度不同。如在水中(PH=7),溶解度為49.0mg/ml(Nisin); 若在0.02M 鹽酸中,溶解度為118.0mg/ml(Nisin);在鹼性條件下,幾乎不溶解。
穩定性 乳酸鏈球菌素(NISIN)的活性在室溫及酸性加熱條件下均穩定。如乳酸鏈球菌素在pH=6.5的脫脂牛奶中,經85℃巴氏滅菌15min后活性僅損失15%,當乳酸鏈球菌素溶於pH=3的HCL中經121℃、15min高溫滅菌仍能保持100%的活性,因此乳酸鏈球菌素的耐酸、耐熱性優良。
抑菌性 乳酸鏈球菌素(Nisin)能有效抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細菌,如乳桿菌、明串珠菌、小球菌、葡萄球菌、李斯特菌等,特別是對產芽孢的細菌如芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌有很強的抑制作用。通常,產芽孢的細菌耐熱性很強,如鮮乳採用135℃、2秒鐘超高溫瞬時滅菌,非芽孢細菌的死亡率為100%,芽孢細菌的死亡率90%,還有10%的芽孢細菌不能殺滅。若鮮乳中添加0.03-0.05g/kg Nisin就可抑制芽孢桿菌和梭狀芽孢桿菌孢子的發芽和繁殖。
安全性
乳酸鏈球菌乳酸鏈球菌素的分子結構
通過病理學家研究以及毒理學試驗都證明乳酸鏈球菌素(Nisin)是完全無毒的。乳酸鏈球菌素(Nisin)可被消化道蛋白酶降解為氨基酸,無殘留,不影響人體益生菌,不產生抗藥性,不與其它抗生素產生交叉抗性。世界上有不少國家如英、法、澳大利亞等,在食品中的添加乳酸鏈球菌素(Nisin)量都不作任何限制,成為食品防腐劑中的一個特例。在添加乳酸鏈球菌素(Nisin)的包裝食品中,可以降低滅菌溫度,縮短滅菌時間,降低熱加工溫度,減少營養成份的損失,改進食品的品質和節省能源,並能有效地延長食品的保藏時間。還可以取代或部分取代化學防腐劑、發色劑(如亞硝酸鹽),以滿足生產保健食品、綠色食品的需要。

3 乳酸鏈球菌 -使用範圍

nisin在食品中應用範圍和最大使用量(GB2760)  

使用範圍     最大使用量(g/kg)   

乳及乳製品(除外13.0特殊營養用食品涉及品種) 0.5   

食用菌和藻類罐頭 0.2   

預製肉製品 0.5   

熟肉製品 0.5   

植物蛋白飲料 0.2   

4 乳酸鏈球菌 -乳酸鏈球菌素NISIN作為防腐劑的優點

乳酸鏈球菌素的毒性可以忽略   

乳酸鏈球菌素的穩定性極高   

乳酸鏈球菌素可被人體消化吸收   

乳酸鏈球菌素天然、綠色   

安全性極好

5 乳酸鏈球菌 -作用機制

乳酸鏈球菌素(NISIN)的作用就象一個表面活性劑,它對細菌的營養細胞及孢子都有作用,它對營養細胞的 主要作用點是細胞質膜,抑制細胞壁中肽聚糖的生物合成,從而使細胞壁質膜和磷脂化合物合成受阻,並造成細胞膜內容物外泄,嚴重地引起細胞裂解。對芽孢的作用是在孢子出現膨脹地起始階段抑制其發芽。

6 乳酸鏈球菌 -安全性評價

乳酸鏈球菌素(NISIN)對蛋白酶特別敏感,在消化道中很快被α_胰凝乳蛋白酶分解。它對人體基本無毒性,也不與醫用抗生素產生交叉抗藥性,能在腸道中無害的降解。對乳酸鏈球菌素的毒性、致癌性、存活性、再生性、血液化學、腎功能、應激反應以及動物器官病毒學等生物學研究證明,乳酸鏈球菌素是安全的。1994年,FAO/WHO規定其ADI為33000IU/kg,LD50為7g/kg。

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