ε聚赖氨酸的活性及其应用

家禽养殖上的应用一.ε-聚赖氨酸简介1.ε- 聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine，简称ε-PL)是一种多聚氨基酸，由一个赖氨酸分子的a- 羧基和另一个赖氨酸分子的ε- 氨基形成酰胺键连接成的多聚体，有20～30 个赖氨酸单体组成。

是由链霉菌属白色链霉菌(Streptomyces albulus)产生的代谢产物，经分离提取精制而获得的发酵产品。

2.ε-聚赖氨酸分子式：[C6H12N2O] n H2O n=25~35相对分子质量：ε—聚赖氨酸的分子量在3218-4498之间，具有高抑菌活性的ε-聚赖氨酸的分子量在3600-4300 之间，当分子量低于1300 时，ε-多聚赖氨酸失去抑菌活性。

3.ε-聚赖氨酸的化学结构式4.ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末、吸湿性强，略有苦味。

二.ε-聚赖氨酸特点及优势1.广谱抗菌：能有效地抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌、病毒和其他微生物。

ε-聚赖氨酸具有广谱抑菌性，对于霉菌中的发癣菌、黑曲霉、产黄青霉等；酵母属的热带假丝酵母菌、尖锐假丝酵母、产朊假丝酵母菌、白假丝酵母、法夫酵母、解脂复膜孢酵母、啤酒酵母等；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、结核杆菌、棒杆菌、微球菌、丙酮丁醇梭状杆菌、肠膜明串珠菌等；革兰氏阴性菌中的产气杆菌、恶臭假单孢菌、铜绿假单孢菌、普通变形杆菌、大肠杆菌、空肠弯曲杆菌、鼠伤寒沙门氏菌等引起食物中毒与腐败菌有强烈的抑制作用。

2.溶解性：ε-PL易溶于水，无色无味，不影响食品风味。

ε-PL水中的溶解性很高，微溶于乙醇，不溶于乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂。

3.pH使用范围广: 在pH 2-9 条件下，ε-PL具有广谱杀菌作用，弥补其他防腐剂在中性和碱性条件下活性低的缺点。

4.安全性高：食用后，聚赖氨酸不会在人体内积累，将被分解成为人体必需的赖氨酸，被誉为“营养型防腐剂”。

三、ε-PL抑制微生物生长的最小抑菌浓度四、ε-PL在禽类养殖业上的应用1，作用ε-聚赖氨酸能在家禽体内少部分解为赖氨酸，作为营养物质消化吸收，另外大部在家禽的整个消化系统循环通过，最后排泄出体外。

肉制品营养丰富、水分含量高，在加工、运输和贮存过程中极易受到微生物的污染，引起腐败变质，不仅降低其感官品质和营养价值，带来巨大经济损失；还易引发食物中毒，危害人体健康。

因此，寻求绿色、安全、有效的保鲜技术已成为肉制品加工领域的研究热点。

ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种天然抗菌肽，抑菌谱广、稳定性强，同时兼具生物可降解性高、安全性好等优势，且已被美国、日本、韩国和中国等多个国家批准为食品防腐剂，在食品保鲜和防腐领域极具开发潜力。

我国ε-PL的工业化生产已初具规模，但产品用途较为单一，存在开发不足、产品同质化等问题。

近年来，采用ε-PL与其他防腐抑菌剂及成膜材料复配制备复合膜已成为防腐保鲜技术的研究趋势，极有可能成为未来ε-PL应用研究的新方向。

本文主要针对ε-PL的抑菌保鲜应用研究进行综述，着重探讨ε-PL的抑菌机制及其多种复合膜在肉类保鲜领域的应用新进展，以期为ε-PL的高值化开发利用和肉制品的绿色、高效保鲜提供参考。

摘要：肉制品营养丰富，但极易腐败变质，亟需寻求绿色、高效的保鲜技术。

ε-聚赖氨酸是一种天然抗菌肽，具有抑菌活性高、稳定性强、生物降解性高、安全性好等优点，在食品保鲜和防腐领域极具开发潜力。

目前，基于ε-聚赖氨酸与成膜材料联合制备的复合膜已成为防腐保鲜技术的研究热点。

首先，综述了ε-聚赖氨酸的基本性质、抑菌活性及抑菌机制；其次，探讨了ε-聚赖氨酸对肉制品品质的系统影响；最后，重点介绍了ε-聚赖氨酸与蛋白质、多糖、聚乙烯醇等制备的复合膜特性及其在肉制品保鲜中的应用进展。

结论ε-PL作为天然、高效的抗菌肽，在肉制品的绿色加工及安全控制领域具有极大的开发利用潜力。

ε-PL能够通过破坏细胞膜结构与功能、抑制菌体能量代谢、引起DNA损伤等诱导致腐微生物死亡，进而有效抑制肉制品的腐败变质，延长货架期。

随着对ε-PL研究及应用的深入，基于ε-PL制备的食品包装膜已受到广泛关注。

相较于利用单一ε-PL作为保鲜剂，将其与蛋白、多糖、聚乙烯醇等联合制备的复合膜可以达到更为理想的肉制品保鲜效果。

食品科技ε-聚赖氨酸在肉制品保鲜中的应用吴晨奇1，高以任1,2，宋京城1，高 岳1，韩宇鹏1，崔保威1（1.苏州农业职业技术学院，江苏苏州 215000；2.苏州科技大学，江苏苏州 215000）摘 要：肉制品富含营养，肉质易受其他因素的影响而改变，传统保鲜剂添加过量会残留人体内引发食品安全问题，现需环保、抑菌效果佳的生物保鲜制剂。

ε-聚赖氨酸是一种抑菌效果好、安全性高、热稳定性好，生物发酵产生的天然氨基酸聚合物，在食品保鲜和防腐领域有广阔前景。

本文综述了ε-聚赖氨酸防腐保鲜的特性、抑菌机制及其目前在肉制品中的相关研究成果，旨在为对ε-聚赖氨酸的进一步研究与开发提供一定的理论基础。

关键词：ε-聚赖氨酸；肉制品；保鲜Application of ε-polylysine in Preservation of Meat ProductsWU Chenqi1, GAO Yiren1,2, SONG Jingcheng1, GAO Yue1, HAN Yupeng1, CUI Baowei1(1.Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture, Suzhou 215000, China; 2. Suzhou University of Science andTechnology, Suzhou 215000, China)Abstract: Meat products are rich in nutrition, and meat quality is easy to change by other factors. Excessive addition of traditional preservative will cause food safety problems in the human body, and now environmental protection and biological preservation preparations with good antibacterial effect are needed.-Pollysine is a natural amino acid polymer produced by good antibacterial effect, high safety, good thermal stability and biological fermentation, which has broad prospects in the field of food preservation and anticorrosion preservation.This paper reviews the properties of-polylysine corrosion preservation and its current research results in meat products, aiming to provide some theoretical basis for further research and development of-polylysine.Keywords:ε-polylysine; meat products; preservation传统肉类保鲜主要是使用化学试剂，然而ε-聚赖氨酸（ε-PL）作为氨基酸聚合物，具相同保鲜作用的同时，安全无毒、绿色环保、热稳定性好，可被人体降解吸收。

聚赖氨酸用途聚赖氨酸是一种天然的、生物活性较高的多肽化合物，其分子结构由大量的谷氨酰-精氨酰二肽（Glu-Arg）和较少的其他氨基酸残基构成。

聚赖氨酸作为营养保健品的应用最为广泛，其作用包括增强人体免疫力、降低血压、改善心血管疾病、抗肿瘤等。

以下是对聚赖氨酸在不同领域中的应用进行详细介绍：1. 营养保健品聚赖氨酸含有丰富的谷氨酰-精氨酰二肽和其他氨基酸残基，这些物质能够促进人体免疫力的提升，增强机体抵御外界病原体的能力，从而预防和缓解多种疾病。

此外，聚赖氨酸中还含有大量的抗氧化物质，能够有效抑制自由基的活性，防止细胞老化和损伤，降低过度氧化对人体的危害。

2. 降低血压聚赖氨酸在维持心血管健康方面有很好的作用。

它能够抑制血管紧张素Ⅰ的产生，从而放松血管，降低血压。

同时，聚赖氨酸还能够增加血管内皮细胞中一氧化氮的生成和释放，促进血管内皮功能的恢复，进而通过舒张血管的效果起到降血压的作用。

3. 改善心血管疾病聚赖氨酸能够降低血压、调节血脂、减少动脉粥样硬化的发生，因此对于心血管疾病的预防和治疗都有重要的作用。

此外，聚赖氨酸还能够促进血管扩张，增强血管内皮细胞保护功能，从而改善心血管健康，预防心血管疾病的发生。

4. 抗肿瘤聚赖氨酸具有经典的细胞毒作用，能够直接抑制肿瘤细胞的生长，从而减缓肿瘤的发展速度。

同时，聚赖氨酸还能够刺激机体免疫功能的增强，提高肿瘤细胞的免疫抗性，从而对抗肿瘤疾病有一定的治疗作用。

5. 护肤品由于聚赖氨酸能够促进胶原蛋白的合成和细胞的生长，因此很多化妆品厂商选用聚赖氨酸作为化妆品的原料，其中最常见的作用就是保湿。

由于聚赖氨酸具有吸水性，能够有效吸收水分，从而增加面部皮肤和身体皮肤的湿润度，美容养颜效果显著。

6. 动物营养添加剂在动物饲料中添加聚赖氨酸可以提高生育率和生产性能，同时还可以增加肉制食品的营养价值和食用品质。

聚赖氨酸作为有效的氨基酸，能够提高动物生长发育速度，增强免疫力，降低禽畜肠炎的发生率，同时能够提高动物的食欲和健康状况。

ε-聚赖氨酸的用途及研究进展摘要：本文从ε-聚赖氨酸的觉察、性质和用途、ε-聚赖氨酸产生菌的挑选和生物合成机理的研究、改造和发酵生产做了简单介绍，让读者从以上几方面综合了解了ε-聚赖氨酸的各个用途和国内研究进展现状。

关键字：ε-聚赖氨酸、生物合成、用途、食物防腐、研究进展1 引言ε-聚赖氨酸的用途很普遍，例如能够作为广谱食物防腐剂，作为药物载体、作为细胞融合中的促融剂、作为人工合成抗原的载体、化妆品中的增白剂等。

ε-聚赖氨酸作为食物防腐剂，具有广谱、高效、无毒、受pH值阻碍小等特点,这些特点是目前普遍利用的各类防腐剂所欠缺的,符合食物防腐剂的进展要求。

目前利用的食物防腐剂主若是人工合成防腐剂，找到一种抗菌谱广、高效、无毒、不受pH值阻碍的防腐剂是食物工业迫切需要解决的一个问题。

2 ε-聚赖氨酸的觉察1977年日本学者和H．Sakai在从微生物中挑选Dragendo~Positive(简写为DP)物质的进程中，觉察一株放线菌No．346能产生大量而稳固的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证明该DP物质是一种含有25—30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(ε- PL)。

ε-聚赖氨酸由赖氨酸单体组成，进入人体后能够完全被消化吸，不但没有任何毒副作用，而且能够作为一种赖氨酸的来源；另外，ε-聚赖氨酸的抗菌谱广，对革兰阳性和革兰阴性细菌、酵母、霉菌&、病毒等都有明显的杀灭作用；抑菌效率高，在浓度很低时就起作用；它还不受食物pH值的阻碍。

ε-聚赖氨酸在日本已经作为食物防腐剂普遍利用，而活着界范围内也只有日本才有这种产品。

研究开发这种新型食物防腐剂具有十分重要的理论意义和应用价值。

可是，从1977年觉察ε-聚赖氨酸开始直到2002年为止关于菌种的挑选和生物合成机理的研究一直没有取得冲破，尽管通过对菌种的诱变和操纵发酵条件，目前已经能够取得较高的ε-聚赖氨酸产量，可是这些研究都不是定向的。

ε-聚赖氨酸可以戊二醛交联ε-聚赖氨酸（polylysine）是一种天然产物，由赖氨酸（lysine）分子通过肽键连接而成。

ε-聚赖氨酸具有许多独特的性质，如良好的溶解性、生物相容性和生物可降解性等。

这些特性使得ε-聚赖氨酸在医学和食品工业中有着广泛的应用前景。

戊二醛（glutaraldehyde）是一种有机化合物，具有强烈的交联作用。

它可以与氨基酸中的羧基和胺基反应，形成稳定的化合物。

戊二醛交联可以增加聚合物的稳定性和机械强度，同时改善其耐久性和生物相容性。

ε-聚赖氨酸可以通过戊二醛交联来改变其性质和应用范围。

戊二醛与ε-聚赖氨酸中的氨基反应，形成稳定的交联结构。

这种交联结构可以增加ε-聚赖氨酸的分子量，从而提高其黏度和凝胶能力。

此外，戊二醛交联还可以改善ε-聚赖氨酸的稳定性和耐久性，延长其在体内的降解时间。

ε-聚赖氨酸经过戊二醛交联后，可以用于制备生物材料、药物载体和组织工程支架等。

戊二醛交联可以使ε-聚赖氨酸形成三维网状结构，提供了良好的细胞附着和生长环境。

这种结构可以模拟人体组织的微环境，促进细胞的增殖和分化，有助于组织修复和再生。

ε-聚赖氨酸经过戊二醛交联后还可以用于食品工业中的保鲜和稳定剂。

戊二醛交联可以改善ε-聚赖氨酸的稳定性和抗菌性，延长食品的保鲜期。

同时，ε-聚赖氨酸经过戊二醛交联后的凝胶能力可以用于制备食品中的凝胶产品，如果冻和布丁等。

ε-聚赖氨酸可以通过戊二醛交联来改变其性质和应用范围。

戊二醛交联可以增加ε-聚赖氨酸的稳定性和机械强度，改善其耐久性和生物相容性。

这种交联可以用于制备生物材料、药物载体和组织工程支架等，也可以用于食品工业中的保鲜和稳定剂。

ε-聚赖氨酸通过戊二醛交联的应用前景广阔，有望在医学和食品领域发挥重要作用。

ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体美拉德反应以ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体美拉德反应为标题，本文将探讨该反应的原理、应用和研究进展。

一、引言ε-聚赖氨酸（ε-polylysine，ε-PL）是一种天然产物，具有广泛的生物活性和应用前景。

壳寡糖（chito-oligosaccharides，COS）是壳聚糖的降解产物，具有良好的生物相容性和生物活性。

将ε-聚赖氨酸与壳寡糖进行共轭，可以构建出新型的聚合物，拓展了ε-聚赖氨酸和壳寡糖的应用领域。

二、ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的制备方法ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的制备主要通过美拉德反应实现。

美拉德反应是一种常用的化学反应，通过胺基与醛基的反应形成偶联产物。

在ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的制备中，首先需要将ε-聚赖氨酸与醛基化合物反应，得到ε-聚赖氨酸的醛基化产物。

然后将壳寡糖与醛基化合物进行美拉德反应，最终得到ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体。

三、ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的应用1. 抗菌活性：ε-聚赖氨酸具有很强的抗菌活性，而壳寡糖也具有一定的抗菌活性。

将两者共轭后，可以进一步增强杀菌效果，对抗耐药菌具有潜在的应用价值。

2. 药物缓释：ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体可以作为药物缓释系统的载体，将药物包裹在共轭体中，通过控制共轭体的释放速率，实现药物的缓慢释放，提高药效和降低副作用。

3. 生物材料：ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以用作生物材料的制备。

例如，可以制备出具有良好生物黏附性的材料，用于组织工程和重建等领域。

四、研究进展近年来，对ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的研究逐渐增多。

研究人员通过改变反应条件、调节共轭体的结构，进一步改善了共轭体的性能。

例如，可以通过调节ε-聚赖氨酸和壳寡糖的比例，控制共轭体的抗菌活性和药物缓释性能。

同时，研究人员还对共轭体的生物降解性能进行了深入研究，为其在生物医学领域的应用提供了理论基础。

五、总结ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体是一种具有潜在应用前景的聚合物。

天然防腐剂ε-聚赖氨酸对不同微生物的抑菌效果与使用方法常见的天然防腐剂有大豆碱性多肽、壳聚糖、纳他霉素、ε－聚赖氨酸等。

ε－聚赖氨酸作为一种新型的天然抑菌剂已经被广泛应用于食品保藏。

ε－聚赖氨酸又称25～30个赖氨酸残基的阳离子均聚物，分子量约为5000 kDa，由链霉菌好氧发酵产生。

ε－聚赖氨酸为淡黄色粉末，是一种食品添加剂，具有水溶性、食用性、对人体无毒、高温稳定、生物降解性好等特点，可以承受一般食品加工中的热处理，被FDA批准为公认的安全（GRAS）剂。

早在2003年，ε－聚赖氨酸就被ＦＤＡ批准应用于食品保藏，并逐渐在美国、韩国和日本得到广泛的应用。

我国也于2014年将ε－聚赖氨酸纳入食品添加剂使用范畴，具有广泛的应用前景。

1、ε-聚赖氨酸对不同微生物的抑菌机制和浓度比较白森萌[1]通过对各菌种抑菌情况分析，ε-聚赖氨酸的抑菌效果与自身浓度和目标菌种的结构有关。

在对酿酒酵母作用时，500μg/mL的ε-聚赖氨酸可使酵母细胞死亡；而在对大肠杆菌作用时，150μg/mL的ε-聚赖氨酸即可使大肠杆菌内外膜发生破损，细胞完整性被破坏。

在对革兰氏阳性菌如枯草芽孢杆菌和李斯特菌作用时其效果并不明显。

单独的ε-聚赖氨酸对枯草芽孢杆菌作用仅会使细胞轻微受损，只有在ε-聚赖氨酸与乳酸链球菌素联合使用时才能破坏细胞结构。

相关研究推测，ε-聚赖氨酸对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抑菌作用有明显的差距，原因是阴性菌的膜表面主要是脂多糖和磷脂，无大量的肽聚糖，所以其机械强度较小；并且ε-聚赖氨酸作为聚阳离子抑菌肽可以与阴性菌表面的二价钙镁离子竞争阴离子活性位点，从而破坏细胞膜结构，更容易进入到细胞内部。

革兰氏阳性菌膜表面有较厚的肽聚糖层，细胞的机械强度较高，并且没有较多的阴离子结合位点，使得ε-聚赖氨酸对阳性菌的抑菌效果不够明显。

虽然ε-聚赖氨酸对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑菌效果有明显的区别，但近年来的研究依然致力于寻找可以使ε-聚赖氨酸对阳性菌及阴性菌均产生抑制作用的方法。

ε-聚赖氨酸产生菌及其应用研究概述石慧;李婵娟;张俊红【摘要】ε-聚赖氨酸是由微生物分泌的、具广谱抗微生物活性的多肽类物质,易被生物降解,对人体无害.主要由白色链霉菌属、北里孢菌属和麦角真菌分泌,近年来也有报道灰橙链霉菌、稠李链霉菌、芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌等也能分泌ε-聚赖氨酸.筛选方法多在NISHIKAWA和OGAWA方法的基础上改进.研究者通过诱变育种和分子改良提高菌株的产量.最常用的诱变剂为DES和UV或两者协同诱变.分子改良常用技术为原生质体融合,基因组重排及染色体步移.摇瓶发酵ε-聚赖氨酸产量最高的菌株为日本的S.aureofaciern菌株,达到了4.5 g/L,我国摇瓶发酵产量最高的菌株为Streptomyces sp.达到了3.11 g/L.ε-聚赖氨酸具有广阔的应用前景,在食品添加剂上已经投入使用,特别是食品防腐剂,在医药及生物材料上也具有较强的应用潜力.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2016(042)009【总页数】7页(P263-269)【关键词】ε-聚赖氨酸;筛选;诱变育种;分子育种【作者】石慧;李婵娟;张俊红【作者单位】武汉设计工程学院食品与生物科技学院,湖北武汉,430205;武汉设计工程学院食品与生物科技学院,湖北武汉,430205;华中农业大学园艺林学学院,湖北武汉,430070【正文语种】中文ε-聚赖氨酸是一种非核糖体合成的L-赖氨酸均聚物，是由ε-氨基和α-羧基依次连接而成的，具独特功能的多肽结构[1]，也是一种生物碱，具有广谱抗菌活性[2]和抗噬菌体的活性[3]。

ε-聚赖氨酸的残基数量10～40个不等，容易被生物降解，对人体无毒害[4]。

25～35个氨基酸残基的ε-聚赖氨酸具有较强的抗微生物活性，通常用作食品防腐剂，本世纪初由日本率先进行商业生产，并在日本、韩国和美国的食品防腐中广泛应用[1,4]。

在NISHIKAWA和OGAWA [5]发明新的菌种筛选方法前，研究者筛选到分泌ε-聚赖氨酸的菌种均为白色链霉菌，很少有其他新的菌种。