6种中草药提取物对火腿切片典型腐败菌的抑制研究
方欣;李超;李新福;熊强
【期刊名称】《生物加工过程》
【年(卷),期】2024(22)2
【摘 要】低温肉制品贮藏期间的微生物腐败现象引起了人们的广泛关注,针对典型腐败菌的控制研究越来越受到重视。本研究中,笔者在火腿切片贮藏期间分离纯化得到了3株典型腐败菌,选取6种中草药提取物以筛选对典型腐败菌抑菌能力较强的单味中草药,并对其进行复配,评估其抑菌效果。结果表明:6种中草药提取物中,石榴皮提取物对绿色魏斯氏菌和清酒乳杆菌的抑菌效果最好,抑菌圈直径分别为10.63和12.73 mm,最小抑菌质量浓度均为15.63~31.25 mg/mL;甘草提取物对肠膜明串珠菌的抑制效果最优,抑菌圈直径为14.68 mm,最小抑菌质量浓度为3.91~7.81 mg/mL;复配提取物中,甘草+乌梅+石榴皮的抑菌性能显著提高,对3株受试菌株均有不错的抑制效果,抑菌圈直径分别为18.17、11.55和12.74 mm。本研究可为低温肉制品中绿色健康的天然防腐剂开发提供参考。
【总页数】6页(P213-218)
【作 者】方欣;李超;李新福;熊强
【作者单位】南京工业大学食品与轻工学院;江苏雨润肉食品有限公司肉品加工与质量控制国家重点实验室
【正文语种】中 文
【中图分类】TS251.5;Q93-3 【相关文献】
1.ε-聚赖氨酸对牛肉火腿切片腐败菌的抑制效果2.中草药提取物对链格孢菌抑制作用增效组合的研究3.防腐保鲜剂对牛肉火腿切片腐败菌抑制效果的研究4.ε-聚赖氨酸对牛肉火腿切片腐败菌的抑制效果5.单味与复方中草药提取物抑制镰刀菌的比较研究
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营养型防腐剂ε-聚赖氨酸盐酸盐
ε-聚赖氨酸盐酸盐郑州拜钠佛生物工程股份ε-聚赖氨酸盐酸盐〔ε-poly-L-lysine菌霉链色白从是〕lCH٠LP-ε称简，lCH٠〔Streptomycesalbulus〕受控发酵培养液经离子交换树脂吸附、解吸、提纯的含有25～35个L-赖氨酸残基的同型单体聚合物，对革兰氏阳性和阴性菌、酵母菌、霉菌、病毒等都有明显的抑制作用，广泛应用于食品、日化、医药等行业。该物质可以完全被人体消化吸收，分解成为人体必需的赖氨酸，无任何毒副作用。
特性
1.
抗菌谱广：能有效地抑制革兰氏阳性和阴性菌、酵母菌、霉菌、病毒和其他微生物。
2.
耐高温：高温环境下〔121℃维持30分钟〕不分解，故可参与产品热处理过程、与原料一起加工生产。
3.
溶水性强：ε-聚赖氨酸盐酸盐易溶于水，最大溶解度至少为500g/L。
4.
HpH使用范围广：在pH2～9条件下，ε-聚赖氨酸盐酸盐均具有较强的杀菌能力，可以弥补其他防腐剂在中性和碱性条件下活性低的缺点。
5. ：
协同增效性强：ε-聚赖氨酸盐酸盐作为一种新型的食品杀菌剂单独使用便具有良好的灭杀效果，其与其他食品添加剂〔如醋、乙醇、甘氨酸、有机酸等〕搭配使用更能协同增效,大大提高灭杀效果。
6.
平安性高：ε-聚赖氨酸盐酸盐急性毒理试验LD50为5g/kg，与食盐相当。人体摄入聚赖氨酸盐酸盐后，能降解成赖氨酸营养物，被吸收利用，无任何毒副作用。
7.
兼具保健功能：研究说明，ε-聚赖氨酸盐酸盐能有效抑制酶活和脂肪吸收，从而减少肥胖发生。
产品标准
产品名称ε-聚赖氨酸盐酸盐含量〔以干品计〕，w/%
≥95%
外
观
白色至奶油黄色粉末
分子式
[C6H12N2O٠
HCl] n〔n=25-35〕
枯燥减量，w/%
≤8.0
pH〔10g/L水溶液〕
≤2.5～5.5
铅(Pb)，mg/kg
≤2.0
总砷(以As计)，mg/kg
≤3.0
各种防腐剂的作用机理
1、苯甲酸及其钠盐
苯甲酸为白色有丝光的鳞片或针状结晶，微有安息香或苯甲醛的气味，常温下难溶于水，使用时需要加热或在乙醇中充分搅拌溶解，而苯甲酸钠为白色颗粒或结晶性粉末，气味类似苯甲酸，但易溶于水，较苯甲酸方便。苯甲酸及其钠盐仅在pH4.5以下酸性介质中有效，最佳pH为2.5—4.0，因其安全性只相当于山梨酸钾的1/40，已逐渐较少使用。它们对霉菌和酵母菌抑菌作用强，对细菌的抑制作用差，而对乳酸细菌则不起作用。适用于苹果汁、软饮料、番茄酱等高酸度食品的防腐保鲜，在酱油、清凉饮料中可与对羟基苯甲酸酯类一起使用而增效。
防腐机理：苯甲酸亲油性大，易穿透细胞膜从而干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，从而达到防腐的目的。
2、山梨酸及其钾盐
山梨酸为无色针状晶体或白色晶体粉末，无臭或微带刺激性臭味，耐光耐热性好，但长期暴露于空气中则易被氧化变色，难溶于水，故一般使用易溶于水的钾盐。山梨酸及其钾盐抗菌谱广，几乎在所有pH值低于6.0的食品中都可使用，是使用最广泛的一种酸性防腐剂。山梨酸及其钾盐能有效抑制霉菌、酵母菌和好气性细菌，但对嫌气细菌几乎无效。其毒性远低于其他防腐剂，防腐效果较苯甲酸钠和丙酸钙强，但在严重污染的产品中山梨酸及其钾盐可能成为微生物的营养源，会促进污染。
防腐机理：山梨酸与微生物霉系统中的巯基结合，破坏微生物的许多重要的酶，从而抑制微生物生长的功能。此外，它还能干扰传递技能，如细胞色素C对氧的传递，以及细胞膜表面的能量传递，从而抑制微生物的增殖，达到防腐的目的。
3、丙酸及其钠盐、钙盐
丙酸为无色油状澄清液体，具特异臭味，略带辛辣的刺激性油酸败味。丙酸钠盐、钙盐为为白色粉末，水溶性好，对光和热稳定，气味类似丙酸。丙酸及丙酸盐均很易为人体吸收，并参与人体的正常代谢过程，无危害作用，但抗菌作用没有山梨酸类和苯甲酸类强。丙酸及盐类有良好的防霉效果，对细菌抑制作用较小，对酵母无抑制作用，故常用于糕点、面包和乳酪中。钙盐不能与膨松剂碳酸氢钠一起使用会生成不溶性盐类降低CO2的产生，钠盐的碱性会延缓面团的发酵，故西点中常用丙酸钠，而面包中常用丙酸钙。
一 对￡一聚赖氨酸性质的认识 彭爱保 熊萍萍 （南昌大学共青学院工程技术系，江西九江３３２０２０） 摘 要：￡一聚赖氨酸（ｅ－ｐｏｌｙ—ｌｙｓｉｎｅ。￡一ＰＬ）是一种防腐性 能优良和商业价值巨大的微生物类食品防腐剂。与其他生物 防腐剂比相较，￡一ＰＬ在防腐保鲜方面的表现更趋于完美。２ｏ０３ 年１０月．ＦＤＡ批准新型天然食品防腐剂８一聚赖氨酸为安全食 品保藏剂。￡一ＰＬ在日本已实现工业化的微生物发酵．但是在国 内还处于实验室阶段．开发出具有自主知识产权的８一ＰＬ生物 防腐剂预计产生的经济效益和社会效益势必极为可观 关键词：￡一聚赖氨酸 理化性质 生物活性 防腐机制 在理化性质上￡一聚赖氨酸（８一ＰＬ）是一种由赖氨酸单体 组成的均聚多肽，含有２５～３Ｏ个赖氨酸残基的同型单体。残基 之间通过。一羧基和８一氨基连接 ￡一ＰＬ的分子式是 Ｃ１８０Ｈ３６２Ｎ６００３ｌ，重量平均分子量（ＭＷ）为４７００，分子量分布 （Ｍｗ／Ｍｎ）为１．１４；数平均分子量（Ｍｎ）为４０９０，聚合度一般为 ２５～３０；熔点为１７２．８℃；转晶点为８８℃；没有固定的熔点，２５０ｏＣ 以上开始溶化分解。化学结构式如图１．１所示，根据目前报道， 还不能确定８一ＰＬ具有二维和三维空间结构。￡一ＰＬ颜色为浅黄 色，具有良好的水溶性，但不溶于乙醇、甲醇等有机溶剂；热稳 定性强，在８０℃和１２ＯｃＣ分别加热处理６０ｍｉｎ和２０ｍｉｎ，仍有抑菌 能力。在８一ＰＬ抑菌活性较高的分子量区间为３６００～４３００．当分 子量低于１３００时，８一ＰＬ无抑菌作用。通过红外光谱对￡一ＰＬ进 行分析．最强吸收峰在１６８０～１６４０ｃｍ 和１５８０ １５２０ｃｍ 十一 Ｈ 图１—１￡一聚赖氨酸的化学结构式 在生物活性上￡一ＰＬ是一种具有抑菌作用的多肽 在人体 内可分解成赖氨酸，且赖氨酸是必需的氨基酸之一，世界各国 允许在食品中强化赖氨酸。相关试验表明．￡一ＰＬ与化学防腐剂 相比具有良好安全性，其急性口服毒性仅为５ｇ／ｋｇ。Ｈｉｒａｋｉｊｔ 等 研究表明，８一ＰＬ极安全的标准是每日最大含量６５００￣ｇ：当高 达２００００１ｘｇ／ｇ时，未发现８一ＰＬ的致癌性。￡一ＰＬ具有抗菌谱的抑 菌性。人们在研究中发现，８一ＰＬ在中性和微酸性环境中，对革 兰氏阳性菌、革兰阴性菌、酵母菌属、真菌等均有一定的抑菌 效果。但相比前两位，￡一ＰＬ对酵母菌、真菌的抑菌浓度要高一 些，为１２８１ｘｇ／ｍＬ￣２５６￣ｇ／ｍＬ。此外，￡一ＰＬ还具有一定的抗噬菌 体能力 表１ ￡一ＰＬ和ａ—ＰＬ对供试菌的抑菌效果 Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｍｎ ｕｒｔｉｃａｅ ＩＦＯ ３２ Ｐ．ｃｈｒｙｓｏｇｅｎｕｍｌＦＯ ４８９７ ＞６４ Ａｓｐｅｒｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ３２ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ａｘｙｓｐｏｒｍｎ ＩＦＯ ＞６４ ＞２５６ Ｐｒｏｉｅｕｓ ｗｄｇａｒｉｓ ＩＦＯ ３８５１ ２ ２５６ Ｓｅｅｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ ＩＦＯ ｌ２６４８ ８ ＞２５６ Ａｅｍｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅｓ ＩＦＯ ３３１７ ８ ＞２５６ Ａｌｅａｌｉｇｅｎｅｓ ｆａｅｃａｌｉｓ ＩＦＯ １２６６９ ８ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｏｐｓｉｓ ｌｉｐｏｌｙｌｉｃａ ８ Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｂｉｃｌｉｓ ＩＦＯ ０５８９ ４ Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ ３２ Ｃ．ｕｔｉｌｉｓ １６ ３ ｌ １６ １２８ Ａｒｔｈｒｏｂａｎｔｅｒ ｓｉｍｐｌｅｘ １２１４０ ８ 传统研究表明。防腐剂的作用机理主要包括以下三点： （１）作用于功能蛋白或关键酶，引起代谢过程受阻；（２）作用于 细胞壁和细胞膜系统，使细胞的能量、物质和信息传递中断； （３）作用于遗传微粒或遗传物质结构，使遗传性状发生改变。 研究表明．８一ＰＬ的抑菌性能与其一级结构有关。Ｄｅｌｉｈａｓ Ｎ 等＇２］在对￡一赖氨酸系的聚合物抑菌性的研究表明：ｎ＝８的￡一ＰＬ 对Ｅ ｃｏｌｉ Ｋ一１２的作用很微弱．而ｎ＝９时，其最小抑菌浓度为 ｌ２１￣ｇ／ｍＬ，随着ｎ的增大，８一ＰＬ的抗菌活性越来越强，当ｎ＝１５ 时。其抗菌活性和高聚合度（２５～３０）的￡一ＰＬ相同。Ｓｓｈｔｍ Ｓ和 Ｓａｋａｉ Ｈ等 也证明．￡一ＰＬ的抑菌活性与肽链长度成正比．肽链 长度低于ｌＯ个赖氨酸残基的ｅ－ＰＬ完全无抑菌作用。另外。发 现８一ＰＬ的氨基经化学修饰．其抑菌活性也会消失，这表明￡一 ＰＬ中的碱性基团可能与抑菌活性有重要关系。酒井平一、岛 昭二等研究了ｅ－ＰＬ对噬菌体的抑制作用，结果表明，８一聚赖 氨酸抗病毒作用的最主要的因素是Ｓ．聚赖氨酸中的Ｌ—Ｌｙｓｌ￣单 体数．其活性随Ｌ—Ｌｙｓ的残基数的增加而增强；研究同时还发 现８一ＰＬ的抗病毒作用在于噬菌体的形态而不在于病毒的核酸 种类。 Ｈｏｙ Ｔ等发现当８一ＰＬ作用于生物膜后，影响细菌的呼吸作 用。同时￡一ＰＬ还可能会结合胞内的核糖体，从而抑制酶和蛋白 的合成，影响细胞膜和蛋白合成系统。分析认为这可能与菌株 进行物质代谢和能量转化的主要场所之一，细胞膜有关，由于 ８一ＰＬ的疏水多肽带有正电荷．则可以与细胞壁中带负电的物 质结合，当８一ＰＬ吸附到细胞膜上时，会直接而迅速地破坏细胞 与细胞器赖以生存的物质。以及依靠膜结构的完整性进行能 量代谢，破坏细胞内外能差平衡，抑制蛋白质、多糖等生物的 合成，最终导致细胞死亡。 参考文献： ［１］Ｈｉｒａｋｉ Ｊ，Ｉｃｈｉｋａｗａ Ｔ，Ｎｉｎｏｍｉｙａ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｕｓｅ ｏｆ ＡＤＭＥ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｏ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ８一Ｐｏｌｖ—Ｌ—ｌｙｓｉｎｅ ａｓ ａ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ ｉｎ ｆｏｏｄ［Ｊ］．Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，２００３，３７ （２）：３２８－３４０． ［２］Ｄｅｌｉｈａｓ Ｎ，Ｒｉｌｅｙ Ｌ Ｗ，Ｌｏｏ Ｗ，ｅｔ ａ１．Ｈｉｇｈ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｅｃｉｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｂｙ ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ ［Ｊ３．ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏ１ Ｌｅｔｔ，１９９５，１３２（３）：２３３—２３７． ［３］Ｓｈ＠ｓｈｉｍａ．Ｐｏｌｙ－ｌｙｓｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｅｓ［Ｊ］．Ａ－ ｇｒｉｃ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ。１９７７．４１（９）：１８０７—１８０９． ［４］酒井平一’，岛昭二．聚赖氨酸生产和利用［Ｊ］．ＡｍｉｎｏＡｃｉｄ ａｎｄＮｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ．１９８５。４３（１０）：９０２－９０３．
