ε-聚-L-赖氨酸对酿酒酵母抑菌机制的初步研究

ε-聚-L-赖氨酸(ε-Poly-L-lysine,ε-PL)是一种具有广谱抑菌性的聚阳离子多肽,目前已作为生物防腐剂广泛应用。为了进一步揭示ε-PL抑菌机理,本文以酿酒酵母作为模式菌株,确定了ε-PL作用下酿酒酵母的剂量响应曲线、致死率、活力,以及ε-PL细胞膜穿透活性和其对酵母细胞表面疏水性的影响;研究了二价阳离子对ε-PL抑菌活性的影响;利用扫描电子显微镜观察了酵母细胞形态在ε-PL作用下的变化。结果表明:ε-PL对酿酒酵母的抑菌活性依赖于其作用浓度的高低,当ε-PL浓度达到500μg/m L时可将酵母细胞致死;此外,ε-PL能够提高酵母细胞膜通透性和疏水性;同时,ε-PL抑菌活性会受到二价阳离子的影响;基于上述实验结果和扫描电子显微镜观察发现ε-PL可能通过毡毯模型中描述的作用模式将酵母细胞杀死。     

ε-聚赖氨酸对肠球菌的抑菌作用及机制

天然的ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种安全、健康、营养且抗菌活性强的优良物质。ε-PL对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母、霉菌均有一定的抑菌效果。本文研究了ε-PL对肠球菌的最小抑制浓度(MIC),并探讨ε-PL的抑菌机制。结果表明,ε-PL对肠球菌的最小抑菌质量浓度为75μg/m L;ε-PL处理的肠球菌细胞,被检测到细胞膜内外电势改变,ATP大量漏出。通过扫描电镜观察,ε-PL处理的菌体细胞凸起且干瘪;在被处理过的肠球菌上清液中检测到大量的核酸。通过凝胶阻滞实验推测ε-PL与肠球菌DNA结合而达到杀菌作用。由此,ε-PL主要通过改变细胞膜通透性,同时改变细胞膜内外电势,使得细胞内内容物如核酸、ATP等大量渗出并与DNA结合,从而实现对肠球菌的杀菌作用。     

ε-聚赖氨酸对柑橘酸腐菌的抑菌活性及作用机制

聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)是一种高安全性、可生物降解的天然食品防腐剂,对环境和人体健康无毒性。为探究ε-PL对柑橘酸腐菌(Geotrichum citri-aurantii)的抑菌活性,并分析其抑菌作用机制,本实验测定ε-PL处理对柑橘酸腐菌的菌丝体生长抑制率及孢子萌发抑制率,ε-PL作用下的胞外相对电导率、A_(260 nm)的变化,并采用激光共聚焦显微镜与扫描电子显微镜观察ε-PL处理对细胞膜完整性及菌丝体形态的影响。结果表明:ε-PL对柑橘酸腐菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为400 mg/L,对菌丝生长和孢子萌发抑制的半最大效应浓度分别为128.79 mg/L和214.77 mg/L;质量浓度为1 600、3 200、6 400 mg/L的ε-PL处理可显著降低柑橘果实酸腐病的损伤接种发病率和病斑直径(P0.05);经1×MIC和2×MIC的ε-PL处理后的柑橘酸腐菌胞外相对电导率、A_(260 nm)和红色荧光强度显著上升(P0.05),表明其细胞膜通透性增加,核酸等胞内物质外渗流出,细胞膜完整性遭到破坏;经ε-PL处理后柑橘酸腐菌菌丝体发生了褶皱变形、断裂。因此,ε-PL通过破坏柑橘酸腐菌的细胞膜结构,造成内容物外渗,使菌丝体形态结构畸变与孢子萌发受阻,进而抑制了菌体细胞的生长繁殖。     

不同分子质量ε-聚-L-赖氨酸对金黄色葡萄球菌的抑菌机制

不同分子质量的ε-PL具有不同的抑菌活性,而造成这种差异性的机制尚不清晰。本研究选用革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌作为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)、酶标仪、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等方法,从抑菌活性大小、代谢水平差异和细胞壁变化等方面,研究了不同分子质量ε-PL引起的抑菌差异,探讨了不同分子质量ε-PL对金黄色葡萄球菌的作用机制。结果表明,与低分子质量(1 ku)ε-PL相比,较高分子质量ε-PL(1～3 ku和3 ku)能使细胞表面出现不同程度的凹陷和皱缩。同时利用代谢组学的方法,分析了不同分子质量ε-PL对金黄色葡萄球菌在代谢水平上的抑菌差异,发现较高分子质量(1～3 ku和3 ku)ε-PL和ε-PL产品对糖酵解途径和三羧酸循环的抑制作用远大于低分子质量(1 ku)ε-PL。本文验证得到不同分子质量ε-PL对金黄色葡萄球的抑菌效果存在差异,为实际食品加工和生产过程中防腐剂的使用提供了理论依据。     

ε-聚赖氨酸对重要食源性致病菌的作用效果研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)是一种具有广谱抑菌性的聚阳离子多肽,对重要食源性致病菌,如单增李斯特菌、大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌等,都具有良好的抑菌效果,因其具有良好的稳定性、安全性和生物降解性等特点已被广泛应用于食品中。文章综述了ε-PL对培养基和食品基质中的主要食源性致病菌的抑制效果,概述了ε-PL与其他抑菌剂联合使用的抑菌效果研究进展,并阐述了ε-PL的抑菌机制。以期为进一步推动ε-PL在控制食源性致病菌风险的研究和应用提供参考。     

ε-聚赖氨酸在食品应用的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种天然的营养型生物防腐剂,ε-PL具有抑菌效果好、抑菌谱广、耐高温、对人体无毒副作用等特点,使其在食品的保鲜防腐中有良好的应用前景。本文主要介绍ε-PL的特性、对微生物的作用及其在食品中的应用,对ε-PL在食品中的应用研究有非常重要的意义。     

pH值和比生长速率协同调控Streptomyces albulus合成ε-聚赖氨酸

聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是Streptomyces albulus分泌产生的1种抗菌肽,主要用作生物食品防腐剂。为了进一步了解S. albulus积累ε-PL的影响因素,该文探究了恒化培养体系下不同pH值和菌体比生长速率对S. albulus M-Z18合成ε-PL的影响。结果发现,随着pH降低(D=0. 04 h~(-1)),细胞得率(Y_(X/S))逐渐减小,葡萄糖比消耗速率(q_S)、ε-PL比合成速率(q_P)和胞内ATP浓度逐渐增加。与此相一致,随着菌体比生长速率增加(pH 4. 0),q_S、q_P和胞内ATP浓度均呈逐渐增加趋势。因此,低pH和高菌体比生长速率都有助于S. albulus M-Z18高效积累ε-PL。该研究一方面为S. albulus在低pH环境积累ε-PL的原因提供了新的认识,另一方面也为后续通过提高细胞比生长速率而增加ε-PL产量的发酵优化提供了理论指导。     

ε-聚赖氨酸在湿米粉保鲜中的应用研究

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种天然的营养型生物防腐剂,ε-PL具有抑菌效果好、抑菌谱广、耐高温、对人体无毒副作用等特点,使其在食品的保鲜防腐中有良好的应用前景。试验研究ε-PL对湿米粉保鲜作用,结果表明,在试验条件下,采用0.12%ε-PL与0.20%醋酸复配对湿米粉进行浸泡处理,可使湿米粉在10 d内保持较好品质、菌落总数较低的水平。     

中间代谢产物对白色链霉菌ε-聚赖氨酸合成的影响

探讨白色链霉菌ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)生物合成过程中,中间代谢产物柠檬酸、L-天冬氨酸和L-赖氨酸对ε-PL合成的影响。单因素实验结果表明,在摇瓶发酵开始(0 h)添加柠檬酸至终质量浓度为1.0g/L,培养到12 h分别添加终质量浓度为0.3 g/L的L-天冬氨酸和终质量浓度为1.0 g/L的L-赖氨酸,可分别提高ε-PL产量42.5%、28.7%和44.1%。正交试验显示,只有柠檬酸和L-赖氨酸对ε-PL合成影响显著(P0.05),而L-天冬氨酸影响不显著;在培养基中添加1.0 g/L的柠檬酸和L-赖氨酸ε-PL产量可提高60.1%。在破碎的无细胞体系中,只有添加L-赖氨酸可以检测到ε-PL的生成,进一步证实了L-赖氨酸是ε-PL合成的直接前体。因此,通过添加合适的中间代谢产物,可以有效提高ε-PL产量。     

ε-聚赖氨酸的活性及其应用

ε-聚赖氨酸(ε-Poly-L-lysine,ε-PL)由放线菌产生,含有25 30个L-赖氨酸残基,其通过L-赖氨酸α-羧基和ε-氨基间形成的酰胺键连接而成。ε-PL是一种具有抑菌功效的阳离子型多肽,抑菌谱广,能够抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、真菌以及噬菌体。又因其具有稳定性、安全性以及生物可降解性,日本、美国等国家已先后批准其作为食品添加剂使用,但在我国,ε-PL的应用仍处于研发阶段。许多报道都研究了ε-PL的抑菌活性,推测其抑菌机理是ε-PL破坏微生物的细胞膜结构,抑制微生物的呼吸作用,同时抑制蛋白的合成,但其杀菌机理仍不清楚,需要更进一步研究。本文总结了有关ε-PL的抑菌性能和机理及其在食品、医药等领域中的应用进展,并展望了其作为生物防腐剂的应用前景。     

ε-聚赖氨酸对大肠杆菌O157:H7和金黄色葡萄球菌的抗菌稳定性

大肠杆菌O157:H7和金黄色葡萄球菌是常见的引起食物中毒的食源性致病菌,ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种安全、无毒、天然的食品防腐剂。食品的加工温度、pH值、金属离子是影响食品品质的三大要素。研究ε-PL在不同的温度、p H值、金属离子条件下,对食源性病原菌的杀菌稳定性,是指导ε-PL应用防治此类食源性致病菌的理论基础。结果表明:ε-PL对大肠杆菌O157:H7和金黄色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度均为2.60 mg/mL。在4～121℃下,ε-PL抗菌活性不受温度影响,抑菌效果稳定,对大肠杆菌O157:H7和金黄色葡萄球菌有良好的抑菌效果。当p H值为4～6时,ε-PL对大肠杆菌O157:H7和金黄色葡萄球菌的抑菌效果最佳。Mn~(2+)、Zn~(2+)与LYS具有较高的协同作用;Mg~(2+)在很大程度上消除了ε-PL的抑菌效果,且呈剂量效应关系。     

ε-聚赖氨酸在果蔬采后贮藏保鲜中的应用研究进展

ε-聚赖氨酸（ε-polylysine,ε-PL）是一种天然、安全性高的阳离子多肽,具有抑菌谱广、水溶性好、热稳定性好等诸多的优点,中国、日本、韩国等国已经批准其作为安全的食品防腐剂。近来,越来越多研究发现,ε-PL能够显著抑制果蔬中多种常见病原菌,已经被广泛应用于果蔬的防腐保鲜研究。尤其ε-PL与其它抗菌剂、保鲜剂、物理保鲜方法进行联合使用后,能有效协同增强其保鲜效果。该文根据近年来国内外的研究,就ε-PL对果蔬中常见病原菌的抑制作用,以及其单独或与其它保鲜方法联合应用于采后果蔬保鲜中的现状进行了综述,并讨论了其未来应用研究的前景,以期为ε-PL在果蔬采后保鲜中的深入研究及应用提供参考。     

ε-聚赖氨酸对梨果实黑斑病菌Alternaria alternata的抑制作用及其机理

本实验以梨果实黑斑病菌Alternaria alternata为研究对象,通过测定菌落直径与病斑直径研究ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine,ε-PL）对A. alternata生长的抑制作用和对黑斑病的控制作用,并进一步通过测定细胞膜完整性、线粒体膜电位及其代谢产物水平探讨其抑菌作用的机理。结果表明：ε-聚赖氨酸能显著抑制A. alternata的菌丝生长（P＜0.05）,且其抑制作用存在浓度依赖效应关系,其中100 mg/L和200 mg/L的ε-PL处理7 d时菌落直径仅分别为对照组的43.24%和29.54%,同时ε-PL处理能有效控制梨果实黑斑病的扩展。进一步的研究表明ε-PL处理严重破坏了A. alternata孢子细胞膜和线粒体的完整性,提高了菌丝体电导率。但同时研究发现,ε-PL促进了A. alternata黑色素及链格孢酚、交链格烯、链格孢酚单甲醚3 种毒素的产生,而对腾毒素的产生起抑制作用。综上,ε-PL主要通过延缓A. alternata生长、破坏孢子细胞膜和线粒体完整性而降低A. alternata的致病性。     

ε-聚赖氨酸的发酵生产和应用研究

ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种天然防腐剂,水溶性强,安全性高,抗菌性强,实际应用广泛。介绍了ε-PL的理化性质、抑菌机理、发酵生产及应用。     

利用高效液相色谱仪初步研究聚-ε-赖氨酸的稳定性

利用高效液相色谱仪初步研究了聚-ε-赖氨酸（ε-PL）的稳定性。结果表明ε-PL在pH2～11范围内稳定,抗酸能力强,在磷酸、醋酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸等溶液中稳定;ε-PL的热稳定性极高;在低浓度的还原剂亚硫酸钠溶液中稳定性较好;一定浓度的食品添加剂对ε-PL的稳定性影响不大。ε-PL作为食品防腐剂具有较大的应用潜力。     

ε-聚赖氨酸的应用研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-Lysine,ε-PL)是由25-35个赖氨酸残基通过α-ε酰胺键连接而成的具有抑菌活性的L-赖氨酸聚合物。由于其抑菌活性强、安全性好、易溶于水、耐酸碱能力强、耐热等特点,ε-PL已被广泛用作食品防腐保鲜剂。此外,ε-PL还被用于保健食品、药物载体、基因芯片、电子材料等领域。     

ε-聚赖氨酸的抑菌机制及其在食品防腐保鲜中的应用

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是我国于2014年批准的一种天然食品防腐剂,因抑菌谱广、水溶性强、安全性高、耐高温和稳定性好等优良特征,而成为天然食品防腐剂替代化学食品防腐剂的关键品种。本文首先介绍ε-PL理化与生物学性质以及微生物生产方法,随后,综述近10年国内外学者在ε-PL抑菌机制和食品防腐保鲜方面应用取得的最新进展,最后对当前ε-PL在我国食品工业中的应用瓶颈进行剖析并展望未来的研究重点,为其的广泛应用提供参考。     

醇类物质对淀粉酶产色链霉菌Bcα1产ε-聚-L-赖氨酸聚合度的影响

为了在不影响￡-聚-L-赖氨酸(ε-Poly-L-Lysine,ε-PL)抑菌性能的同时减弱其带有的苦味,改善口感,研究了向培养基中添加不同醇类物质对淀粉酶产色链霉菌Bcα1产ε-PL聚合度分布的影响,并且比较了分别以葡萄糖和甘油为碳源对Bcα1产ε-PL聚合度的影响。结果表明:向以葡萄糖为碳源的培养基中添加O.5%的正丁醇后,ε-PL平均聚合度明显降低由31~32降低至24~25。进一步分析推测,正丁醇的羟基能够与ε-PL末端羧基结合,发生酯化反应,所得ε-PL衍生物为ε-PL酯,且该反应的发生有利于ε-PL链长延伸的终止。     

采用超滤法纯化ε-聚赖氨酸

采用超滤技术从ε-聚赖氨酸(ε-PL)粗品溶液中纯化ε-PL,研究了超滤过程中的操作压力、操作温度、超滤液的体积和料液初始浓度等因素对膜通量和粗品溶液中蛋白截留率及ε-PL透过率的影响;并确立了采用聚砜膜去除ε-PL粗品溶液中蛋白工艺的最佳参数,在此条件下,蛋白去除率达到86.2%,ε-PL透过率达到86.7%.     

聚-ε-赖氨酸降解特性的初步研究

聚-ε-赖氨酸(Poly-ε-Lysine,ε-PL)是由L型赖氨酸通过α-羧基和ε-氨基之间形成酰胺键连接而成的多聚氨基酸,是一种新型的营养型生物防腐剂。实验初步研究了ε-PL的降解特性。结果表明,ε-PL的热稳定性较好,在121℃保存20min,其降解率仅为6%;ε-PL在0.01mol/L盐酸溶液中降解率接近0,在0.01mol/L氢氧化钠溶液中降解率达到75%;相比胃蛋白酶和胰蛋白酶,风味酶和木瓜蛋白酶对ε-PL的降解影响较大;ε-PL的产生菌白色链霉菌能够降解ε-PL。