新型食品防腐剂ε-PL的研究进展及应用

ε-聚赖氨酸（ε-polylysine，简写为ε-PL）是L-赖氨酸均聚物，通常作为食品防腐剂使用。ε-PL进入人体内会被分解，而其分解产物L-赖氨酸对人体无害，因此ε-PL比其他化学防腐剂更安全。本文概述了ε-PL的理化、生物学性质、抑菌原理以及应用等，为我国新型食品防腐剂的发展研究提供参考。     

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。     

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-聚赖氨酸在食品中应用的进展

ε-聚赖氨酸是一种阳离子聚合多肽,作为一种天然的营养型生物防腐剂,ε-聚赖氨酸不仅具有抑菌效果好、抑菌谱广,对酵母菌、霉菌、革兰氏阳性革兰氏阴性菌、噬菌体都有良好的抑制作用,而且还具有耐高温、对人体无毒副作用等特点。ε-聚赖氨酸的抑菌性质及特点,使其在食品的保鲜防腐中有良好的应用前景。主要介绍ε-聚赖氨酸的理化性质、安全性,对微生物的抑菌效果、作用机理以及在一些常见食品中的应用,对ε-聚赖氨酸在食品中的应用研究有非常重要的意义。     

ε-聚赖氨酸发酵工艺的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是由白色链霉菌产生的一种新型天然聚合物,由25～35个L-赖氨酸通过α-羧基和ε-氨基连接形成。现代生物技术基因工程、基因组重排和响应面法已经在工业规模上显著提高了这种新型同源多聚氨基酸的合成效率,并扩展了其工业应用。ε-PL已被广泛用作食品和化妆品行业的防腐剂,生物可降解材料,基因转运载体等。近年来的研究主要集中在微生物技术生产ε-PL和生物合成机理方面。文章着重介绍了ε-PL发酵工艺的研究进展,包括培养基的优化、p H控制策略、溶解氧控制策略、生物反应器和其他生产工艺;概述了ε-PL生物合成和产ε-PL菌株分离改造。这将有助于这种新型聚合氨基酸的发展,同时为其他生物聚合物的研究提供参考。     

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L-赖氨酸高产菌株诱变选育

微生物发酵生产的广谱抗菌的多肽ε-聚L-赖氨酸(ε-PL),易被生物分解,对人体无害,具有广阔的应用前景,目前已作为保鲜防腐剂在食品加工中使用。本研究立足ε-PL菌株的诱变选育,以白色链霉菌H为出发菌株,利用钴60和ARTP对菌株进行复合诱变,最终选育出ε-PL高产菌株H1-2,突变菌株在10L发酵罐规模,ε-聚L-赖氨酸产量达到24.5g/L,比出发菌株产量提高了88.5%。     

ε-聚赖氨酸在即食湿面条防腐中的应用

ε-聚赖氨酸(ε - Poly -L - lysine,ε-PL)是由25 - 35个L-赖氨酸单体在ε-氨基和α-羧基间脱羧形成的聚合物,具有很强的抑菌性、安全性和热稳定性,至今已工业化生产并作为一种天然食品防腐剂得到广泛的应用.即食湿面条因水分含量高,常温下易腐败变质,为延长其货架期,研究了ε - PL以及ε-PL与其他助剂复配对即食湿面条的抑菌效果.结果表明,e-PL对即食湿面条具有良好的抑菌效果.在本实验条件下,ε-PL对即食湿面条的较好处理方式为浸泡方式,单独使用ε-PL的最适浓度为0.15％; ε-PL与醋酸助剂复配的效果要好于酒精助剂,复合配方为:0.1％ε- PL和0.25％醋酸,经该配方浸泡过的即食湿面条在10 d内品质较好、总菌落数较低(37℃保藏),为ε-PL在即食湿面条防腐中的应用提供了实验依据.     

ε-聚赖氨酸的抑菌机理及其在肉制品复合保鲜中应用研究进展

ε-聚赖氨酸（ε-polylysine,ε-PL）作为一种高效、绿色、安全的天然抗菌活性物质,其抗菌活性、生物可降解性、稳定性、安全性优异,在食品中的应用越来越广泛。其主要通过对细胞膜、酶、蛋白质、遗传物质的影响发挥抑菌作用,将ε-PL添加到食品中,可以抑制细菌的生长和延缓食品的腐烂,从而延长食物的保质期。近年来,将ε-PL与其它保鲜技术结合建立的复合保鲜技术是肉制品保鲜研究领域的热点。该文总结了ε-聚赖氨酸的抑菌机理和ε-PL在肉制品保鲜中的应用,着重综述ε-PL与其它复合保鲜技术（复合保鲜剂、复合涂膜、复合纳米纤维等）在肉类保鲜中的研究进展,以期能为今后ε-PL在肉类食品中的深入研究与应用提供依据。     

微生物源防腐剂ε-聚赖氨酸的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是通过白色链霉菌(Streptomyces albulus)发酵产生的一种由赖氨酸单体在α-羟基和ε-氨基之间形成酰胺键连接而成的均聚氨基酸.作为生物防腐剂,ε-聚赖氨酸具有抗菌谱广,稳定性高的特点,在中性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果,而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.此外,聚赖氨酸还具有水溶性高、可直接食用、可生物降解、对人和环境安全无毒等特点.因而在过去几年内聚赖氨酸及其衍生物作为食品防腐剂、乳化剂、食疗剂、生物降解纤维、高吸水凝胶、药物载体、抗癌药物增强剂、生物芯片等在食品、医药、环境、电子方面得到了广泛应用.本文综述了ε-聚赖氨酸的结构、性质、抑菌机理、发酵生产及其潜在应用.     

ε-聚赖氨酸的抑菌特性及应用前景

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种由单个赖氨酸分子在α-羟基和-ε氨基形成酰胺键而连接成的均聚氨基酸,目前主要通过白色链霉菌(Streptomycesalbulus)的微生物合成进行生产。ε-聚赖氨酸具有抑菌谱广、水溶性好、安全性高、热稳定性好、抑菌pH范围广等特点,因而在食品保鲜方面的应用越来越多。文中简单介绍了ε-聚赖氨酸有关微生物合成的方法,重点介绍了ε-聚赖氨酸作为食品保鲜剂的抑菌特性及在食品等方面的应用前景。     

ε-聚赖氨酸在冷鲜猪肉保鲜中的应用

研究ε-聚赖氨酸(ε-PL)保鲜冷鲜猪肉的处理条件,考察在优化条件下ε-PL对冷鲜猪肉感官、微生物、理化等指标的影响。结果表明:400mg/Lε-PL单独使用时就能显著抑制冷鲜猪肉感官品质的下降、微生物的生长繁殖、pH值的上升和TVB-N的积累,而当ε-PL和乙酸复配使用后抑制作用更佳,特别是对微生物的生长繁殖有明显的抑制作用,浸泡时间对ε-PL-乙酸助剂的抑菌效果影响很大,随着浸泡时间的增加,ε-PL-乙酸助剂抑菌效果逐渐加强。综合抑菌效果、处理成本以及处理效率考虑,优化组合为:ε-PL质量浓度400mg/L,助剂为0.2%乙酸,浸泡时间为5min。优化处理后冷鲜猪肉保质期从对照组2d延长至8d。结果揭示:ε-PL作为冷鲜肉生物保鲜剂,具有广阔的应用前景。     

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。     

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-聚赖氨酸及培养基影响其生物合成的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种重要的氨基酸同聚物,可通过微生物发酵的方法进行生产。ε-PL在酸碱和高温环境中非常稳定,抑菌谱广,可溶于水、可降解、可食用、无毒。鉴于其显著特点,ε-PL及其衍生物具有广阔的应用前景,如食品防腐剂、食疗剂、生物可降解纤维、乳化剂、高吸水性凝胶、抗癌增效剂、药物载体及生物芯片包衣等。目前,已有日本、韩国、美国等国家批准其作为食品防腐剂进行应用。微生物在生长、繁殖和代谢过程中需要碳源和氮源作为营养物质,还需要一些微量元素作为其生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物质。培养基中添加有多种组分,本文对ε-聚赖氨酸的理化和生物学活性以及培养基成分(如碳源、氮源、无机盐等)对ε-聚赖氨酸生物合成的影响进行了综述。     

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-L-赖氨酸生产菌株的遗传改造与发酵优化控制

ε-聚-L-赖氨酸作为微生物合成的赖氨酸聚合物,具有良好的抑菌活性和生物相容性,在食品和医药等领域的需求量日增。然而因受微生物胞内代谢调控的制约,其合成量低。基于前体赖氨酸代谢途径的遗传改造,以及有效的发酵控制策略,已在一定程度上提高了ε-聚-L-赖氨酸的产率。对ε-聚-L-赖氨酸合成酶及降解酶的分子结构研究和产生菌遗传转化体系的构建,有望进一步提升ε-聚-L-赖氨酸的品质和产量。     

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。     

过表达L-赖氨酸合成途径关键基因和ε-聚赖氨酸合成酶基因对ε-聚赖氨酸合成的影响

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine, ε-PL)是小白链霉菌(Streptomyces albulus)产生的一种具有广谱抑菌活性的次级代谢产物,作为一种新型天然食品防腐剂在食品工业领域获得了广泛应用。通过代谢工程手段提高ε-PL生产菌的产物合成能力是降低ε-PL生产成本的有效手段,但目前关于ε-PL生物合成的关键代谢节点和调控机制还不清晰,因此还缺乏有效的靶基因。该研究基于文献挖掘了5个L-赖氨酸合成途径关键基因pyc(丙酮酸羧化酶基因)、ppc(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因)、zwf(6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因)、dapA(二氢吡啶二羧酸合成酶基因)、lysA(二氨基庚二酸脱羧酶基因)和1个ε-PL合成酶基因(pls),并借助基因过表达手段,寻找影响ε-PL生物合成的关键靶基因。研究结果发现,过表达ppc、pyc和pls能够有效促进S.albulus WG608合成ε-PL。在补料分批发酵方式下,过表达菌株OE-ppc、OE-pyc和OE-pls的ε-PL产量较出发菌株S.albulus WG608分别提高2.8%、9.9%和16.3%,单位菌体合成能力分别提高12.7%、2...     

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。