乳酸链球菌素(别名：乳酸链球菌肽或尼，Nisin)是从乳酸链球菌发酵产物中提取的一种 多肽类抗菌物质，是一种世界公认的安全、天然生物食品防腐剂和抗菌剂。早在 1928 年， Rogers 和 Whittier 就发现乳酸链球菌的代谢产物能够抑制部分革兰氏阳性菌的生长。1944 年 Mattick 和 Hirsch 发现血清学 N 群中的一些乳酸链球菌能产生蛋白类抑菌物质，命名为Ｎ _inhibitory Substance 即Ｎ群抑菌物质，简称为 Nisin。1951 年，Hirsch 等人应用乳酸链球菌 素到食品保藏中，成功的抑制了由产气梭状芽孢杆菌引起的奶酪腐败，极大改善了奶酪的品 质。1953 年由英国的阿普林和巴雷特公司首次以商品的形式出售了这种新的防腐剂——乳酸链球菌素。1969 年，FAO/WHO 食品添加剂联合专家委员会批准乳酸链球菌素作为一种 生物型防腐剂应用于食品工业。1988 年美国国家食品和药物管理局(FDA)正式批准将乳酸链 球菌素应用于食品中。我国在 GB2760-86 中批准乳酸链球菌素可用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品、肉制品中。
迄今为止，乳酸链球菌素已在全世界 70 多个国家和地区被用作 防腐剂。
1 分子结构
乳酸链球菌素分子由 34 个氨基酸残基组成，分子式为 C143H228N42O37S7，分子量为 3510。经过几十年的研究，人们已发现乳酸链球菌素分子有 6 种类型，它 们分别是 A、B、C、D、E、Z，其中以 NisinA 和 Z 两种类型的研究最为活跃。NisinA 与 NisinZ 的差异仅在于氨基酸顺序上第 27 位氨基酸的种类不同。NisinA 是组氨酸(His)，而 NisinZ 是天门冬酰胺(Asn)。资料表明，同样浓度下 NisinZ 的溶解度和抗菌能力都比 NisinA 强。
2 溶解性
乳酸链球菌素（Nisin）是一种白色至浅棕色固体粉末，使用时需溶于水或液体中，要 取决于溶液的 pH 值，在 pH 值较低的情况下，溶解性较好。如在水中（pH=7），溶解度为 49.0mg/mL（乳酸链球菌素）；若在 0.02M 盐酸中，溶解度为 118.0mg/mL（乳酸链球菌素）； 在碱性条件下，几乎不溶解，所以在应用时，一般先用 0.02Ｍ盐酸溶解，再加入到食品中。
3 稳定性
乳酸链球菌素（Nisin）的稳定性主要取决于温度、pＨ值、酶、基质等因素。在酸性条件下呈现最大的稳定性，随着 pH 的升高其稳定性大大降低。在 pH2.0 的条件下耐受 121℃ 长达 30min。pH 值越高，本品表现越不稳定，同是在 121℃下加热 15min，pH4.0 条件下活 性降低 29%，到 pH 值变为 7.0 时，丧失掉 99.7％的抑菌活性。在一定温度范围内，随着温 度的升高，它的活性丧失增加。对α-凝乳蛋白酶、胰腺酶、消化酶、唾液酶等很敏感，但 对粗制凝乳蛋白酶、脂酶、淀粉酶不敏感。当乳酸链球菌素加入到食品中，则受到介质的保 护，一些大分子食物如牛奶，肉汤等可使其稳定性大大增强。此外本品的稳定性还与热处理 条件以及货架期长短等因素有关。
4 有效性
4.1 抗菌谱
乳酸链球菌素对许多革兰氏阳性菌及其芽孢有强烈的抑制作用，如葡萄球菌 (Staphylooccus)、链球菌(Streptococcus)、微球菌(Micrococcus)、分枝杆菌(Mycobacterium)、 李斯特氏菌(Listeria)和乳杆菌(Lactobacillus)等。早期的研究认为本品对革兰氏阴性菌无抑制 作用，但近期研究表明，在螯合剂如 EDTA 存在下可以抑制沙门氏菌(Salmonellasp spp.)，大 肠杆菌(Escherichia coli)和铜绿假单胞菌(Pseudomonsa aeruginosa)等革兰氏阴性菌。新型的食 品冷冻防腐技术如经超高流体静压力(Ultra high hydrostatic pressure，UHP)和脉冲电场技术 (Pulsed electric field，EP)也可以使大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌对本品敏感。本品对霉菌、酵 母没有抑制作用，但对利用酵母代谢产物的细菌却有很好的抑制作用。
4.2 作用机理
乳酸链球菌素可以引起敏感菌细胞质的释放，从而造成细胞裂解。乳酸链球菌素对微生 物的作用首先是乳酸链球菌素对细胞膜的吸附，在此过程中，乳酸链球菌素能否通过细菌细 胞壁是一个关键因素。同时，其它如 pH、Mg2+浓度、乳酸浓度、氮源种类等均可影响乳酸 链球菌素对细胞的吸附作用。带有正电荷的乳酸链球菌素吸附在膜上后，利用离子间相互作 用，及其分子的 C 末端、N 末端对膜结构产生作用，形成穿膜“孔道”，从而引起胞内物质 泄漏，细胞解体死亡。
4.3 改善食品品质 鲜乳采用 135℃、2 秒钟超高温瞬时灭菌，非芽孢细菌的死亡率为 100%，芽孢细菌的 死亡率 90%，还有 10%的芽孢细菌不能杀灭。若鲜乳中添加 0.03-0.05g/kg 乳酸链球菌素就 可抑制芽孢杆菌和梭状芽孢杆菌孢子的发芽和繁殖。世界上有不少国家如英、法、澳大利亚 等，在包装食品中添加乳酸链球菌素（Nisin），通过此法可以降低灭菌温度，缩短灭菌时间， 降低热加工温度，减少营养成份的损失，改进食品的品质和节省能源，并能有效地延长食品 的保藏时间。
5 安全性
乳酸链球菌素是一种多肽，可被人体内的胰凝乳蛋白酶降解成氨基酸，因而不会在体内 残留，也不会改变肠道正常菌群或造成体内致病菌的抗药性。抗菌素交叉抗性研究表明本品 与其他抗菌素如青霉素、链霉素、红霉素等无交叉抗性。目前已进行的生物学特性研究包括 毒性、致癌性、存活性、再生性、血液化学、肾功能、脑功能、应激反应及动物器官病毒学 等，都证明是安全的。
可以取代或部分取代化学防腐剂、发色剂（如亚硝酸盐），以满足生产保健食品、绿色 食品的需要。
6 主要应用领域
可广泛应用于肉制品、乳制品、罐头、海产品、饮料、果汁饮料、液体蛋及蛋制品、调 味品、酿酒工艺、烘焙食品、方便食品、香基香料、化妆品领域等中。
