关于ε聚赖氨酸研究综述 生物论文.doc

期中生物论文 姓名： 班级：2010级护理学本科 学号： 关于ε-聚赖氨酸的研究综述 摘要：ε-聚赖氨酸是一种安全无毒的新型防腐剂。本文从它的历史概况、化学结构和物理性质、功能、生产、应用、发展现状与前景等方面对它进行了综述。 关键词：食品防腐剂；ε-聚赖氨酸；抑菌；应用；产业化 1。引言 随着人们生活水平的提高和对健康的追求，食品安全问题越来越受到人们的普遍关注。尤其是在食品防腐剂方面，人们不仅重视这些它们防腐的效果，而且更加注重它们是否对人体有害。因此目前国际上批准使用的微生物食品防腐剂只有乳酸链球菌素(Nisin)和纳他霉素(Natamycin)，而我国也分别在1990年和1996年批准上述两种微生物食品防腐剂的使用。但是随着科学家们的不断努力，一种名叫ε-聚赖氨酸的氨基酸均聚物被发现，经验证，这种物质不仅抑菌效果明显而且安全无毒。作为新型天然防腐剂，ε-聚赖氨酸在2003年10月被FDA批准为安全食品防腐剂。所以，ε-聚赖氨酸是一种具有广阔的应用前景的物质。 2．历史概况 20世纪下半叶，日本科学家Shima和Sakai在寻找微生物的来源德拉根道夫-阳性物质（Dragendorff-positive substance）时，发现从土壤中分离的小白链霉菌（Streptomyces albulus）的培养液中存在这种ε-PL。他们还发现ε-PL具有抑制微生物和噬菌体活性的功能，并在后来研究了小白链霉菌生产ε-PL的培养条件。Hiraki等为了提高ε-PL的产量，用经典诱变方法处理小白链霉菌野生菌株，得到了不少诱变菌株。进入21世纪以来，白色链霉菌PL3-6菌株产聚赖氨酸发酵条件得到更加深入的研究。其中以日本最为突出，日本也是最早将ε-聚赖氨酸用于工业生产和用作食品防腐剂的国家。在中国，对ε-聚赖氨酸的研究才刚刚起步，还没有到大量生产和应用的阶段。 3．化学结构和物理性质 ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine,缩写作ε-PL）是一种氨基酸均聚物，通过赖氨酸的羧基和ε-氨基形成的肽键连接。小白链霉菌产生的ε-PL一般含25到35个L-赖氨酸残基。不同长度的ε-PL只有通过研究一级结构进行鉴定，不存在固定的二级结构和三级结构。ε-PL为淡黄色粉末，吸湿性强，略有苦味，最适pH为5到8。ε-PL的热稳定性很好，能够承受一般食品加热过程当中的热处理，可以随同原料一起进行灭菌处理，防止二次污染。ε-PL是一种浓缩胶质溶液的交联剂，它的效力对pH值和胶质分布具有依赖性。 4．功能 ε-PL可能是通过利用自身所带的正电荷吸附在细胞表面，导致细胞外膜剥离、原生质异常分布，从而达到抑菌的效果。 ε-PL具有广谱抑菌性。ε-PL对不同的微生物生长的抑制浓度不同。抑制革兰阳新细菌和革兰阴性细菌生长的最低抑制浓度（MIC）通常低于100μg/Ml (Hiraki,2000)。尽管ε-PL对真菌的MIC比较高，但是抑菌效果明显高于其它防腐剂。ε-PL能抑制孢子发芽。500μg/ Ml的ε-PL显著灭活具有长尾、无收缩、含双链DNA形态类型的噬菌体，存活率在0~27%（Shima等，1982）而面对其他类型的噬菌体灭火效果差一些。 5．生产 ε-PL的工业生产是使用小白链霉菌的突变株的好氧发酵工艺。目前，人们正在研究通过改变发酵条件或者通过诱变获得高产菌株的方法来提高ε-PL的产量。目前在中国，已经有很多实验室在做这方面的研究。也已经有一些厂家开始进行ε-PL的工业生产，比如郑州拜纳佛生物工程股份有限公司、维氏实业（上海）有限公司、石家庄宏达生物科技有限公司等。 6．应用 6.1安全性 经科学家们的研究证实ε-PL是一种安全的食品添加剂。以日本为例，在日本，ε-PL作为东方食品的添加剂已经很长一段时间，如在生鱼片和生鱼寿司中一般添加量为1000~5000μg/ g，在米饭（快餐盒）、面汤和其它汤类、面条、煮熟蔬菜等的添加量为10~500μg/ g。A Fukutome等进行的慢性毒理和致癌性联合实验结果表明，每天摄取的食物中ε-PL的含量在6500μg/ g属于极安全的水平；在ε-PL的添加量为20000μg/ g时，无明显的组织病理变化，也观察不到可能的致癌性。J Hiraki等用非常详细的毒理实验证实了ε-PL作为食品保鲜剂的高度安全性。他们的90天喂养慢性毒理实验表明，每天摄取的食物中ε-PL的含量在10000μg/ g以下属于极安全的水平。ε-PL作为食品保鲜剂在米饭或寿司中添加量为5~50μg/ g，以每人每天进食400g米饭为例（加有50μg/ g的ε-PL），一个体重50千克每天进食的ε-PL量只有20mg,因此ε-