天然防腐剂的防腐剂的防腐机理及抑菌效果.doc

天然防腐剂的防腐剂的防腐机理及抑菌效果当前使用的防腐剂多为合成防腐剂，其使用有一定的限量。化学合成抗菌防腐剂均有一定的毒副作用，而天然抗菌防腐剂主要来自天然植物、动物、微生物的提取物或分泌物，在人体内可以分解，安全性好，它已逐渐受到人们的重视。植物提取物辣椒提取物辣椒提取物是以辣椒为原料，用乙醇和乙酸的混合液浸提，经蒸馏浓缩得到辣椒防腐剂原液。起防腐作用的主要成分是辣椒素，辣椒素对蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母菌、黑曲霉等均有显著的抑制作用，它不仅能抑制细菌，也能抑制真菌，是一种具有广谱抑菌作用的材料。辣椒素抑菌浓度很低，对细菌的抑菌浓度仅为3.125mg/ml，对真菌的抑菌浓度为12.5mg/ml，比化学合成防腐剂更安全，并有一定的营养作用。樟叶提取物樟木提取物是以樟木的叶子为原料，用乙醇提取，然后经加热回流提取、旋转蒸发浓缩得到提取原液。其防腐作用的主要成分是挥发油，主要有1，8-桉叶素、-蒎烯、莰烯、柠檬烯、黄樟醚、2-松油醇、香荆酚、丁香渍酚等组成。樟叶的乙醇提取物对食品常见污染菌的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母、青霉、毛霉均有一定抑制作用，抑菌谱较宽，最低抑菌浓度对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母为12.5mg/ml，对青霉、毛霉为25mg/ml。竹叶提取物竹叶提取物是以竹叶为原料，用乙醇、冰醋酸在80下回流获得的提取液。一般认为竹叶的防腐成分可能是对苯二醌及其衍生物、多糖类、黄酮及其酚类。对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌及苏云金芽孢杆菌抑制作用较强，但对根霉及黑曲霉无抑制作用。它的抑菌效果与提取液的浓度成正相关，即提取液的浓度越高，抑菌效果越好，抑菌率也越高，相同浓度下，作用时间越长，抑菌率越高。大蒜提取物大蒜提取物起抑菌作用的主要成分为大蒜素，主要存在于大蒜油中，天然大蒜油中大约有16种含硫醚化合物，正是由于这些硫醚化合物，大蒜才具有极强的杀菌力。大蒜素对引起食品腐败的几十种细菌均有较强的抑制和杀灭作用，还具有较宽的抗菌谱。大蒜对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、变性杆菌、大肠杆菌、肉毒梭菌、黄曲霉、黑曲霉、产朊假丝酵母、啤酒酵母的最低抑菌浓度（MIC）大都在10-3-10-4g/ml，并且对许多污染食品的真菌最低抑菌浓度大都在0.16%-0.32%之间，最低杀菌浓度大都在0.32%-0.625%之间，其作用强度甚至强于某些化学防腐剂，是目前发现的天然植物中抗菌作用最强的一种。另外大蒜素还具有挥发性，能散发出特殊的气味，驱赶蝇、蚊虫的吓咬从而防止食品变质。茶叶提取物茶叶提取物起防腐作用的主要成分为茶多酚，茶多酚具有很好的防腐保鲜作用，对枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、番茄溃疮、龋齿链球菌以及毛霉菌、青霉菌、赤霉菌、炭疽新一病菌、啤酒酵母菌等均有抑制作用。并且茶多酚对人体也有很好的生理效应，它能清除人体内多余的自由基，改进血管的渗透性能，增强血管壁弹性，降低血压，防止血糖升高，促进维生素的吸收与同化。还有抗癌防龋、抗机体脂质氧化和抗辐射等作用。另外，国内研究发现，具有抗菌防腐作用的植物大约有300多种。其中，抗真菌作用较强的还有丁香、木香、大黄、荆介、藿香、肉桂、茵陈、艾叶、川楝子、肉豆蔻、黄连、黄芩、紫草、黄柏。抗细胞作用较强的有千里光、乌梅、栀子、连翘、五味子、金银花、木青叶、紫苏梗、厚朴、虎杖、黄连等。这些植物中起抗菌作用的有效成分主要有生物碱、萜类、黄酮、酚醇和酯等，并且在一种植物中可能存在不同的抗菌成分，发挥不同的抗菌作用。动物防腐剂鱼精蛋白鱼精蛋白主要是在鱼类的精子成熟期间逐步表达并代替组蛋白而形成的，它是一种分子量小而精氨酸含量高的强碱性蛋白。鱼精蛋白主要是因为精氨酸是一种含有带正电荷胍基的碱性氨基酸，在食品体系中，这些带正电荷的阳离子肽与细胞壁上带负电荷的胞壁酸或细胞膜上带负电荷的磷脂产生静电作用，破坏壁和细胞膜的通透性来抑制细菌生长。鱼精蛋白能抑制多种食品腐败菌，对某些杆菌，如酪乳杆菌、胚芽乳杆菌、乳酸菌、霉菌、革兰氏阳性菌均有较强抑制作用。壳聚糖壳聚糖又叫脱乙酰甲壳质，它是从蟹虾、昆虫等提取的甲壳素经脱乙酰后的高分子有机物，是由部分氨基葡萄糖及N-乙酰基葡萄糖通过-1，4糖苷键连接起来的直链多糖。目前认为其抑制一些细菌、真菌和病毒生长繁殖的可能机制有三：一是改变病原菌细胞膜的流动性和通透性，如经壳聚糖处理过的番茄枯萎菌，其菌丝出现肿胀、细胞液泡化和质膜收缩变形等，这可能是由于壳聚糖的多聚阳离子，易于受真菌细胞表面带负电荷的基团作用的影响，从而改变了真菌细胞膜的流动性和通透性。二是干扰DNA的复制与转录。壳聚糖对DNA有高度的亲和力，可以进入到病原菌的细胞核中，与带负电荷的DNA相互作用，影响真菌DNA的复制和RNA的转录，从而抑制其生长。三是阴断病原菌代谢。壳聚糖可抑制一些腐败菌，如枯草杆菌、大肠杆菌、假单胞菌属和金黄色葡萄球菌的生长，在更高的浓度下，能够抑制肉发酵剂的生长。并且壳聚糖对在营养素培养基上培养的大肠杆菌、镰刀属尖孢菌素有抑制的作用。蜂胶蜂胶是蜜蜂从植物幼芽及树干上采集的树脂，混入上鄂的分泌物、蜂蜡等加工而成的一种具有芳香气味的不透明胶状固体。其主要起防腐杀菌作用的是高良姜素、山奈菌、对香豆苯甲酸酯、蜂胶浸出物等。对各种细菌、真菌、病菌和原虫都均有抑制和消灭的作用。微生物防腐剂乳酸链球菌素（Nisin）乳酸链球菌素（Nisin）又称乳酸链球菌肽或乳酸链菌素，是以蛋白质原料经发酵提取的一种多肽抗菌素物质，由34个氨基酸组成，分子量为3.15kd。它主要作用于营养细胞的细胞质膜，抑制细胞壁中肽聚糖的生物合成，使细胞壁膜和磷脂化合物合成受阻，引起细胞内容物和ATP外泻，使细胞裂解。对革兰氏阳性菌及其芽孢的生长和繁殖，如葡萄球菌属、链球菌属、乳酸杆球菌属以及梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属的细菌，特别是对金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、肉毒杆菌都有明显的抑制作用。纳他霉素纳他霉素是由几种链霉不经发酵生成，它是26种多烯烃大环内酯类抗真菌剂的一种。其抗菌机理在于多烯能与细胞膜上的甾醇化合物反应，由此引发细脑膜结构改变而破裂，导致细胞内容物的渗漏，使细胞死亡。对霉菌的抑制效果较好。溶菌酶（Lysozme）溶菌酶（Lysozme）又称胞壁质酶或N-乙酰细胞质聚糖水解酶，多存在于哺乳动物的乳汁体液、禽类蛋白中，也存在于植物和微生物中。溶菌酶是一咱碱性蛋白质，是专门作用于微生物细胞壁的水解酶，主要水解由N-乙酰胞壁酸（NAM）与N-乙酰葡萄糖胺（NAG）之间的-1，4糖苷键，重新构成一种多糖，使细胞因渗透压不平衡而引起破裂，从而导致菌体细胞溶解，起到杀菌作用。对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等均有良好的抗菌能力，尤其对溶壁微球菌的溶菌能力最强。聚赖氨酸（Poly-lysine）聚赖氨酸（Poly-lysine）是一种由赖氨酸缩合而形成的多肽，由白链霉菌产生。对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母，革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌，革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等引起食物中毒与腐败的菌有强烈的抑制作用，同时还具一定的抗噬菌体的能力。曲酸（Kojic acid）曲酸（Kojic acid）是微生物好氧发酵的一种具有抗菌作用的有机酸，研究认为其抑菌作用主要是曲酸抑制了DNA复制所需要的一些酶的活力