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摘要：细菌素作为一种天然的防腐剂能够起到很好地抑菌作用。本文将就细菌素的具体应用进行讨论和分析。
关键词：细菌素；乳制品；生产及贮藏；保鲜
引言：
细菌素是乳酸菌通过合成之后所产生的一种具有生物活性的蛋白质。这种细菌素数量达到一定程度后，就能够抑制其他微生物的生长或是直接杀死它们。当遇到人体所产生的胃蛋白酶之后又会被分解，所以并不会对人体造成伤害。因此细菌素被认为是目前最安全的天然食品防腐剂，并应用于很多乳制品的生产领域。
一、细菌素的性质和机制
（一）性质
1.结构特征
通过对细菌素的分析我们发现编码细菌素的基因主要是分布于质粒。而经过合成之后的细菌素在被分泌之前，首先需要和ABC转运体中的水解结构以及前体肽结合起来引发ATP的水解，成熟的细菌素分子就会被分解运输到细胞外。
很多G-细菌素是由不同的细菌素相互结合而组成的, 它包括了不同的区域，把每个区域都有自己独特的功能[1]。当然在一些G+细菌素结构中还含有异常氨基酸，这些氨基酸能够使分子结构更加稳定。
2.蛋白质特性
应用于生产的细菌素必须要经过合成、分泌、提纯之后才能应用。所以必须要采用以下几种方式来提出细菌素。
1）硫酸氨沉淀法
这种提炼方式不会改变蛋白质原有的活性，而且非常容易操作。但缺点是提炼之后的细菌素会混有大量的杂蛋白。
2）有机溶剂沉淀法
这种提炼方式主要是通过蒸发将有机溶剂与细菌素结合使其性质发生改变。
3）PH吸附法
这种提炼方式主要是针对具有吸附性的细菌素进行的，但是这种方式受到提取方式的限制无法大规模使用。
3.稳定性
1）耐高温特性
这是由于在进行乳制品生产过程中必然会经过高温处理，所以我们需要检验乳酸菌素是否能够在121℃的环境中存活长达20分钟以上，其最终活性仍能够达到80%以上。随着温度上升其活性变化不会出现明显的浮动。
2) 耐PH的特性
一般乳制品都具有一定的酸性，所以在进行测试时还需要考虑细菌素对PH值的耐受范围。通常情况下当PH值在3—8之间细菌素具有较高的活力。然而其中乳酸链球菌素会在PH值超出6时完全失效。
4.免疫性
细菌素自身具有一定的免疫基因，它能够屏蔽一些竞争性的干扰分子，避免细菌素在质膜表面形成通道[2]。这种免疫性是由于不同蛋白质之间相互作用的结果，所以也会导致宿主细胞免疫性出现变化。如果非细菌素产生菌也具有类似的基因，则仍具有一定的免疫功能。
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（二）作用机制
细菌素并不具备吸附性而是当其浓度不断增加到达一定阀值之后对细胞结构造成破坏。当然细菌素能否与细胞自身的特异性相结合还取决于细胞壁和细胞膜的结构。一般来说细菌素要发挥作用主要还与脂质体有关，当质膜上具备特定的受体时，细菌素就可以在质膜上形成孔洞进而抑制氨基酸的运输并释放ATP造成细胞结构完整性的破坏。
二、细菌素用于保鲜
由于细菌素具有一定的生理性能，所以被广泛的应用于乳制品制作工艺中。首先，由于细菌素本身就是乳酸菌在生长过程中的代谢物，同时它又能够抑制微生物繁殖演化。细菌素自身具有一定的繁殖能力而且不受环境的限制因此可以有效的替代人工防腐剂，被广泛应用于工业化生产。其次，细菌素自身能够耐热而且可以在一定的PH值范围内存活。因此它具有稳定的生物学特性，即便是用于冷冻等保藏方式也不会破坏其所具有的活性。所以非常适合运输贮藏，因此应用在一些对环境具有较高要求的乳制品加工中。再次，细菌素本身就是一种蛋白质，它能够被人体中的蛋白酶消化降解，所以并不会对人体造成任何的伤害。
（一）乳制品生产应用
在乳制品生产工业中最为关键的就是奶制品的来源，如果奶牛出现乳房炎就会直接影响奶源质量。如果利用抗生素就会使药品直接残留在原料乳中无法达到收购的标准。而且对于乳酸菌来说抗生素会影响其发酵，甚至会造成大量奶源的浪费。为了避免这种情况发生，我们可以采用没有任何毒副作用的细菌素，它不仅能够有效地替代抗生素，不会产生抗药性而且不会对环境造成污染。通过实验我们还发现将细菌素作为药物涂抹在动物身体表面可治疗奶牛的乳房炎。
（二）杀菌乳中的应用
杀菌乳品经过一定灭菌处理之后的乳制品，但是这种产品在灭菌之后仍会存在一些残留的败菌，影响乳制品的存货期。如果利用防腐剂来抑制细菌，又会增加食品安全性的风险。通过研究发现细菌素具有一定的抑菌作用，它能够完全替代防腐剂，为实现商业化乳制品延长货架期有着非常重要的作用[3]。而且细菌素并不会乳制品的口感也不会因高温加热而产生变质的问题。
（三）酸奶中的应用
酸奶作为乳制品中常见的一种产品因其口感独特备受消费者喜爱。但是这种产品会出现后酸化的变化，尤其是长时间运输和储存必然会导致其口感下降。而通过研究发现，在酸奶制作过程中可以向发酵剂中添加细菌素，进而可以抑制乳酸菌在长期存储和运输过程中出现的后酸化问题，不仅提升了酸奶的保质期，而且也不会影响酸奶在食用过程中的口感。
三、现存的问题
虽然细菌素具有很高的应用价值，但是在应用过程中也存在很多问题。首先，细菌素的合成产量非常低，远远无法达到化学防腐剂的产值[4]。其次，细菌素与抗生素相比无法对所有的菌类产生抑制作用，所以在使用时还必须要有选择地进行应用。再次，由于细菌素的编码基因位于质粒之上，因此会造成产量不稳定的情况。
四、结束语
现阶段人们在选购食品材料时更倾向于具有天然无添加的产品。而乳制品作为人们日常生活中必不可少的食品，其质量优劣非常关键。现阶段虽细菌素已经在工业生产中开始得到应用，但是很大一部分细菌素仍然缺少安全性评价认证。为了解决这一问题，我们需要不断地对细菌素进行研究，使其能够真正的到广泛应用。
参考文献
[1]王艳婷,汪立平,唐潮,孙晓红. 蒙古干酪中产细菌素戊糖片球菌的筛选及其细菌素理化特性研究[J]. 食品与发酵工业,2015,41(10):14-19+24.
[2]翟丽丽,雒亚洲. 乳制品中乳酸菌细菌素的研究进展及其应用[J]. 黑龙江科技信息,2011(10):15.
[3]徐炳政,王颖,梁小月,张东杰,张桂芳. 乳酸菌细菌素应用研究进展[J]. 黑龙江八一农垦大学学报,2015,27(01):60-63.
[4]王丽丽. 乳酸菌生物技术的发展[J]. 现代食品,2016(20):31-32.
论文作者:佘树周
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/7
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