CN1864557A - 协同作用的抗微生物体系 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗微生物组合物，它含有一定量的乳酸链球菌肽和ε－聚－L－赖氨酸，能够有效地防止食品中微生物计数的增多。乳酸链球菌肽和ε－聚－L－赖氨酸协同作用来防止食物中微生物计数的增多，而不会影响食物的味道和物理特性。该协同作用的抗微生物组合物可用来抑制普通的食物传染的病原体，如单核细胞增生利斯特氏菌、肉毒梭菌、蜡状芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌以及腐败菌如乳球菌属物种、乳杆菌属物种、明串珠菌属物种、链球菌属物种等。

Description

协同作用的抗微生物体系
本发明涉及一种能够有效地防止食品中的微生物污染物生长的抗微生物组合物。更具体地，提供了一种抗微生物组合物，它是乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的掺合物。乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸协同作用来防止食品中微生物计数的增加。
                           背景
目前的食品技术人员利用一系列的物理、化学和生物学方法和试剂来保存食物。存在许多化学组合物，它们能够杀死或抑制有害细菌和/或其它微生物，从而保存食物并且防止其变质。
通过抑制微生物污染物的生长来保存食品通常是困难的。添加到食物中的化学组合物应该能够有效地防止微生物数目的增加，并且应该不会给食物增加不希望有的气味或者不希望有的器官感觉特征。乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸是两种已知的在食物中单独使用来抑制微生物生长的组合物。
乳酸链球菌肽是一种肽类抗细菌物质，它是由微生物如乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis)(以前被称为乳链球菌(Streptococcus lactis))制备得到的。它已经被用于帮助稳定多种食品并且它的结构已在Yamauchi等的美国专利5,527,505中所阐明。乳酸链球菌肽的最高制备活性为每克含有约四千万个国际单位(IU)。乳酸链球菌肽对人类没有任何已知的毒性作用并且被广泛用在多种乳制品中。
乳酸链球菌肽用于保存其它食物的用途也被报道了。在以下文献中描述了这些应用的详述：美国专利No.5,527,505(“Process for the Manufacture ofFermented Milk”)；美国专利No.5,015,487(“Use of Lanthionines for Control ofPost-processing Contamination in Processed Meat”)；Chung等(Appl.Envir.Microbiol.，55，1329-1333(1989))；美国专利No.4,584,199(“Antibotulinal Agentsfor High Moisture Process Cheese Products”)；Muriana等(J.Food Protection，58：1109-1113(1995))；美国专利No.6,136,351(“Stabilization of Fermented DairyCompositions Using Whey from Nisin-Producing Cultures”)；美国专利No.6,113,954(“Stabilization of Mayonnaise Spreads Using Whey from Nisin-ProducingCultures”)；美国专利No.6,110,509(“Stabilization of Cream Cheese CompositionsUsing Nisin-Producing Cultunes”)；美国专利No.6,242,017(“Stabilization of CookedMeat Compositions Stabilized by Nisin-Containing Whey and Methods ofMaking”)；和美国专利No.6,613,364(“Stabilization of Cooked Meat and VegetableCompositions Using Whey From Nisin-Producing Cultures and Product Thereof”)；美国专利申请序号09/779,756(“Stabilization of Cooked Pasta Compositions UsingWhey From Nisin-Producing Cultures”)；Scott V.N.和Taylor S.L.“Effect of nisinon the outgrowth of Clostridium botulinum spores.”J.Food Sci.，46：117-120(1981)；Scott V.N.和Taylor S.L.“Temperature，pH and spore load effects on the ability ofnisin to prevent the outgrowth of Clostridium botulinum spores.”J.Food Sci.，46：121-126(1981)；和Broughton，J.D.“Nisin and its uses as a food preservative.”FoodTechnology，11，100-17(1990)。这些专利和文献在此全部被结合作为参考。
ε-聚-L-赖氨酸的抗细菌作用是为人们所熟知的。已经通过将ε-聚-L-赖氨酸与食物揉在一起或直接将它喷到食物上来将ε-聚-L-赖氨酸用于防止食物中微生物的增殖(美国专利No.5,759,844)。然而，在将ε-聚-L-赖氨酸直接添加到食物中时，通常限制ε-聚-L-赖氨酸在每千克食物中的量为约100毫克或更少，因为更高的量会对食物的味道和物理特性产生不利的影响。
ε-聚-L-赖氨酸的制备方法和其用途在美国专利No.6,294,183(“Antimicrobial Resin Composition and Antimicrobial Resin Molded ArticleComprising Same”)；美国专利No.5,294,552(“Strain mass-producing ε-poly-L-lysine”)；美国专利No.5,434,060(“Method for Producing ε-poly-L-lysine”)；美国专利No.5,759,844(“Antibacterial Articles and Methods of Producing theArticles”)；美国专利No.5,900,363(“Process for Producing ε-poly-L-lysine withimmobilized Streptomyces albulus”)；美国专利No.5,453,420(“Food preservativeand production thereof”)；美国专利No.5,009,907(“Method for Treating Food toControl the Growth of Yeast”)；美国专利No.4,597,972(“Nisin as an AntibotulinalAgent for Food Products”)；美国专利No.4,584,199(“Antibotulinal Agents for HighMoisture Process Cheese Products”)中被描述。这些专利在此全部被结合作为参考。
需要一种组合物，它能够添加到食物中来有效地保存食物并且防止其变质，同时也不会对食物的味道和物理特性产生不利的影响。
                            概述
提供了一种抗微生物组合物，它含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，能够有效地防止食品中微生物计数的增加。乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸协同作用来防止食物中微生物计数的增加，而不会影响食物的味道和物理特性。这种协同作用的抗微生物组合物可用于抑制普通的食物病原体和腐败菌，如单核细胞增生利斯特氏菌(Listeria monocytogenes)、肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、乳球菌属物种(Lactococcus spp.)、乳杆菌属物种(Lactobacillus spp.)、明串珠菌属物种(Leuconostoc spp.)、链球菌属物种(Streptococcus spp.)等。实施例中显示的数据证明该组合物对于食物病原体肉毒梭菌和腐败细菌植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)尤其有效。在许多情况中(参见实施例)，其中当单独使用乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸时基本上没有效果，而组合提供了非常有效的抗微生物组合物。
乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的组合能够有效地防止食品中微生物计数的增加，使其在约三天之后只增加约1log或更少。该组合在一些食物体系中还呈现出杀细菌效果，因为它能够有效地减少一些食品中的微生物的计数，使其在5天中减少至1cfu/g或更少。该抗微生物组合物包括至少约百万分之一(ppm)的乳酸链球菌肽和至少约10ppm的ε-聚-L-赖氨酸，基于该抗微生物组合物的重量。在本发明的一个重要方面，该抗微生物组合物含有约1到约100ppm，优选约5到约10ppm的乳酸链球菌肽，和约10到约1000ppm，优选约50到约500ppm的ε-聚-L-赖氨酸，基于该抗微生物组合物的重量。乳酸链球菌肽的浓度也可以用每克国际单位(IU/g)计算，1ppm的乳酸链球菌肽为40IU/g。
另一方面，提供了一种抗微生物组合物，它含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，它们能够有效地使食品中乳酸链球菌肽的活性在约14天后保持为最初乳酸链球菌肽活性的约90％或更多。该抗微生物组合物含有至少约1ppm的乳酸链球菌肽和至少约10ppm的ε-聚-L-赖氨酸，基于该抗微生物组合物的重量。在本发明的一个重要方面，该抗微生物组合物含有约1到约100ppm，优选约5到约10ppm的乳酸链球菌肽，和约10到约1000ppm，优选约50到约500ppm的ε-聚-L-赖氨酸，基于该抗微生物组合物的重量。
可以将乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸作为掺合物或分别地掺入食物中。食品中含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，它们能够有效地防止食品中微生物计数的增多，使其在约三天后只增加约1log或更少。一方面，食品中可以含有至少约1ppm的乳酸链球菌肽，优选约5到约10ppm的乳酸链球菌肽，和至少约10ppm的ε-聚-L-赖氨酸，优选约50到约500ppm的ε-聚-L-赖氨酸，全部基于食物组合物的总重量。可以加入乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的食物包括色拉调料、沙司、腌泡汁、乳制品、涂抹料、人造黄油、肉、面食、面条、米饭、米饭布丁、蔬菜和饮料。
另一方面，提供了一种方法，它利用有效量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的组合来防止食品如沙司、色拉调料、包括含茶饮料在内的饮料、腌泡汁、乳制品、涂抹料、人造黄油、肉等中的微生物计数的增多。该方法能够有效地防止食品中微生物计数的增多，使其在约三天后只增加约1log或更少。该方法包括将约1ppm到约100ppm的乳酸链球菌肽和约10到约500ppm的ε-聚-L-赖氨酸的掺合物加入食品中。可以将乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的掺合物加入食品中，或可以将乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸分别地加入食品中。乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸能够有效地防止温度为约0到约50℃的食物中微生物计数的增多或减少微生物的计数。
                              详述
乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的组合可以协同作用作为一种抗微生物组合物，它可以有效地用于食物保存和防止食物变质。可以将乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸掺合或直接加入食物中，或者包含在包装食品的介质中，如例如蔬菜的包装水。该抗微生物组合物在低温中有效，因为它在温度为约0到约50℃时能够防止食品中微生物计数的增多，使其在约三天后只增加约1log或更少。该组合物在一些食品中还是可杀细菌的，因为它能够有效地将微生物的计数减少至1cfu/g或更少。可以使用可商业上获得的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸制剂。
定义
如在此使用的术语“食物保存”包括延迟或防止食物因为微生物而变质的方法。食物保存能够保证食物被安全地消费并且抑制或防止营养物的变质或器官感觉变化，从而造成食物不再可口。
如在此使用的术语“食物变质”包括任何使食物不再可口的状况的变化，它包括味道、气味、质地或外观的变化。
乳酸链球菌肽
商业上的乳酸链球菌肽制剂可用在本发明的组合物中。例如，Nisaplin含有约2.5％的纯乳酸链球菌肽，相当于每克含一百万个国际单位(IU)，它可以从Aplin & Barrett Ltd.，Trowbridge，英国和从Danisco A/S(丹麦)得到。Chrisin每克也含有约一百万个国际单位(IU)的乳酸链球菌肽，它可以从Chr.HansonA/S(丹麦)得到。Nisaplin是一种经过提纯的乳酸链球菌肽制剂，它是一种天然的抗微生物组合物并且通常含有2.5％的乳酸链球菌肽、77.5％的氯化钠、12％的蛋白质、6％的糖类和2％的水分，其中乳酸链球菌肽的活性为约1×106IU/g。产品中的乳酸链球菌肽的浓度可用ppm或IU/g表示，1ppm等于40IU/g。
ε-聚-L-赖氨酸
ε-聚-L-赖氨酸可以以游离的类型使用或可以以与无机酸如盐酸、硫酸或磷酸或者与有机酸如乙酸、丙酸、延胡索酸、苹果酸或柠檬酸形成的盐类型使用。有机酸盐或无机酸盐的类型以及游离的类型都具有相似的抗微生物作用。
ε-聚-L-赖氨酸具有如下结构：
Figure A20061008864200081
其中n为约25到约35。
ε-聚-L-赖氨酸可以从日本的Chisso Corporation以商品名Save-oryTM GK128获得。该商业制剂含有1.0％的作为活性抗微生物剂的ε-聚-L-赖氨酸、30％的甘油、68.8％的水、用于调节pH的痕量的有机酸和乳化剂。在日本Save-oryTM产品已经被用于延长寿司和米饭的保存期限。
抗微生物组合物的制备和用途
可以通过如下方法制备抗微生物组合物，掺合有效量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，以提供一种组合物，该组合物含有约1ppm到约100ppm，优选约5ppm到约10ppm的乳酸链球菌肽，和约10到约1000ppm，优选约50到约500ppm的ε-聚-L-赖氨酸，全部基于该组合物的总重量。可以将该抗微生物组合物以有效量添加到食物中，以提供食物中至少约1ppm，优选约5到约10ppm的乳酸链球菌肽，和至少约10ppm，优选约50到约500ppm的ε-聚-L-赖氨酸的水平，重量百分比基于食品的总重量。备选地，也可以将乳酸链球菌肽和ε-聚-L赖氨酸以有效量分别地加入食品中，该量可以提供相同的浓度水平。
下面列出了在各种食品中乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的组合所提供的比较的协同抗微生物活性：
  食品或介质   乳酸链球菌肽   ε-聚-L-赖氨酸   乳酸链球菌肽+ε-聚-L-赖氨酸
  饮料   +   +   +++
  在水中包装的青刀豆   -   -   +++
  香薄荷奶油   +   -   ++
  热狗   +   -   +
  脑心浸液琼脂(BHI)   +/-   -   +++
  BHI液体培养基   -   -   +++
+表示抗微生物活性，多个+表示增强的抗微生物活性
-表示没有抗微生物活性
实施例
实施例1乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸对肉毒梭菌孢子的生长的抑制
从细菌芽孢生长到营养细胞通常包括以下阶段：孢子萌发、孢子壁的释放、长出营养细胞和细胞分裂。不同的防腐剂在不同的阶段防止细菌芽孢长成增殖的营养细胞。在本实施例中，用琼脂孔测定来确定乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在防止肉毒梭菌孢子长成营养细胞的总的抗微生物活性。用四种不同的肉毒梭菌菌株作为指示菌株。这些菌株包括蛋白酶解毒素A型菌株、蛋白酶解毒素B型菌株、非蛋白酶解毒素B型菌株和非蛋白酶解毒素E型菌株。用含有浓度水平为每毫升约104-105个孢子的肉毒梭菌孢子的脑心浸液(BHI)琼脂培养基来制备培养皿(Petri plates)。在将指示菌株加入培养基之前，首先热激孢子以使其活化并且除去已经存在的营养细胞。在琼脂培养基上无菌地钻出若干个直径为6毫米的孔。
通过用水稀释市售的乳酸链球菌肽制剂Nisaplin(来自Danisco)和市售的ε-聚-L-赖氨酸制剂GK128(来自Chisso)至所需要的浓度得到乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的溶液。
将样品以每孔40微升的比率用移液管注入孔中。另外，用NaOH和HCl调节溶液的pH值至5.5(为了消除任何pH的抑制作用)。然后在厌氧的条件下在30℃下将培养皿培养24个小时。培养之后，指示菌株生长并且可以测量到明显的抑制区。表1显示了乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸样品以及它们的组合所形成的抑制区。
结果显示在给定的水平下单独的乳酸链球菌肽或ε-聚-L-赖氨酸对所有测试的肉毒梭菌菌株都没有显示出明显的或强烈的抑制区。它们都不能抑制肉毒梭菌在最佳培养条件下从孢子开始的生长。然而，在组合中，它们对所有测试的肉毒梭菌菌株都明显地表现出对孢子生长的抑制作用。这些数据表明这两种抗微生物成分之间对于防止肉毒梭菌从孢子开始的生长和后来的毒素形成都具有很强的协同作用。
表1  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在30℃对肉毒梭菌的孢子生长的抑制作用
  样品                对指示菌株肉毒梭菌菌株的抑制区(mm)
  毒素A型菌株(蛋白酶解)   毒素B型菌株(蛋白酶解)   毒素B型菌株(非蛋白酶解)  毒素E型菌株
  乳酸链球菌肽(250IU/ml) 0 0 7.98 0
  ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 0 0 0 0
  乳酸链球菌肽(IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 8.85 9.88 11.76 10.68
实施例2  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸对肉毒梭菌的营养细胞生长的抑制作用
在本实施例中，用实施例1中所述的琼脂孔测定来确定乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在防止肉毒梭菌的营养细胞生长中的抗微生物活性。用四种不同的肉毒梭菌菌株作为指示菌株。这些菌株包括蛋白酶解毒素A型菌株、蛋白酶解毒素B型菌株和两种非蛋白酶解毒素E型菌株。将这些菌株经过加热活化的孢子在30℃在BHI液体培养基中培养24个小时，并且然后转移到新的BHI液体培养基中在30℃培养过夜，以得到营养细胞。用含有浓度水平为约3×106cfu/ml的上述肉毒梭菌营养细胞的BHI琼脂培养基来制备培养皿。在琼脂培养基上钻出若干个直径为6毫米的孔。按照实施例1中所描述的方法方法制备乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的样品，并且用NaOH和HCl调节pH值到5.5(为了消除任何pH的抑制作用)。将它们以每孔40微升的比率用移液管注入孔中。然后在厌氧的条件下在30℃下将平板培养24个小时。培养之后，指示菌株生长并且测量到明显的抑制区。表2显示了乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸样品分别地以及组合地所形成的抑制区。
表2  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在30℃对肉毒梭菌营养细胞的抑制作用
  样品   对指示菌株肉毒梭菌菌株的抑制区(mm)
  33A(蛋白酶解)   53B(蛋白酶解)   Alaska E(非蛋白酶解)   Beluga E(非蛋白酶解)
  乳酸链球菌肽(IU/ml) 0 0 7.95 0
  ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 0 0 0 0
  乳酸链球菌肽(250IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 9.67 9.55 10.99 11.30
结果显示单独的乳酸链球菌肽或ε-聚-L-赖氨酸对肉毒梭菌菌株在最佳生长条件下从营养细胞开始的生长都没有形成明显的或强烈的抑制区，然而它们的组合表现出对所有测试的肉毒梭菌菌株的明显抑制作用。这些数据表明在乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸之间对于抑制肉毒梭菌(从营养细胞开始的生长具有很强的协同作用。
实施例3乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在低温下对肉毒梭菌营养细胞生长的抑制作用
在某些情况中，温度会影响抗微生物剂对细菌生长的抑制效力。在本实施例中，除了平板培养条件不同之外，采用了与实施例2中所描述的完全相同的生物测定方法。测试的菌株仅包括非蛋白酶解毒素E型菌株。按照实施例2所述制备乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的样品，并将它们以每孔40微升的比率用移液管注入孔中。然后在厌氧的条件下在13℃下将平板培养48个小时。培养之后，指示菌株生长并且测量到明显的抑制区。表3显示了乳酸链球菌肽样品、ε-聚-L-赖氨酸样品以及它们的组合所形成的抑制区。
表3  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在13℃对肉毒梭菌营养细胞的抑制作用
  样品   对指示菌株肉毒梭菌菌株的抑制区(mm)
  Alaska E   Beluga E   E型混合的菌株
  乳酸链球菌肽(250IU/ml) 7.95 0 8.38
  ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 0 0 0
  乳酸链球菌肽(250IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 11.61 12.16 12.01
类似于实施例1和2中的观测，乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的组合在13℃显示出对于抑制非蛋白酶解肉毒梭菌生长具有明显的协同作用。
实施例4  ε-聚-L-赖氨酸对表观乳酸链球菌肽活性的影响
在本实施例中，用标准琼脂孔测定来确定乳酸链球菌肽的活性以及它对指示菌株乳酸乳球菌乳脂亚种(Lactococcus lactis subsp.cremoris)的直接抑制区。在标准的琼脂孔测定中，将过夜活化的乳酸乳球菌乳脂亚种以106cfu/ml的浓度混合在BHI琼脂培养基中，并且用该培养基来制备平板。向每个培养皿(90×15mm)中注入20ml培养基。在每个皿上钻6到7个直径为6毫米的孔。按照实施例1中所述的方法制备乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的样品。在将样品加入孔之前，用5x的pH2.0的缓冲液稀释样品并将其煮沸15分钟。冷却到室温之后，在皿中的每个孔中加入40微克样品。以同样的方法制备标准的乳酸链球菌肽溶液，以进行精确的对比。然后在厌氧的条件下在30℃下将平板培养过夜，并且测量抑制区大小。计算乳酸链球菌肽的活性是根据用标准溶液所作出的标准曲线的，其中假定乳酸链球菌肽的浓度与所述区直径的对数之间存在线性关系。在直接孔测定中，按照标准的孔测定中所述的相同的方法制备平板和孔，但按照实施例2中所述制备乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸样品，并且将它们以每孔40微克的水平直接加入孔中。在厌氧的条件下在30℃下将平板培养过夜，并且读取抑制区。表4显示了直接孔测定和标准乳酸链球菌肽活性测定的结果。
表4  ε-聚-L-赖氨酸对表观乳酸链球菌肽抑制乳酸乳球菌的活性的影响
  样品   抑制区(mm)  表观乳酸链球菌肽活性(IU/ml)
  乳酸链球菌肽(200IU/ml) 16.84 200
  ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 0 -
  乳酸链球菌肽(200IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 19.35 540
表4显示了表观乳酸链球菌肽活性被ε-聚-L-赖氨酸显著地增强。
实施例5  对青刀豆包装水中的植物乳杆菌生长的抑制作用
为了验证在平板生物测定中得到的乳酸链球菌肽-ε-聚-L-赖氨酸协同作用的观测结果，并且也为了确认它们在食品中的潜在应用，使用了一个简单的食物模型体系。在本实施例中，选择从色拉调料中分离得到的一种普通的食物腐败菌植物乳杆菌菌株作为靶菌株，并且用青刀豆包装水(高压灭菌的，pH 5.2)作为液体食物模型体系。将活化的植物乳杆菌以1.0×106cfu/ml的水平接种在青刀豆包装水中。该包装水中含有多种浓度的乳酸链球菌肽和/或ε-聚-L-赖氨酸。将该接种的样品在30℃下培养一周。在BHI平板上周期性地计数植物乳杆菌的活细胞。在表5中概述了结果。
表5中的数据显示，单独的乳酸链球菌肽或ε-聚-L-赖氨酸对植物乳杆菌在最初阶段的生长具有非常有限的抑制作用；即最多培养7天之后基本上没有任何抑制作用。在液体模型体系中，乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸的组合显著抑制植物乳杆菌的生长。这些结果证实了生物测定试验的发现，其表明乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸之间对于抑制特定的致病菌和腐败细菌具有很强的协同抗微生物活性。该液体食物模型的结果也表明了该协同作用抗微生物体系在食品和饮料产品中的病原体和变质控制中的潜在应用。
表5  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在30℃对青刀豆包装水中植物乳杆菌的抑制作用
  处理                   平板计数(cfu/ml)
  1天   5天   7天
  对照   2.3×109   1.0×109   1.0×108
  乳酸链球菌肽(250IU/ml)   5.0×108   7.1×108   1.2×108
  乳酸链球菌肽(500IU/ml)   1.5×105   5.4×108   2.4×108
  ε-聚-L-赖氨酸(50ppm)   6.3×108   2.5×108   1.6×108
  ε-聚-L-赖氨酸(100ppm)   1.0×107   2.1×108   1.7×108
  乳酸链球菌肽(250IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm)   19   ＜1   ＜1
  乳酸链球菌肽(500IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm)   ＜1   ＜1   ＜1
  乳酸链球菌肽(500IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(100ppm)   ＜1   ＜1   ＜1
实施例6  在乳制品中由ε-聚-L-赖氨酸增加的乳酸链球菌肽的抗微生物活性
为了检验本发明在基于乳制品的食品体系中的功效，选择一种乳制品(即香薄荷奶油)。将抗微生物组分加入常规组分的混合物中以制备香薄荷奶油。根据实施例4所描述的标准生物测定法测定乳酸链球菌肽的活性。表6显示了在含有单独的乳酸链球菌肽、单独的ε-聚-L-赖氨酸以及它们的组合的香薄荷奶油中可测得的乳酸链球菌肽活性的结果。数据提示ε-聚-L-赖氨酸增加了乳制品中可测量的乳酸链球菌肽的活性，但增加的程度低于在非乳制品的体系中的程度(即实施例4和5中观测的青刀豆包装水)。这可能是由于乳制品的蛋白质与ε-聚-L-赖氨酸相互作用，从而减少了其在非乳制品体系中所显示的效力。这些结果表明本发明在食物体系中的应用可能会有一定的限制。在非-蛋白质或低蛋白质的食物和可能在低脂肪体系中所起的效果更好，并且可以在诸如蔬菜、基于淀粉的食物、果汁、饮料等的食物中具有更好的应用潜力。
表6  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸在30℃贮存的香薄荷奶油中的抗微生物活性
  处理                    表观乳酸链球菌肽活性(IU/g)
  2天   4天   5天   7天   14天
  乳酸链球菌肽(1000IU/g) 1003 1073 1062 883 801
  ε-聚-L-赖氨酸(100ppm) 0 0 0 0 0
  乳酸链球菌肽(1000IU/g)+ε-聚-L-赖氨酸(100ppm) 1204 1249 1174 1015 1147
实施例7  在即饮型(ready-to-drink)饮料中由ε-聚-L-赖氨酸增强的乳酸链球菌肽的抗微生物活性
在本实施例中，将乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸加入含有果汁的即饮型(RTD)饮料中，以观察能否观测到协同的抗微生物活性。用实施例1中所述的标准平板孔扩散测定来确定抗微生物活性。结果显示在表7中。
表7  乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸之间在RTD饮料中的抗微生物活性的协同作用
  样品   抑制区(mm)   表观活性(IU/ml)
  乳酸链球菌肽(250IU/ml) 11.59 223
  ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 0 -
  乳酸链球菌肽(250IU/ml)+ε-聚-L-赖氨酸(50ppm) 13.73 493
表7的结果清楚地证明了在RTD饮料中，由于存在非常低水平的ε-聚-L-赖氨酸而显著增强了表观乳酸链球菌肽活性。

Claims (18)

1、一种抗微生物组合物，其含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，能够在0℃到50℃的温度有效地防止食品中微生物计数的增加，使其在三天之后只增加1log或更少，具有防止或延缓某些食物传染的病原性微生物形成毒素的潜力。
2、权利要求1的抗微生物组合物，其含有至少1ppm的乳酸链球菌肽和至少10ppm的ε-聚-L-赖氨酸。
3.权利要求1的抗微生物组合物，其中所述ε-聚-L-赖氨酸具有如下结构：
Figure A2006100886420002C1
其中n为25到35。
4.一种抗微生物组合物，其含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，能够有效地使乳酸链球菌肽在食品中的活性在14天之后保持为乳酸链球菌肽最初活性的90％或更多，其中乳酸链球菌肽活性用IU/g表达。
5.权利要求4的抗微生物组合物，其含有至少1ppm的乳酸链球菌肽和至少10ppm的ε-聚-L-赖氨酸。
6.权利要求4的抗微生物组合物，其中所述ε-聚-L-赖氨酸具有如下结构：
其中n为25到35。
7.一种食品，其含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，能够在0℃到50℃的温度有效地防止食品中微生物计数的增加，使其在三天之后只增加1log或更少。
8.权利要求7的食品，其中该食品含有一定量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸，能够有效地使乳酸链球菌肽在食品中的活性在14天之后保持为乳酸链球菌肽最初活性的90％或更多，其中乳酸链球菌肽的活性用IU/g表达。
9.权利要求7的食品，其含有至少1ppm的乳酸链球菌肽和至少10ppm的ε-聚-L-赖氨酸，基于食品的重量。
10.权利要求7的食品，其中所述ε-聚-L-赖氨酸具有如下结构：
其中n为25到35。
11.权利要求7的食品，其中该食品选自色拉调料、沙司、腌泡汁、乳制品、涂抹料、人造黄油、肉、面食、面条、米饭、米饭布丁、蔬菜和饮料。
12.一种防止食品中微生物计数增多的方法，其包括将有效量的乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸与食品掺合，所述量能够防止食品中微生物计数的增加，使其在三天之后只增多1log或更少。
13.权利要求12的方法，其中所述乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸是一起加入食品中的。
14.权利要求12的方法，其中所述乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸是分别加入食品中的。
15.权利要求12的方法，其中所述乳酸链球菌肽和ε-聚-L-赖氨酸能够有效地防止温度为0到50℃的食品中微生物计数的增多。
16.权利要求12的方法，其中至少1ppm的乳酸链球菌肽和至少10ppm的ε-聚-L-赖氨酸，基于食品的总重量。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述ε-聚-L-赖氨酸具有如下结构：
其中n为25到35。
18.权利要求12的方法，其中该食品选自色拉调料、沙司、腌泡汁、乳制品、涂抹料、人造黄油、肉、面食、面条、米饭、米饭布丁、蔬菜和饮料。
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