海洋溶菌酶復合保鮮劑抑菌效果的研究

張杰

摘 要：采用抑菌圈法測定海洋溶菌酶、茶多酚及山梨酸鉀對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌株的最小抑菌濃度（MIC）并對其抑菌能力進行比較。實驗結果表明，海洋溶菌酶可有效抑制多數水產腐敗菌的生長，作為復配劑山梨酸鉀、茶多酚也有各自的抑菌范圍，三者最小抑菌濃度均在允許添加范圍內。所以，海洋溶菌酶可以作為保鮮劑用于水產品保鮮。

關鍵詞：海洋溶菌酶；茶多酚；山梨酸鉀；抑菌圈

溶菌酶，又稱細胞壁水解酶，通過水解細菌細胞壁肽聚糖β-1.4糖苷鍵導致細菌自溶死亡[1-2]。溶菌酶多由蛋清中提取，安全性能高，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤的功效，在醫藥、生物領域得到了廣泛應用，但因其成本過高很難在食品保鮮領域推廣使用。

海洋溶菌酶是一種新型酶制劑，由嗜低溫海洋細菌經過發酵、純化所得[3]。與蛋清溶菌酶相比，海洋溶菌酶不僅具有嗜低溫、抗氧化、抑菌譜廣等優點而且生產工藝簡單、成本低廉。本文采用抑菌圈實驗方法分別測定了海洋溶菌酶、茶多酚及山梨酸鉀對水產品中主要腐敗微生物的抑菌效果，為推廣海洋溶菌酶作為生物保鮮劑奠定理論基礎。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

1.1.1 保鮮劑 海洋溶菌酶：黃海水產研究所產物資源室保存菌株S-12-86發酵所得，酶活力25 000 U/mg；茶多酚：安徽石臺茶多酚廠生產 純度>95% （食品級）；山梨酸鉀：南寧赫斯特食品添加劑有限公司 （食品級）。

1.1.2 供試菌種 大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、腐敗假單胞菌、腐敗希瓦氏菌、嗜水氣單胞菌、乳酸菌、副溶血弧菌。

1.1.3 培養基 細菌、弧菌等營養瓊脂培養基或營養肉湯培養基按常規方法配制。

1.1.4 主要儀器 SW-GJ-IB標準超凈工作臺、恒溫水浴鍋、LDZX-40B型立式自控電熱壓力蒸汽滅菌器、內徑90.0 mm平板。

1.2 實驗方法

1.2.1 保鮮劑的制備 采用滅菌蒸餾水將海洋溶菌酶、山梨酸鉀、茶多酚配置成不同濃度備用，具體見表1。

1.2.2 抑菌實驗方法

1.2.2.1 制備菌懸液 將各供試菌種在培養基活化后，無菌操作下挑取菌落2個加入9 mL無菌生理鹽水，使含菌數在106～107cfu/mL之間。

1.2.2.2 制備含菌平板 將已滅菌的培養基傾注于培養皿中制成平板，用移液管吸取0.2 mL各種菌懸液加入各自平板內，再用無菌玻璃涂布棒涂布均勻。

1.2.2.3 測定方法[4] 將直徑為5 mm的濾紙圓片滅菌后在不同濃度保鮮液中浸泡5 min后，取6片濾紙（同一保鮮劑5個濃度梯度和空白對照）貼于含菌平板內，每種保鮮液重復三次，然后將平皿倒置于恒溫箱中，培養24 h后用直尺測量各抑菌圈大小（直徑mm）。

1.2.3 保鮮劑抑菌性能的測定

1.2.3.1 最小抑菌濃度（MIC） 抑菌圈直徑大于6 mm的各保鮮液最低濃度為最小抑菌濃度。

1.2.3.2 抑菌性能的比較 將抑菌圈直徑在10 mm以上的定為抑菌能力強（+++），8～10 mm定為抑菌能力較強（++），6～8 mm定為抑菌能力弱（+），5 mm為無抑菌能力（-）。

2 結果與分析

2.1 海洋溶菌酶的抑菌效果

海洋溶菌酶對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等供試菌種的抑制作用見表2。

從表3可以看出，山梨酸鉀對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等菌株無抑制作用，而對枯草芽孢桿菌、乳酸菌有較強的抑制效果，對副溶血弧菌有微弱抑制作用。作為一種酸性防腐劑，山梨酸鉀的防腐能力主要由食品pH值決定。金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的適宜pH值偏中性，山梨酸鉀在此環境中未解離的酸性分子較少，因此抑菌效果受到限制。

水產品的正常pH值在6.50 左右， 且隨著貯藏時間的延長呈上升趨勢。有文獻報道[7]，在pH值3.15時有40%的山梨酸進入細胞內部， 而在pH值7.0時解離的山梨酸只有6.0%，由此可知山梨酸鉀在水產品保鮮中抑菌能力隨著貯藏時間的延長而減弱。

2.3 茶多酚的抑菌效果

茶多酚對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等供試菌種的抑制作用見表4。

從表4可以看出，茶多酚對金黃色葡萄球菌、腐敗假單胞菌和大腸桿菌有較強的抑制作用，濃度越高其抑菌效果越強。茶多酚對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和腐敗假單胞菌的最小抑菌濃度分別為800 mg/kg、800 mg/kg和1 500 mg/kg，均在水產品中允許最高添加量3 000 mg/kg以下，這與董金甫[8]和楊聯松報道的茶多酚的最小抑菌濃度低于3 000 mg/kg相符合的。

2.4 抑菌能力比較

海洋溶菌酶及復配劑對腐敗菌抑菌能力比較和最小抑菌濃度見表5、表6。

表5表明，海洋溶菌酶對多數水產腐敗菌有較強的抑制效果，山梨酸鉀、茶多酚作為復配劑可有效彌補海洋溶菌酶的不足。將其復配使用，不僅可以增強抑菌、抗氧化效果，而且可以減少對食品感官品質的影響[9]。表6實驗結果表明，海洋溶菌酶、山梨酸鉀和茶多酚對水產腐敗菌的最小抑菌濃度（MIC）分別為4 000、400、1 500 mg/L，均在各自允許添加范圍內；海洋溶菌酶、茶多酚均對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌有很強的抑制效果，但海洋溶菌酶價格低廉，實際應用中可降低復合保鮮劑中茶多酚的用量。

3 結論

實驗結果表明，海洋溶菌酶對除腐敗希瓦氏菌、嗜水氣單胞菌以外的微生物均有非常明顯的抑菌作用，山梨酸鉀通過

破壞細菌的重要酶系來抑制需氧性和pH值偏低的微生物，而茶多酚更是兼具有良好的抗氧化效果。海洋溶菌酶作為一種蛋白質與山梨酸鉀、茶多酚具有良好的相容性，所以復合保鮮劑可安全地用于水產品保鮮。

海洋溶菌酶作為一種新型酶制劑已工業化生產且價格低廉，本文嘗試將其用于水產保鮮取得一定效果，希望有更多的學者將其開發用于肉制品、果蔬保鮮中，使其成為一種新型生物保鮮劑。

參考文獻：

[1] Sun DAO-PIN，DER-ING LIAO，STEPHEN J.REMINGTON. Electrostatic field in the active sites of lysozymes. Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1989，86：5361-5365

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[5] 楊向科，鄒艷麗，孫謐，等.海洋微生物溶菌酶的抑菌作用及抑菌機理初步研究.海洋水產研究，2005，26（5）：62-68

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[7] 張嫚. 冷卻牛肉保鮮技術研究[M].南京：南京農業大學碩士學位論文，2003.6

[8] 董金甫，李瑤卿，洪紹梅.茶多酚對8種致病菌最低抑制濃度的研究[J].食品科學，1995，16（1）：6-12

[9] 于開亮，李開雄，盧士玲. Nisin、茶多酚、殼聚糖復合保鮮冷卻羊肉的配比優化研究.肉類工業，2007（12）：27-30

海洋溶菌酶作為一種新型酶制劑已工業化生產且價格低廉，本文嘗試將其用于水產保鮮取得一定效果，希望有更多的學者將其開發用于肉制品、果蔬保鮮中，使其成為一種新型生物保鮮劑。

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