摘要
乳酸链球菌素(Nisin)作为一种安全高效的天然抗菌多肽,广泛应用于食品防腐保鲜中,但是在实际应用中,Nisin容易与食品成分(蛋白质、脂类)等结合从而发生降解,影响其抑菌作用。为扩大Nisin的效用,本实验利用脂质体包埋技术将Nisin包埋,以其理化性质为指标考察了影响脂质体稳定性的环境因素,优化制备工艺,减少工艺成本。将制备好的Nisin脂质体作用于金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌中,考察其抑菌性;将脂质体与乳酸、乳酸钠复配,应用在中温杀菌的鸡胸肉中,考察了复合抑菌剂和脂质体对鸡胸肉品质的影响,得到了以下结果: 1.比较考马斯亮蓝法和紫外吸收法对测定Nisin含量的精确度,得到紫外吸收差法的相关性更好,R2可达0.9996,因此通过紫外吸收差法检测样品体系中的Nisin含量。探究壁材成分、芯壁比和超声条件对Nisin脂质体的影响,以脂质体的平均粒径、多分散指数PDI和包埋率为指标,确定了最佳制备工艺条件:将0.512g/kg的卵磷脂溶液进行旋转蒸发得到蜂窝状的晶体膜,加入0.256g/kg的Nisin溶液(用pH6.0的磷酸盐缓冲液稀释配置得到)在40℃条件下水化30min,50℃超声30min后过0.22μm的水系膜即制得Nisin脂质体,包埋率高达98.57%,平均粒径为106.13±0.15nm,多分散性指数为0.25±0.01,ζ-电位为-53.80±2.56mV。 2.通过动态光散射法研究了不同pH对脂质体稳定性和包埋效果的影响,将平均粒径、ζ-电位、多分散指数PDI、包埋率、缓释率作为评价指标。Nisin是阳离子多肽,通过静电吸引力和卵磷脂结合在一起形成脂质体,pH的改变会影响体系中[H+]的含量,pH越低,[H+]含量越高,导致体系中正电荷增加,Nisin和卵磷脂之间的静电相互作用力减弱,在微观上表现为脂质体粒径增大、颗粒规整度变差;粒子在液体中的运动速度受到影响,迁移阻力增大导致电位减小;在宏观上表现为包埋率低和缓释性差,脂质体趋向于不稳定状态,在储藏使用过程中容易出现絮凝、沉淀等现象。 3.利用红外光谱对Nisin、卵磷脂和脂质体的结构进行分析,证实Nisin与卵磷脂通过静电相互作用结合在一起。脂质体形成过程中,Nisin与卵磷脂相结合产生大量的氢键以及少量氨基缔合,Nisin的酰胺带和卵磷脂的C=O基团的特征吸收减弱,一些特征基团的吸收峰产生了迁移。同时1738.5cm-1处吸收峰的减弱不仅说明卵磷脂中的C=O与Nisin中的NH3+相互结合导致吸收减弱,谱带消失,同时也从侧面证实了Nisin被结合在卵磷脂内部。 4.研究了不同pH和不同卵磷脂浓度对脂质体抑菌特性的影响以金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)和单增李斯特菌(Listeriamonocytogenes)为试验菌。结果表明:Nisin对两种细菌的最小抑菌浓度分别为128μg/mL和256μg/mL,脂质体对两种菌的MIC分别为256μg/mL和512μg/mL。由于脂质体在制备过程中活性损失,因此脂质体的抑菌效果要略差于游离的Nisin单体。随着pH的降低,脂质体和Nisin的抑菌效果逐渐增加,与溶液中[H+]的含量增加有关,说明[H+]能在一定程度上增强Nisin的抑菌效果。通过对Nisin和脂质体杀菌动力学曲线和抑菌圈的测定可知,Nisin在4h后抑菌作用显著下降,而脂质体能在12h内维持较好的抑菌效果,且卵磷脂浓度越大,pH越低,脂质体的抑菌效果越好。Nisin脂质体的结构有利于提高Nisin的耐热性和缓释性,使之在高温灭菌后仍能维持一定的抑菌活性,且能在较长时间内维持较好的杀菌作用,延长抑菌时间。 5.将脂质体与乳酸-乳酸钠进行复配,得到复合抑菌剂应用与鸡胸肉中:Nisin脂质体、乳酸与乳酸钠的含量分别为50%、43%和7%,以0.256g/kg的添加量添加到鸡胸肉中。将复合抑菌剂、Nisin+乳酸、脂质体浸泡过的鸡胸肉作为实验组,空白组加入等量的生理盐水,考察抑菌剂在鸡胸肉中的应用效果。储藏期间,鸡胸肉中的微生物数量随时间延长而增加,挥发性盐基氮和pH逐渐上升,但复合抑菌剂处理组的鸡胸肉中微生物生长缓慢且细菌大量死亡,鸡胸肉的TVB-N值和pH随时间变化不显著(P>0.05),与其他实验组相比具有差异显著(P<0.05),脂质体处理组的鸡胸肉中TVB-N值和pH水平明显低于Nisin+乳酸处理组,说明复合抑菌剂的抑菌效果优于脂质体优于Nisin+乳酸,且乳酸对脂质体具有一定的协同抑菌效果。