哪些菌种保藏技术可以被用于大肠杆菌及枯草芽孢杆菌菌株？

乳酸链球菌素(Ｎｉｓｉｎ)是从乳酸链球菌发酵产物中提制的一种多肽抗菌素类物质,是一种世界公认的安全的天然生物性食品防腐剂和抗菌剂。早在1928年,Ｒｏｇｅｒｓ和ｗｈｉｔｔｉｅｒ就发现乳酸链球菌的代谢产物能够抑制部分革兰氏阳性菌的生长。1944年Ｍａｔｔｉｃｋ和Ｈｉｒｓｃｈ发现血清学Ｎ群中的一些乳酸链球菌能产生蛋白类抑菌物质,命名为Ｎ＿ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙＳｕｂｓｔａｎｃｅ即Ｎ群抑菌物质,简称为Ｎｉｓｉｎ]。1951年,Ｈｉｒｓｃｈ等人应用Ｎｉｓｉｎ到食品保藏中,成功的抑制了由产气梭状芽孢杆菌引起的奶酪腐败,极大改善了奶酪的品质。1953年由英国的阿普林和巴雷特公司首次以商品的形式出售了这种新的防腐剂———乳酸链球菌素。1969年,ＦＡＯ/ＷＨＯ食品添加剂联合专家委员会批准Ｎｉｓｉｎ作为一种生物型防腐剂应用于食品工业。1988年美国食品和药物管理局(ＦＤＡ)也正式批准将Ｎｉｓｉｎ应用于食品中。我国在ＧＢ2760—86中批准Ｎｉｓｉｎ可用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品、肉制品中。迄今为止,Ｎｉｓｉｎ已在全世界约60多个国家和地区被用作防腐剂。 1.Ｎｉｓｉｎ的特性 1.1　分子结构 Ｎｉｓｉｎ分子由34个氨基酸残基组成,分子式为Ｃ143Ｈ228Ｎ42Ｏ37Ｓ7,分子量为3510。Ｎｉｓｉｎ分子结构中包含5种稀有氨基酸即ＡＢＡ、ＤＨＡ、ＤＨＢ、ＡＬＡ-Ｓ-ＡＬＡ和ＡＬＡ-Ｓ-ＡＢＡ,它们通过硫醚键形成五个内环,其活性分子常为二聚体或四聚体。二聚体分子量为7000,四聚体分子量为14000。经过几十年的研究,人们已发现Ｎｉｓｉｎ分子有6种类型,它们分别是Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｚ,其中以ＮｉｓｉｎＡ和Ｚ两种类型的研究最为活跃。ＮｉｓｉｎＡ与ＮｉｓｉｎＺ的差异仅在于氨基酸顺序上第27位氨基酸的种类不同。Ｎｉｓｉ ｎＡ是组氨酸(Ｈｉｓ),而ＮｉｓｉｎＺ是天门冬酰胺(Ａｓｎ)。资料表明,同样浓度下ＮｉｓｉｎＺ的溶解度和抗菌能力都比ＮｉｓｉｎＡ强。 1.2　溶解性与稳定性 Ｎｉｓｉｎ是一种白色易流动的粉末,使用时需溶于水或液体中。Ｎｉｓｉｎ的溶解度主要取决于溶液的ｐＨ值,在ｐＨ值较低的情况下,溶解性较好。其溶解度随ｐＨ值的降低而升高,ｐＨ5.0时溶解度为4.0%,ｐＨ为2.5时溶解度为12%。Ｎｉｓｉｎ在中性和碱性条件下几乎不溶解,所以在应用时,一般先用0.02Ｍ盐酸溶解,再加入到食品中。Ｎｉｓｉｎ的稳定性主要取决于温度,ｐＨ值,基质等因素。Ｎｉｓｉｎ在酸性条件下呈现最大的稳定性,随着ｐＨ的升高其稳定性大大降低。在ｐＨ为2.0或更低的稀盐酸中,经115.6℃高压灭菌,仍能稳定存在;在ｐＨ为5时,其活力损失40%;在ｐＨ为9.8时其活力损失超过90%。在一定温度范围内,随着温度的升高,它的活性丧失增加。当Ｎｉｓｉｎ加入到食品中,则受到介质的保护,一些大分子食物如牛奶,肉汤等可使其稳定性大大增强。另外,Ｎｉｓｉｎ的稳定性还与热处理时间、食品保藏的温度及时间等有关。 1.3　抑菌性 Ｎｉｓｉｎ主要抑制大部分Ｇ+菌,特别是细菌的芽孢。Ｎｉｓｉｎ能抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种;抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的芽孢。例如能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等引起的食品腐败。早期的研究认为,Ｎｉｓｉｎ一般对霉菌、酵母菌和Ｇ-菌是无效的,但近期的研究表明,在一定条件下(如冷冻、加热、降低ｐＨ和ＥＤＴＡ处理),一些Ｇ-菌(如沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌等)对Ｎｉｓｉｎ敏感。Ｎｉｓｉｎ对Ｇ+菌营养细胞和芽孢有不同的抗菌机理。Ｎｉｓｉｎ对营养细胞的抗菌机理有不同的看法。一种观点认为,Ｎｉｓｉｎ吸取于细胞膜上,可以抑制细胞壁中肽聚糖的生物合成,使细胞膜和磷脂化合物的合成受阻,导致细胞内物质外泄,引起细胞裂解[10]。另一观点认为Ｎｉｓｉｎ的抗菌机理与ＤＨＡ和ＤＨＢ密切相,因为Ｎｉｓｉｎ中的ＤＨＡ和ＤＨＢ能够与敏感菌株细胞膜中某些酶的巯基发生作用,释放细胞质,造成敏感细胞裂解。Ｎｉｓｉｎ对芽孢的作用是在其萌发前期及膨胀期破坏其膜,以抑制其发芽过程。