尚天然ㄟ的防腐劑！乳酸鏈球菌素Nisin @ 食力foodNEXT‧食事求實的知識頻道

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乳酸鏈球菌素（Nisin）是天然的防腐劑，可以添加入乾酪及其製品、罐頭以及酒精飲料等。2017年12月歐盟食品安全局擴大Nisin的使用範圍，包括未成熟奶酪和熱處理肉製品。

撰文＝劉宜叡

台灣食品添加物正面表列中列出可合法使用的防腐劑佔了22項，你知道嗎？20項是人工合成的，而其中2項是由微生物產生的天然防腐劑，今天我們來談談這2項其中之一的乳酸鏈球菌素（Nisin）！

乳酸鏈球菌素由Lactococcus lactis所產生，也是最早由美國食品藥物管理局（FDA）以一般公認安全（GRAS）的原則，允許作為食品添加物的天然防腐抗菌劑。

乳酸鏈球菌素是由34個胺基酸所組成的多肽（小型的蛋白質），對革蘭氏陽性菌有抑制的作用。常見在食品中的革蘭氏陽性菌如李斯特菌、芽孢桿菌、產氣莢膜桿菌及金黃色葡萄球菌，這些是發酵或非發酵的乳品、肉品、醃漬物及穀類中常見的污染菌。

乳酸鏈球菌素的抑菌作用機制是什麼？
乳酸鏈球菌素會和革蘭氏陽性菌細胞膜上的受體(lipid II)結合並形成孔道，使病原菌因為離子、胺基酸、ATP等小分子流失而無法生存。

乳酸鏈球菌素在食品工業中如何被使用呢？
常見的方式有3種：第1種是直接把乳酸菌加入食品中作為發酵食品的菌酛「ㄔㄨㄞˋ」，在發酵過程中直接產生「乳酸鏈球菌素」。第2種是使用純化過的乳酸鏈球菌素，添加在食品加工製程中。最後，第3種則是將乳酸鏈球菌素添加在食品包材上，抑制食品表面的病原菌。

乳酸鏈球菌素有這麼厲害嗎？
對所有病原菌都有效果嗎？不，單獨使用乳酸鏈球菌素，對於革蘭氏陰性菌無抗菌效果！為什麼對革蘭氏陰性菌無效？我們從革蘭氏陰性菌的細細胞壁結構來說明：陰性菌有一層由磷脂質、蛋白質和脂多糖 (lipopolysaccharides, LPS) 所組成的外膜 (outer membrane)，可阻斷大部分的分子。在這層膜間有一個物質稱為孔洞蛋白 (porine)，可允許分子量小於600 Da的分子自由擴散進出。然而乳酸鏈球菌素的分子最小為3000Da，仍大於孔洞蛋白允許的範圍，所以無法達到乳酸鏈球菌素作用目標－細胞膜。但是研究也發現，如果把乳酸鏈球菌素與螯合劑（如EDTA）一起加入食品中，可以透過改變細胞滲透性，來抑制革蘭氏陰性菌，如沙門氏菌、大腸桿菌等。

可以添加在哪些食物？
在約30年前，乳酸鏈球菌素在英國首先作為加工乾酪產品中的食品防腐劑，目前台灣食品添加物列表中，規定乳酸鏈球菌素只限用於乾酪及其製品中，同時也因為乳酸鏈球菌素的純化技術複雜，導致成本昂貴，因此在台灣並不常被添加在乾酪製品以外的食品。

在美國，則允許將乳酸鏈球菌素添加於肉製品中，以減少硝酸鹽含量，抑制肉製品中梭狀芽胞桿菌的生長。由於乳酸鏈球菌素在酸性環境下穩定且易溶解，因此也被應用在酸性罐頭食品中。此外，乳酸鏈球菌素不會影響酵母菌的生長，同時還可以很好地抑制腐敗性的乳酸菌生長，提高啤酒、葡萄酒的品質，因此乳酸鏈球菌素也被應用於酒精飲料中。

歐盟食品安全局（EFSA）在2008年表示，乳酸鏈球菌素可用於液體蛋中，不會造成安全隱患。2017年12月歐盟食品安全局也批准將食品防腐劑乳酸鏈球菌素的使用範圍擴大到包括未成熟奶酪和熱處理的肉製品。