高效安全的饲料添加剂—细菌素
喷雾干燥细菌素的生物学活性研究

喷雾干燥细菌素的生物学活性研究卫旭彪;武如娟;郑召君;马广;廖秀冬;张日俊【摘要】为了初步研究前期试验筛选获得的枯草芽孢杆菌产细菌素的生物学活性,本试验采用杯碟扩散法绘制出硫酸黏杆菌素和杆菌肽锌两种抗生素的抑菌效价标准曲线,用抗生素效价当量来评价细菌素的活性,并在不同温度处理下测定其抗菌活性和热稳定性.结果表明,125 mg/mL细菌素溶液抑菌效价与26 mg/mL硫酸黏杆菌素或11.9 mg/mL杆菌肽锌溶液相当.此外,该细菌素在高温条件下(60~80℃)处理15 min仍能维持较高抑菌活性.综上所述,本试验在细菌素和抗生素的抑菌活力之间建立了更直观的联系,并证明了该细菌素具有较好的热稳定特性,为其产业化推广提供了理论支持和技术借鉴.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2015(042)012【总页数】6页(P3268-3273)【关键词】细菌素;抗生素;抑菌活力;热稳定性【作者】卫旭彪;武如娟;郑召君;马广;廖秀冬;张日俊【作者单位】中国农业大学饲料生物技术实验室,动物营养学国家重点实验室,北京100193;中国农业大学饲料生物技术实验室,动物营养学国家重点实验室,北京100193;中国农业大学饲料生物技术实验室,动物营养学国家重点实验室,北京100193;中国农业大学饲料生物技术实验室,动物营养学国家重点实验室,北京100193;中国农业大学饲料生物技术实验室,动物营养学国家重点实验室,北京100193;中国农业大学饲料生物技术实验室,动物营养学国家重点实验室,北京100193【正文语种】中文【中图分类】S816.7细菌素是由一些细菌通过核糖体代谢途径产生的具有抗菌作用的多肽或蛋白质,可抑制病原微生物(如大肠杆菌、沙门氏菌等)生长[1-2],是一种潜在的抗生素高效替代品。
国内外学者对细菌素的抑菌特性和抗菌机理等方面进行了大量的研究。
胡婷等[3]和李振森等[4]分别发现枯草芽孢杆菌MA139类细菌素和解淀粉芽胞杆菌Y-32-1细菌素对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病原菌的生长有很强的抑制作用。
细菌素抗菌作用机理及其应用

入 的微 生物 防御 物质 , 由于它 们种类 的多样性 , 源 来 的丰 富性 以及使 用 安 全性 , 来 会 在 动物 医药 保 健 将
及 饲料 方 面发挥 巨 大 的作 用 , 后 细 菌素 对 人 类 的 今 贡献 将 远远超 出我们 的想 象 。 参 考文 献 :
度 , 致 细胞 死亡 ( 1 。 导 图 )
P p) e 5 是一种 扁 长 的分 子 , 溶 液 中易 发 生 弯 曲 , 在 B
型 ( 如 mesc i 例 rai n和 atg rie 是 形 状 不 易 变 d ca adn ) 化 的球 状结 构 。 I类 A 型细 菌素 ( 如 ns ) 过 抑 制 细胞 壁 例 in 通 i
2 中关 村 科 技 园 区海 淀 园 博 士 后 工 作 站 大 北 农 分 站 , 京 海 淀 1 0 9 ) . 北 0 1 3
中 图分 类 号 : 5 6 Q 1 文献标识码 : A 文章 编 号 : 5 9 6 0 ( 0 1 0 —0 0 0 0 2 — 0 5 2 1 ) 70 5 2
细菌 素也 被称 为类 片 球 菌 素 或李 斯 特 菌 活性 菌 素 ,
对食 物病 原 菌 Li ei n c tg n s 单 核 细 胞 增 s ramo oy o ee ( t 生李 斯特 菌) 高 度 抑 菌 特异 性 , N 端 的“ 有 其 片 球 菌 素盒 ( e ic o ) 可 以非特异 得 结 合在 细 胞 p do i b x ” n 膜表 面[ ] 11 。C端 域 决 定 了 细 菌 素 的特 异 性 , 以 12 可 使 1a型 细 菌素 又 分 为 3个 不 同亚 型l] Ib型 细 I 1 ;I 3 菌 素被 叫做二 肽细 菌 素 , 种 细 菌 素 可 以使 靶 细 胞 这 膜 电位丧 失 , 胞 内 的离 子 流 出 。 1C型 细 菌 素 的 细 1
细菌素应用研究进展

专题论述
细菌素应用研 究进展
山 东万杰 医学院 孙 红姣 湖北省 嘉鱼县 人 民 医院 许 军 勇
[ 摘 要】 菌素是乳酸茵在发 酵过程 中产生的代谢产物。本 文介绍 了细菌素在食品工业中的广泛应用 以及在生物医药和饲料工业 细 方 面 的应 用前 景 。 [ 关键词 ] 细菌素 食品 应 用
由于细菌素的抑 菌范围很 窄 ,选 择合适 的细菌素既可抑制动物肠
道 内某些致病菌的危 害, 又不会影 响动 物肠道 的正常菌群 , 对宿主动物 胃肠道进行微生态调节 。 但细菌素易被蛋白酶降解 , 细菌素在肠道中的
直接作用 , 有待研究 。 还
4 小 结 .
细菌素在 自然界 中资源丰富 , 但生产成 本偏高 , 只有 降低 成本 , 细 菌素才能被大量应用 。细菌素抗菌谱 比较窄 , 在细菌素 的应用上 , 为扩 大其抑 菌范围, 可以让多种细菌素或将其他天然食品防腐剂联合使用 , 利用它们 的协 同作用 , 增强抑菌范围及强度 , 以达到最好的效果。细菌
对大肠杆菌、 单核增生李斯特菌 、 金黄 色葡萄球菌 、 绿脓杆菌 、 氏志贺 福
综述。 1 细菌素在食品方面 的应用 . 11 . 在乳制品中的应用
氏菌 、 肺炎链 球菌等均有不 同程度 的抑制作用 , 菌素在不久可能应用 细 于临床。 研究报道 , 细菌素 pp 对耐 甲氧西林 金黄色葡萄球菌( R A e5 M S) 有抑制力 , R A是 院内感 染的重要病原 菌 , M S 细菌素在控制院 内感染有
素在食 品加工及动物医药保健方面具有巨大 的应用潜力 ,还可以开辟
更广 的应用空间 。细菌素有很多优点 , 随着细菌素研究的深入 , 将会有 更多的细菌素应用于食 品添加剂 、 益生素 、 新药开发 、 饲料工业等领域。
微生物饲料添加剂
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微生物饲料添加剂引言微生物饲料添加剂是一种在畜牧业中广泛使用的饲料配方剂,主要使用微生物菌株的活性成分,以增强动物饲料的养分含量和消化吸收能力。
随着畜牧业的快速发展和动物养殖业的规模化趋势,微生物饲料添加剂的需求逐渐增加。
本文将介绍微生物饲料添加剂的定义、分类、功能以及应用领域,以便更好地了解和应用这一技术。
定义微生物饲料添加剂是通过将一种或多种特定微生物菌株引入动物饲料中,以提高动物对饲料养分的消化吸收能力的一种饲料配方剂。
微生物饲料添加剂包含了多种微生物,如细菌、酵母菌等。
通过合理的使用微生物饲料添加剂,可以提高动物的生长性能、免疫功能以及抗病能力。
分类根据微生物的种类和功能,微生物饲料添加剂可以分为以下几类:1.直接发酵制剂:通过直接添加到饲料中的微生物菌株来发酵饲料,增加食物的养分含量和易消化性,提高动物的饲料利用率。
2.非直接发酵制剂:以酵母菌和细菌为主要的菌株,通过菌株的活性代谢产物,改善饲料的品质和口感,增加动物的食欲和摄食量。
3.预处理制剂:通过提取微生物菌株的活性代谢物,如细菌素、酶等,用于改善饲料的质量、预防饲料的变质和亚健康问题。
功能微生物饲料添加剂在畜牧业中发挥着重要的功能,主要包括以下几个方面:1.促进饲料消化吸收:微生物饲料添加剂中的活性菌株可以帮助动物分解纤维素和非淀粉多糖,提高饲料的消化率,减少粪便中的养分损失并提高动物的饲料利用率。
2.调节肠道微生物群落:微生物饲料添加剂可以调节动物肠道中的微生物群落结构,改善肠道环境,增加有益菌株的数量,抑制有害菌的生长,提高动物的肠道健康。
3.提高免疫功能:微生物饲料添加剂可以增强动物的免疫功能,提高抗病能力。
一些微生物菌株可以产生有益的生理活性物质,如抗生素、抗菌肽等,具有抑制病原菌生长的能力。
4.降低饲料成本:通过提高饲料的消化吸收率和降低饲料转化率,微生物饲料添加剂可以有效降低饲料的成本,提高养殖效益。
应用领域微生物饲料添加剂在畜牧业中具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1.家禽饲料:对于鸡、鸭、鹅等家禽养殖业来说,微生物饲料添加剂可以提高家禽对饲料中蛋白质和能量的消化吸收率,促进家禽的生长发育,提高产蛋率和肉质品质。
畜禽专用抗生素饲料添加剂
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畜禽专用抗生素饲料添加剂抗生素添加于饲料中用以促进畜禽生长发育和提高饲料报酬已有近60年的历史,但为了避免由于抗生素的滥用引起耐药菌株大量繁殖或使药物在畜产品中的残留量增大,对畜禽生长及人体健康造成直接危害,人们已开始更多地使用一些畜禽专用的抗生素饲料添加剂如泰乐菌素、杆菌肽等,常用的已达数十种之多。
抗生素添加于饲料中用以促进畜禽生长发育和提高饲料报酬已有近60年的历史,但为了避免由于抗生素的滥用引起耐药菌株大量繁殖或使药物在畜产品中的残留量增大,对畜禽生长及人体健康造成直接危害,人们已开始更多地使用一些畜禽专用的抗生素饲料添加剂如泰乐菌素、杆菌肽等,常用的已达数十种之多。
目前虽然关于是否应该在饲料中使用抗生素存在众多的争议,但实践证明,合理地使用抗生素添加剂能促进畜禽生长,提高饲料转化率。
同时也有报告显示,不允许在饲料中添加抗生素或其他抗菌促生长剂的国家,会造成畜牧业生产成本增加,盈利减少,同时也有可能引发诸如生态环境及国家之间的贸易战等问题。
事实上,抗生素添加剂仍在大量的应用,只有对其进行全面的认识并合理的应用,提高其应用水平,才能充分发挥其有利作用又能避免对人类健康造成危害。
一、抗生素饲料添加剂的作用抗生素对动物的促生长作用是在20世纪40年代后期由Stocktadt 等人发现,以后相继发现四环素类、大环内酯类、β-内酚胺类等抗生素加入饲料中,都有促进生长、增重、增产、提高饲料报酬作用。
1950年美国FDA正式批准允许在饲料中添加抗生素。
抗生素对于畜禽的生长和提高生产性能的作用是肯定的,而且很稳定,许多国家的畜禽业都长期应用抗生素添加剂。
各种抗生素的促生长作用有如下共同的特点:(1)对于幼龄动物的效果比对成年动物显著得多;(2)在卫生状况差,日粮营养不完全的情况下,效果更加显著;(3)在使用效果上,抗生素用于猪、鸡等单胃畜禽效果好,对于成年反刍畜效果较差,不宜使用,但对犊牛(6月龄以内)、羔羊有一定效果;(4)在同一环境中连续使用同一种抗生素一段时间后,其促生长效果明显下降。
细菌素的抑菌机制及其在食品工业中应用进展
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细菌素的抑菌机制及
其在食品工业中应用
进展 汇报人:
2023-11-28
• 细菌素概述 • 细菌素的抑菌机制 • 细菌素在食品工业中的应用进展 • 细素概述
细菌素的分类与分布
01
细菌素是一类由细菌产生的具有 抑菌活性的小分子化合物,根据 来源和结构可分为多种类型,如A 型、B型、C型等。
发酵乳制品
细菌素可以抑制乳制品中 的有害微生物,提高乳制 品的品质和安全性。
发酵肉制品
细菌素可以改善肉制品的 口感和色泽,延长肉制品 的保质期。
发酵蔬菜
细菌素可以抑制蔬菜中的 病原菌,提高蔬菜的品质 和安全性。
细菌素在加工食品中的应用
罐头食品
细菌素可以抑制罐头食品中的有 害微生物,提高罐头食品的品质
进展
细菌素在生鲜食品中的应用
01
02
03
抑制病原菌
细菌素可以抑制生鲜食品 中的病原菌,如沙门氏菌 、大肠杆菌等,从而保障 食品的安全性。
延长保质期
细菌素能够减缓生鲜食品 的腐败变质,从而延长食 品的保质期。
改善品质
细菌素可以改善生鲜食品 的品质,如口感、色泽等 ,提高消费者的满意度。
细菌素在发酵食品中的应用
细菌素的活性与稳定性受到多种因素的影响,如pH值、温度 、离子强度等。
在一定的pH值和温度范围内,细菌素具有较好的稳定性和抑 菌活性,但超出适宜范围后,其活性和稳定性会降低。
02
细菌素的抑菌机制
细菌素对靶标菌的抑制机制
抑制细胞壁合成
细菌素应用的理论与实践
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细菌素应用的理论与实践尚雅婧;张日俊【摘要】细菌素是细菌在代谢过程中由核糖体合成基因编码的一类具有生物活性的多肽或蛋白质类物质,因其高效、无毒、耐高温、无残留、无抗药性及良好的生物相容性等优点,得到国内外学者青睐.细菌素在生物饲料添加剂、生物兽药及人类医药保健和食品生物防腐剂的研发中有着广泛的应用价值和广阔的应用前景.作者就细菌素的理论研究及其在畜牧业、水产养殖业、医药保健中的应用价值和应用现状进行了综述.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2010(037)005【总页数】5页(P26-30)【关键词】细菌素;应用;现状;前景【作者】尚雅婧;张日俊【作者单位】中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室,北京,100193;中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室,北京,100193【正文语种】中文【中图分类】S816.73近年来,食品安全的呼声日益提高,疾病防治和解决药物残留问题关系着人类和动物的健康与安全。
目前亟待开发出无毒、无残留、安全、高效的绿色生物饲料添加剂、微生态制剂、生物药品来替代传统的抗生素类药品。
由于细菌素独特的优点,使其成为替代抗生素的首要选择。
1 细菌素的理论研究1.1 细菌素的定义细菌素(bacteriocin)约在100年前首次被发现,是大肠杆菌V产生的一种可抑制大肠杆菌S生长的热不稳定物质,并命名为大肠杆菌素(Colicin)(Gratia,1925)。
目前公认为细菌素是由某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有生物活性的多肽或蛋白质类物质。
对于某些细菌产生的非确定性的蛋白质类抗菌物质,常用类细菌素(bacteriocin-like)的说法来代替,在这里也统称为细菌素。
细菌素对于产生菌相近的菌株有特异性(Kirkup等,2006)。
99%的细菌可以产生至少一种细菌素(Klaenhammer,1988)。
1.2 细菌素与抗生素、其他抗菌肽的区别1.2.1 细菌素与抗生素的区别细菌素与抗生素的最主要区别为细菌素是通过核糖体合成的即由基因编码,具有自身免疫性,选择性地抑制或杀伤敏感菌并且不产生耐药性。
养殖业中的绿色饲料添加剂是什么
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养殖业中的绿色饲料添加剂是什么在当今的养殖业中,绿色饲料添加剂正逐渐成为人们关注的焦点。
那么,到底什么是绿色饲料添加剂呢?绿色饲料添加剂,简单来说,是指那些对动物健康有益、对环境友好,并且在使用过程中不会产生有害物质残留的饲料添加成分。
随着人们生活水平的提高,对于食品安全和环境保护的要求也日益严格。
传统的饲料添加剂在一定程度上可能会带来一些问题,比如药物残留、环境污染等。
而绿色饲料添加剂的出现,为解决这些问题提供了新的途径。
首先,益生菌是常见的绿色饲料添加剂之一。
益生菌主要包括乳酸菌、芽孢杆菌、双歧杆菌等。
它们可以改善动物肠道内的微生态平衡,增强动物的免疫力,提高饲料的利用率。
比如说,乳酸菌能够产生乳酸,降低肠道的 pH 值,抑制有害菌的生长;芽孢杆菌则具有较强的抗逆性,能够在动物肠道内定植并发挥作用。
酶制剂也是重要的绿色饲料添加剂。
像蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等,可以帮助动物更好地消化和吸收饲料中的营养成分。
比如,在饲料中添加蛋白酶,可以将蛋白质分解为更容易被吸收的小分子肽和氨基酸;纤维素酶则能分解植物细胞壁中的纤维素,释放出其中的营养物质,提高饲料的营养价值。
中草药添加剂在绿色养殖中也占有一席之地。
许多中草药具有抗菌、抗病毒、增强免疫力等作用。
比如黄芪、金银花、连翘等,它们不仅可以预防疾病,还能促进动物的生长发育。
而且,中草药添加剂相对来说副作用较小,不易产生耐药性。
另外,酸化剂也是绿色饲料添加剂的一种。
常见的酸化剂有柠檬酸、乳酸、甲酸等。
酸化剂可以降低饲料的 pH 值,抑制有害菌的繁殖,同时还能促进胃蛋白酶的活性,提高蛋白质的消化率。
在实际的养殖过程中,绿色饲料添加剂的使用具有诸多优势。
其一,能够提高养殖动物的生产性能。
通过改善肠道健康、提高营养物质的消化吸收,动物的生长速度加快,饲料转化率提高,从而降低养殖成本,提高经济效益。
其二,保障动物的健康。
绿色饲料添加剂可以增强动物的免疫力,减少疾病的发生,降低药物的使用量,从而减少药物残留对食品安全的潜在威胁。
细菌素
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嗜盐菌素H6的作用机制
Halocin H4和H6对H. halobium 细胞膜上的Na+/H+通道的影响 (Meseguer et al., 1995)
还可以作为饲料添加剂,防止致病菌对动物肠道的侵害。
细菌素的作用机制及 产生菌自我保护机制研究进展
细菌素的分类
细菌素
革兰氏阴性菌 1、大肠杆菌素 2、小菌素
革兰氏阳性菌 1、Class I 2、Class II 3、Class III 4、Class IV
大肠杆菌素的分类
大肠杆菌素(Colicin)的分类 (Cascales et al., 2007)
细菌素的应用
细菌素由于无毒、无副作用、无残留、无抗药性 ,并具有一定的热稳定性,易被人体消化道的蛋白酶 降解,因此不会在体内积蓄引起不良反应, 在食品中易
扩散,使用较方便,因而常用做食品防腐。
细菌素大多抗菌谱窄,可以使动物免受某些肠道致 病菌的侵害,又不影响动物肠道内的有益微生物。所以
细菌素不仅可以防止饲料被沙门氏菌等致病菌污染,
Microcins
小菌素(Microcins)
I类小菌素(≤3 kD):MccJ25、MccB17 和 MccC7/C51 等 II类小菌素(≥4 kD):IIa类 和 IIb类
Microcin 的分类 (Duquesne et al., 2007)
Precursor/ Promicrocin Microcin Class Size (number of residues) Size (number of residues) Size (number residues) 43 7 21 88 90 73 84 84 77 60 62 of Molecular (Da) 3093 1177 2107 8733 8884 7457 8717 7886 7283 4865 6276 mass Leader peptide/ Propeptide Microcins
细菌素的研究与应用进展
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细菌素的研究与应用进展作者:张隽娴李静樊铭勇来源:《绿色科技》2017年第18期摘要:指出了细菌素是由细菌通过核糖体途径合成的蛋白类抗菌物质,细菌素作为无抗药性、无残留、杀菌快的抗菌肽,同时还兼有低成本、生产快等特点,具备传统抗生素无法比拟的优势。
综述了细菌素的概念、生物学特性、常见类型、作用机理和应用研究。
提出了随着抗生素耐药性弊端的日益凸显,细菌素将在人类健康、食品以及生物防治领域展现巨大的应用潜力。
关键词:细菌素;乳酸菌;芽胞杆菌;作用机理;应用中图分类号:R9文献标识码:A文章编号:16749944(2017)180074051引言长期以来化学防腐剂在食品及生物防腐中居于主要地位。
随着科技的发展和人们对食品安全重视度的提高,化学防腐剂的弊端日益凸显。
王杉等研究发现有些合成化学防腐剂具有潜在的致癌致畸性,因而化学防腐剂的应用受到诸多限制。
我国卫生部于2012年撤销了乙萘酚等6种食品防腐剂。
因此,寻找安全高效的新型防腐剂是食品及饲料等防腐剂开发的必然选择。
抗生素对于临床治疗和生物防治具有重要的意义,然而近年来抗生素的过度使用和抗性菌株的产生,使人类健康面临巨大的挑战和威胁,同时抗生素的残留也成为了出口贸易的瓶颈。
据报道,人大肠杆菌中约有一半具有耐药性,动物大肠杆菌中绝大多数都具有;甚至有些细菌已由单一耐药变成多重耐药,很多没有直接接触抗生素的生物体内同样也发现含有耐药性质粒。
因此全世界人们开始广泛关注,呼吁减少抗生素使用,寻找抗生素代替物刻不容缓。
而细菌素作为一种无抗药性、无残留、杀菌快的天然蛋白类抗菌剂,同时还具有低成本、生产快等特点,具备抗生素无法比拟的优势。
近年来越来越多国内外学者致力于细菌素类天然防腐剂的研发,细菌素将在人类健康、食品防腐和生物防治领域发挥巨大的作用。
2细菌素概述2.1细菌素的定义Gratia等人于1946年提出大肠杆菌素(Colicin)的概念,这是研究史上发现的第一种细菌素。
乳酸链球菌素添加标准
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乳酸链球菌素添加标准乳酸链球菌素是一种天然的抗菌肽,具有广谱的抗菌活性和低毒性。
它广泛存在于自然界中的各种生物体中,如人类皮肤和粘膜,乳制品和发酵食品等。
乳酸链球菌素可以通过添加到食品、饲料和化妆品中,起到防腐、抗菌和保鲜的作用。
为了确保乳酸链球菌素的添加安全和有效性,制定了一系列的添加标准。
一、乳酸链球菌素的纯度要求乳酸链球菌素添加标准中,对乳酸链球菌素的纯度有严格要求。
纯度是指乳酸链球菌素在添加物中的含量,通常以百分比表示。
纯度越高,乳酸链球菌素的抗菌活性越强,添加效果越好。
根据不同的应用领域和需求,乳酸链球菌素的纯度要求也有所不同。
二、乳酸链球菌素的溶解度要求乳酸链球菌素的溶解度是指在一定温度和压力下,乳酸链球菌素在溶剂中溶解的能力。
溶解度的高低直接影响到乳酸链球菌素的添加效果和稳定性。
乳酸链球菌素的溶解度要求取决于添加物的性质和使用条件。
三、乳酸链球菌素的存储条件要求乳酸链球菌素的存储条件对于保持其稳定性和活性至关重要。
乳酸链球菌素应存放在干燥、阴凉、避光的环境中,避免高温、潮湿和阳光直射。
同时,应注意防止乳酸链球菌素与其他物质发生化学反应,避免降低其抗菌活性。
四、乳酸链球菌素的添加量要求乳酸链球菌素的添加量是根据需要进行调整的。
根据不同的食品、饲料和化妆品的种类和用途,乳酸链球菌素的添加量也有所不同。
在确定乳酸链球菌素的添加量时,应考虑到添加物中的其他成分和预期的抗菌效果,以及对产品品质和安全性的要求。
五、乳酸链球菌素的安全性评估要求乳酸链球菌素的安全性评估是乳酸链球菌素添加标准中的重要环节。
乳酸链球菌素添加物的安全性评估应包括对其毒性、变异性、致敏性等方面的研究。
评估结果应符合相关法规和标准的要求,确保乳酸链球菌素的添加不会对人体健康和环境造成危害。
乳酸链球菌素添加标准对乳酸链球菌素的纯度、溶解度、存储条件、添加量和安全性等方面都有具体要求。
只有符合这些要求,才能保证乳酸链球菌素的添加安全、有效,发挥其抗菌和保鲜的作用。
细菌素抗菌作用机理及其应用研究
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- 0 T -I-I IC-T-l-l华北农学报·2011。
26(增刊):481—483D O N[A L l·81N IC A细菌素抗菌作用机理及其应用研究彭子欣,胡婷,王安如,王丹玉,王洪彬,宋维平(北京大北农科技集团股份有限公司,北京100193)摘妻:很多细菌素是由乳酸菌在代谢过程中通过核糖体途径合成的一类具有抗菌活性的多肽物质。
细菌素具有生产来源安全、易被蛋白酶降解、热稳定及不易产生耐药性等优点,引起人们的广泛关注.主要阐述了细菌素的分类、蛋白结构、抗菌机制、在畜牧业的应用以及发展前景.关奠词:细菌素:抗菌机制;研究进展;应用前景A d va n c e in mechanisms an d ap plic atio n of bacte riocinsPENG Z i—x i n,H U Ting,WANG An—ru,WA NG Dan—yu,WANG Ho n g—b i n,S O N G Wei—ping木(Beijing D a Be i N o n g Tec hn o lo gy G r o u p Co.Ltd.,Beij ing 100193.Ch ina)Abstr act:Bact erio cins a r e rib os o ma l ly sy n t he s iz e d a n t i m ic r o b i al p e p ti d e s usually p rod uce d by food—grade l ac ti c acid bacteria.Si nce bactefiocins have t h e n a t u r e of p ro te in ac e ou s a n d heat—st abl e,th ey d r a w a w id e ly p u b l i c attention w itho ut t h ee m e r g e n c e of bacteria ac qu i ri ng resistance.Here,recent studies o n bacteriocins a r e s u m m a r i z e d in the i r structural diversities,antimicrobialmechanisms,application o n an im a l hu sba ndr y and future pe rspe cti ves.Keywo rd:Bact erio cins;An tiba cter ial mechanism;R esea rch p r o g r es s;A p p l i c a t i o n p ro s p e c t细菌素是微生物在代谢过程中通过核糖体途径1.1羊毛硫抗生素合成的一类具有抗菌活性的多肽物质,对细菌素产生I类细菌素羊毛硫抗生素(含羊毛硫氨酸的抗生菌自身没有抑制作用。
细菌素简介

细菌素2l世纪旳人们越来越关注食品旳安全与卫生,特别是中国近年来加入WTO,由于食品中抗生素,药物残留及防腐剂添加超标而导致旳出口损失,引起了广泛旳关注。
人们迫切需要探寻一种能变化这种现状旳途径,于是细菌素便成为近年来研究旳热点。
细菌素(Bacteriocin)具有高效、无毒、耐酸、耐高温、无残留、无抗药性、大部分基因位于质粒上、相对分子质量小、含修饰氨基酸、构造复杂等特点,因而被觉得是分子遗传、基因工程、蛋白质工程和食品添加剂、化妆品、皮肤保健、克制病原菌和调节肠道菌群旳好材料(赖毅宁等,;Sylvie Gameau等,;Ross等,)。
1988年乳酸链球菌素(Nisin)初次作为食品添加剂得到FDA旳承认,已有52个国家和地区在使用Nisin作为食品防腐剂,从而增进了其他种类细菌素及在其他领域旳研究,目前细菌素作为一种“绿色防腐剂”正日益受到人们旳注重,随着饲料中益生菌旳广泛推广和人们对饲料卫生旳注重,细菌素在动物生产中也有着广阔旳应用前景。
1细菌素旳研究现状1.1细菌素旳定义早在1925年,Gratia就发现大肠杆菌旳v菌株能克制夺菌株旳生长,他觉得是V 菌株产生旳某种物质在起作用。
随后Gratia和Fredericq对v菌株产生了分离,发现是一种类似于噬菌体旳物质在起作用,但这种物质不进行自主复制,Fredrericq称这种物质为大肠杆菌素。
细菌素最早是由Jacob和合伙者于1953年提出旳,称其为某些细菌产生旳具有抗菌活性旳多肽、蛋白质或蛋白质复合物。
1982年,Konisly将细菌素定义为:细菌素是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生旳一类具有抑菌活性旳多肽或前体多肽,抑菌范畴不局限于同源旳细菌,产生菌对其细菌素有自身免疫性。
1.2细菌素旳分类细菌素根据化学构造、稳定性和相对分子质量大小可分为4类:第一类定义为羊毛硫抗生素,是一类小分子旳修饰肽,含超过19。
50个旳氨基酸分子,分子活性部位有羊毛硫氨酸(Lanthionine)、8一甲基羊毛硫氨酸(p—methyllanthionine)、脱氢酪氨酸(Dehydrobutyrine)和脱氢丙氨酸(Dehydroalanine)等非编码氨基酸。
细菌素简介
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细菌素2l世纪的人们越来越关注食品的安全与卫生,尤其是中国近年来加入WTO,由于食品中抗生素,药物残留及防腐剂添加超标而导致的出口损失,引起了广泛的关注。
人们迫切需要探寻一种能改变这种现状的途径,于是细菌素便成为近年来研究的热点。
细菌素(Bacteriocin)具有高效、无毒、耐酸、耐高温、无残留、无抗药性、大部分基因位于质粒上、相对分子质量小、含修饰氨基酸、结构复杂等特点,因而被认为是分子遗传、基因工程、蛋白质工程和食品添加剂、化妆品、皮肤保健、抑制病原菌和调节肠道菌群的好材料(赖毅宁等,2002;Sylvie Gameau 等,2002;Ross等,2002)。
1988年乳酸链球菌素(Nisin)首次作为食品添加剂得到FDA的认可,已有52个国家和地区在使用Nisin作为食品防腐剂,从而促进了其他种类细菌素及在其他领域的研究,目前细菌素作为一种“绿色防腐剂”正日益受到人们的重视,随着饲料中益生菌的广泛推广和人们对饲料卫生的重视,细菌素在动物生产中也有着广阔的应用前景。
1细菌素的研究现状1.1细菌素的定义早在1925年,Gratia就发现大肠杆菌的v菌株能抑制夺菌株的生长,他认为是V 菌株产生的某种物质在起作用。
随后Gratia和Fredericq对v菌株产生了分离,发现是一种类似于噬菌体的物质在起作用,但这种物质不进行自主复制,Fredrericq称这种物质为大肠杆菌素。
细菌素最早是由Jacob和合作者于1953年提出的,称其为某些细菌产生的具有抗菌活性的多肽、蛋白质或蛋白质复合物。
1982年,Konisly将细菌素定义为:细菌素是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽,抑菌范围不局限于同源的细菌,产生菌对其细菌素有自身免疫性。
1.2细菌素的分类细菌素根据化学结构、稳定性和相对分子质量大小可分为4类:第一类定义为羊毛硫抗生素,是一类小分子的修饰肽,含超过19。
新型饲料添加剂有哪些,饲料添加剂属于什么行业

新型饲料添加剂有哪些,饲料添加剂属于什么行业新型饲料添加剂有泰乐菌素、黄霉素、杆菌肽锌、大豆异黄酮、喹烯酮、肉桂醛等,不仅高效实惠,而且还是低残留的绿色健康抗生素添加剂。
1、泰乐菌素:抑制及杀灭微生物的种类范围广,对支原体使用效果很好。
2、黄霉素:通过干扰肽聚糖合成有极强的抑菌作用,还有一定的保健作用。
3、杆菌肽锌:对革兰氏阳性菌效果明显。
一、新型饲料添加剂有哪些1、泰乐菌素(1)泰乐菌素对于抑制和杀灭微生物的种类范围非常广泛,它对革兰氏阳性菌和支原体(霉形体)以及部分革兰氏阴性菌都有一定防治作用。
(2)泰乐菌素对支原体(霉形体)的防治效果特别好,当禽畜被支原体或革兰氏阳性菌感染后,这时就可以使用泰乐菌素进行治疗。
(3)在畜牧生产业上,泰乐菌一般是被添加在饲料中促进禽畜生长提高饲料利用率。
(4)当禽畜食用了添加泰乐菌素的饲料后有些疾病能得到有效治疗,比如猪的痢疾和鸡的慢性呼吸道疾病及小牛的肺炎等。
2、黄霉素(1)黄霉素对于干扰肽聚糖合成有非常强的作用,在特别低的剂量下也能对肽聚糖层状结构进行损坏,导致细菌细胞破裂,抑制细菌聚殖和有害微生物正常繁衍。
(2)在动物肠道中,黄霉素可以直接抑制和杀灭细菌,比如革兰氏阳性菌和少数革兰氏阴性菌(巴氏杆菌、布氏杆菌)等。
(3)黄霉素还有一定的保健作用,既能促进益生菌繁殖,阻碍毒素进入体内,维持平衡,又可以让禽畜肠壁变薄,有利于禽畜吃饲料时增加采食量,促进生长发育。
3、杆菌肽锌(1)杆菌肽锌对部分革兰氏阴性菌螺旋体和放线菌有一定防治效果,尤其是对革兰氏阳性菌有奇效。
(2)它可以抑制有害微生物生长和有害病原微生物繁殖,对肠道有一定消化作用。
(3)杆菌肽锌可以提高饲料的利用率,确保禽畜健康生长,它的抗菌作用与青霉素相同。
二、饲料添加剂属于什么行业1、饲料添加剂属于农副食品加工业。
饲料添加剂可以改善饲料的营养价值,提高饲料利用率,促进动物生产。
而且它还能改善饲料的物理特性,增加饲料耐贮存性,保障动物的健康,改善畜产品品质等,最终达到提高动物生产性能、降低生产成本的目的。
硫酸粘杆菌素的用途及注意事项

硫酸粘杆菌素的用途及注意事项硫酸粘杆菌素又名硫酸粘菌素、克利斯汀、多粘菌素e、抗敌素等,白色或近白色粉末,无臭、味苦有引湿性,易溶于水,微溶于甲醇、乙醇,几乎不溶于丙酮、乙醚等,游离碱微溶于水。
在ph3-7.5范围内稳定。
硫酸粘杆菌素由多粘杆菌产生,对革兰氏阴性菌有较强的抗菌作用,用于治疗革兰氏阴性菌引起的肠道疾病,用作饲料添加剂,且有明显促生长作用。
和磺胺嘧啶效果合用较好。
一、硫酸粘杆菌素的性状白色或微黄色粉末。
无臭或几乎无臭。
有引湿性。
在水中易溶,在乙醇中微溶,在丙酮、氯仿或乙醚中几乎不溶。
1%水溶液的ph值应为4.0-6.5。
二、硫酸粘杆菌素的药理1、药效学。
属窄谱抗生素。
主要对革兰氏阴性菌有强大抗菌作用,敏感菌有绿脓杆菌、大肠杆菌、肠杆菌属、克雷伯氏菌属、沙门氏菌属、志贺氏菌属、巴斯德氏菌和弧菌等。
而变形杆菌属、布鲁氏菌属、沙雷氏菌属和所有革兰氏阳性菌均对本品耐药。
多黏菌素类为慢效杀菌剂,主要作用于细菌细胞膜,当与敏感菌接触时,其化学结构中的游离氨基(带阳电)与细菌细胞膜上磷酯的磷酸根(带阴电)结合,使膜的通透性增加,导致细胞内的重要物质如氨基酸、嘌吟、嘧啶、k十等外漏。
亦能影响核质和核糖体的功能。
细菌对本品不易产生耐药性,且与其他抗生素无交叉耐药现象,但多黏菌素)与b之间有完全的交叉耐药性。
硫酸粘杆菌素2、药动学。
硫酸粘杆菌素内服很少吸收,吸收后药物在体内分布较差,持续时间短暂。
内服8h后除胆汁外,其他组织中仅有微量,16h后所有组织均无残留。
注射后体内分布广,0.5-1h在主要组织中均达峰值,但不易向胸腔、关节腔和感染灶内渗透,也难以造入脑脊液中。
6h后除血、气管、唾液腺、肾、尿外均不能检出,24h后除气管、肾、尿外也不能检出。
药物的蛋白结合率较低。
主要经肾排泄,肾功能不全时易在体内蓄积。
细菌素的应用与发展研究

细菌素的应用与发展研究细菌素是一类具有抑菌活性的蛋白质,可以抑制许多革兰氏阳性菌。
概述了细菌的分类、抑菌机理以及在食品工业中的应用。
标签:细菌素;抑菌机理;食品工业1 细菌素与抗生素的区别细菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生长,两者的区别主要基于它们合成、作用方式、抗菌谱及毒理、抗药性机制之间的不同。
1981年Hurst指出,既然细菌素不用于医学,可以将其称为“生物学食品防腐剂”。
细菌素通常是通过核糖体来合成,是真正的蛋白质类物质;而抗生素是通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的二级代谢物,诸如短杆菌肽S等,通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。
细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境。
因此,细菌素的使用,可以部分减少甚至取代抗生素的使用。
2 细菌素的抑菌范围细菌素通常由革兰氏阳性菌产生并可以抑制其它的革兰氏阳性菌,如乳球菌、葡萄杆菌、利斯特氏杆菌等,对大多数的革兰氏阴性菌、真菌等没有抑制作用。
对于第一类细菌素可以抑制许多革兰氏阳性菌,如Nisin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孢子;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用。
3 细菌素的应用3.1 细菌素在食品业的应用细菌素由于无毒、无副作用、无残留、无抗药性,并可以抑制或杀死一些食物腐败菌,具有一定的热稳定性,易被人体消化道的部分蛋白酶降解,因此不会在体内积蓄引起不良反应,也不会影响抗生素的活性,在食品中易扩散,使用较方便,同时也不污染环境因而受到食品业的青睐。
作为乳酸菌的产物,Nisin的使用已有了很长的一段历史。
部分细菌素已广泛用于肉类工业、奶制品工业、酿酒和粮食加工等。
在西方,细菌素已用于奶制食品中,可以抗Clostridial和Listeria。
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细菌素(Bacteriocin)具有高效、无毒、耐酸、耐高温、无残留、无抗药性、大部分基因位于质粒上、分子量小、含修饰氨基酸、结构复杂等特点,因而被认为是分子遗传、基因工程、蛋白质工程和食品添加剂、化妆品、皮肤保健、抑制病原菌和调节肠道菌群的好材料。
1988年Nisin(乳酸链球菌素)首次作为食品添加剂得到FDA的认可,已有52个国家和地区在使用Nisin作为食品防腐剂,从而促进了其它种类细菌素和细菌素在其它领域的研究,目前细菌素作为一种“绿色防腐剂”正日益受到人们的重视,随着饲料中益生菌的广泛推广和人们对饲料卫生的重视,细菌素在饲料中有着广阔的应用前景。
1细菌素的发现与定义
细菌素是20世纪中期Gratia(1946)对大肠杆菌v菌株抑制中菌株现象进行研究时发现的,以后Gratia和Fredericq对v菌株产生的抑制物质进行分离,发现这种物质类似于噬菌体,但不能够自主复制,Fredericq(1957)将其称为大肠杆菌素。
由于许多细菌能够产生类似的物质,Jacob(1953)将这类物质称为细菌素。
细菌素一般定义为:由细菌产生的通常只作用于与产生菌同种的其它菌株或亲缘关系很近的种的一种蛋白类抗菌物质。
它是一种多肽或多肽与糖和脂的复合物,但许多广谱细菌素的发现,使得细菌素的概念得到了扩大。
2细菌素的类型
Klaenhammer把细菌素分为两类,一类是仅对相关的菌有抑制作用的窄抗菌谱的细菌素;第二类是具有广谱抗菌活性的细菌素,它们对致病菌,如肉毒梭菌、利斯特菌等有抑制作用。
由嗜酸乳杆菌产生的一广谱的蛋白质细菌素,对沙门氏菌、志贺氏菌和假单泡菌有抑菌作用。
目前,国内外对细菌素的研究较深入,已经发现了几十种细菌素,已被鉴定的细菌素有Nisin、Lactacin、Lactocin、Helveticin、FerITienticin、Sakecin、Lacticin、Plantacin、Subiicin (杨洁彬等,1996)等,其中已被广泛应用的是Nisin,也称尼生素。
3产生菌的种类及抗菌谱
对细菌素产生菌的研究,目前主要集中在乳酸菌,乳酸菌几乎每个属中的每个种,甚至每一株菌都能产生几种细菌素。
乳酸乳球菌产生的Nisin对链球菌、葡萄球菌、芽孢杆菌中的一些种、梭菌及其它乳酸菌有抑制作用;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串珠菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用;Honso(1977)报道了嗜酸乳杆菌产生的细菌素能抑制大肠杆菌的DNA合成;从枯草芽孢杆菌中提取出了枯草菌素(subticin),它是一种环多肽,能抑制真菌但对细菌作用很小;Torri等分离的粪肠球菌(E·faecalis)和粪肠球菌(E·faecium)产生的细菌素能抑制单孢增生利斯特菌(L.monocytOgenes)和酪丁酸梭菌(Clostridiumtyroburicum)等病原菌和污染菌,在饲料中也具有一定的应用前景。
细菌素除含一些拮抗物质外,也包含一些有益的物质,但目前对这些并不是十分清楚,应当对细菌素产生的机理、影响因素等方面进行深入研究。
细菌素与抗生素都由微生物产生,用量都很小,都具有一定的抗菌谱,能较强地抑制甚至杀死其它微生物。
如在食品中加入十万分之几到万分之几的Nisin,就足以抑制许多革兰氏阳性菌的生长和繁殖。
因为细菌素具有与抗生素相似的一些性质和作用,因此细菌素最初甚至被认为就是抗生素。
但是细菌素和抗生素是有区别的。
抗生素是某些微生物通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的次级代谢物,诸如短杆菌肽S等,通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。
而Nisin等细菌素则需要通过核糖体来合成,从而是真正的蛋白类物质。
细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用,且具有无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境等优点。
因此,细菌素的使用可以在部分情况下减少甚至取代抗生素的使用。
细菌素目前广泛使用于食品中,饲料中应用较少。
细菌素在饲料中要广泛使用,必须具有安全性和有效性。
Bhunia等(1991)人用细菌素Pe-diocinAcH对小鼠和兔子分别进行皮下注射、静脉注射和腹腔注射进行免疫研究时发现,Pe-diocinAcH没有产生任何不良反应和致死作用。
细菌素在食品上的直接使用,也说明了细菌素对动物和人类是安全的。
细菌素作为饲料添加剂具有两个方面的作用:一是防止饲料本身被沙门氏菌等致病菌污染。
随着我国饲料工业的迅猛发展,畜禽生产越来越多地依赖于饲料,因此,有效防止了饲料被致病菌污染,在很大程度上就切断了致病菌对动物的危害;二是防治致病菌对动物肠道的影响。
由于细菌素大多抗菌谱比较窄,选择适当的细菌素,就可以有效防治动物受某些肠道致病菌的影响,而不致于影响动物肠道的其它有益微生物。
但由于许多种细菌素易被消化道中的一些蛋白酶(如胰蛋白酶)所降解,而这一点,正是细菌素的优点所在,细菌素在肠道中的直接作用,还有待进一步探讨。
产生细菌素的乳酸菌,尤其乳杆菌是动物肠道中的优势菌,因而可以利用它们研制益生菌,进行宿主动物胃肠的生态调节。
随着益生菌在动物诸如猪、狗、牛胃肠疾病防治方面研究的深入,益生菌的作用已被越来越多的人所接受,美国饲料益生菌销售额已超过3000万美元,主要菌种为嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。
但是益生菌的作用效果并不是预期的那样理想,这主要是对益生菌的作用机理不太清楚,从而在选择菌种方面存在一定的盲目性。
因为决定肠道优势菌的因素不仅取决于菌种的产酸能力,而且还与菌种是否产生细菌素等因素有关,尤其与菌种的宿主专一性有很大关系。
研究肠道微生物类群与细菌素的关系,可以更好地选择益生菌菌种,使它们能更好地定植于肠道系统中,发择出更好的功效。
我国于1994年批准使用的益生菌有6种:芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。
其中,乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常微生物,芽孢杆菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性,并明显提高动物生长速度和饲料利用率,于是许多生产厂家将这些菌配合起来进行使用,但是配合以后菌体活性是否受影响却并没有作深入研究。
据报道(Rogers,1928),乳酸乳球菌产生的细菌素Nisin的抗菌谱中就包括链球菌和芽孢杆菌中的一些种,特别是它抑制芽孢的形成,因此,在乳酸球菌与一些链球菌和芽孢杆菌联合使用时,非常有可能产生拮抗作用。
因此,研究细菌素对研究益生菌之间的关系也很有帮助。
由于细菌素本身具有许多优良性质:具有较好的选择性杀菌效果,因而不仅适用于一般性饲料,也可适用于生物饲料等;易被人体消化道中的一些蛋白酶(如胰蛋白酶)所降解,不会在动物体内蓄积而引起不良反应,无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境;具有热稳定性,并耐酸、耐低温贮藏;对饲料的口感、味等无不良影响;同时它的使用可以降低饲料的杀菌温度,减少热处理时间,从而保持饲料原有的营养价值和风味。
总之细菌素不仅具有与抗生素饲料添加剂相似的有益作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性并具有良好的扩散性,同时也不污染环境,所以细菌素必将逐步发展,并在饲料中得到广泛的应用。