細(xì)菌素（Bacteriocin）具有高效、無毒、耐酸、耐高溫、無殘留、無抗藥性、大部分基因位于質(zhì)粒上、分子量小、含修飾氨基酸、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是分子遺傳、基因工程、蛋白質(zhì)工程和食品添加劑、化妝品、皮膚保健、抑制病原菌和調(diào)節(jié)腸道菌群的好材料。1988年Nisin（乳酸鏈球菌素）首次作為食品添加劑得到FDA的認(rèn)可，已有52個(gè)國家和地區(qū)在使用Nisin作為食品防腐劑，從而促進(jìn)了其它種類細(xì)菌素和細(xì)菌素在其它領(lǐng)域的研究，目前細(xì)菌素作為一種“綠色防腐劑”正日益受到人們的重視，隨著飼料中益生菌的廣泛推廣和人們對(duì)飼料衛(wèi)生的重視，細(xì)菌素在飼料中有著廣闊的應(yīng)用前景。　　1細(xì)菌素的發(fā)現(xiàn)與定義　　細(xì)菌素是20世紀(jì)中期Gratia（1946）對(duì)大腸桿菌v菌株抑制中菌株現(xiàn)象進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)的，以后Gratia和Fredericq對(duì)v菌株產(chǎn)生的抑制物質(zhì)進(jìn)行分離，發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)類似于噬菌體，但不能夠自主復(fù)制，F(xiàn)redericq（1957）將其稱為大腸桿菌素。由于許多細(xì)菌能夠產(chǎn)生類似的物質(zhì)，Jacob（1953）將這類物質(zhì)稱為細(xì)菌素。　　細(xì)菌素一般定義為：由細(xì)菌產(chǎn)生的通常只作用于與產(chǎn)生菌同種的其它菌株或親緣關(guān)系很近的種的一種蛋白類抗菌物質(zhì)。它是一種多肽或多肽與糖和脂的復(fù)合物，但許多廣譜細(xì)菌素的發(fā)現(xiàn)，使得細(xì)菌素的概念得到了擴(kuò)大。　　2細(xì)菌素的類型　　Klaenhammer把細(xì)菌素分為兩類，一類是僅對(duì)相關(guān)的菌有抑制作用的窄抗菌譜的細(xì)菌素；第二類是具有廣譜抗菌活性的細(xì)菌素，它們對(duì)致病菌，如肉毒梭菌、利斯特菌等有抑制作用。由嗜酸乳桿菌產(chǎn)生的一廣譜的蛋白質(zhì)細(xì)菌素，對(duì)沙門氏菌、志賀氏菌和假單泡菌有抑菌作用。　　目前，國內(nèi)外對(duì)細(xì)菌素的研究較深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十種細(xì)菌素，已被鑒定的細(xì)菌素有Nisin、Lactacin、Lactocin、Helveticin、FerITienticin、Sakecin、Lacticin、Plantacin、Subiicin（楊潔彬等，1996）等，其中已被廣泛應(yīng)用的是Nisin，也稱尼生素。　　3產(chǎn)生菌的種類及抗菌譜　　對(duì)細(xì)菌素產(chǎn)生菌的研究，目前主要集中在乳酸菌，乳酸菌幾乎每個(gè)屬中的每個(gè)種，甚至每一株菌都能產(chǎn)生幾種細(xì)菌素。乳酸乳球菌產(chǎn)生的Nisin對(duì)鏈球菌、葡萄球菌、芽孢桿菌中的一些種、梭菌及其它乳酸菌有抑制作用；嗜酸乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素對(duì)乳桿菌、片球菌、明串珠菌、乳球菌和嗜熱鏈球菌有抑制作用；Honso（1977）報(bào)道了嗜酸乳桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素能抑制大腸桿菌的DNA合成；從枯草芽孢桿菌中提取出了枯草菌素（subticin），它是一種環(huán)多肽，能抑制真菌但對(duì)細(xì)菌作用很小；Torri等分離的糞腸球菌（E·faecalis）和糞腸球菌（E·faecium）產(chǎn)生的細(xì)菌素能抑制單孢增生利斯特菌（L.monocytOgenes）和酪丁酸梭菌（Clostridiumtyroburicum）等病原菌和污染菌，在飼料中也具有一定的應(yīng)用前景。　　細(xì)菌素除含一些拮抗物質(zhì)外，也包含一些有益的物質(zhì)，但目前對(duì)這些并不是十分清楚，應(yīng)當(dāng)對(duì)細(xì)菌素產(chǎn)生的機(jī)理、影響因素等方面進(jìn)行深入研究。　　細(xì)菌素與抗生素都由微生物產(chǎn)生，用量都很小，都具有一定的抗菌譜，能較強(qiáng)地抑制甚至殺死其它微生物。如在食品中加入十萬分之幾到萬分之幾的Nisin，就足以抑制許多革蘭氏陽性菌的生長和繁殖。因?yàn)榧?xì)菌素具有與抗生素相似的一些性質(zhì)和作用，因此細(xì)菌素最初甚至被認(rèn)為就是抗生素。　　但是細(xì)菌素和抗生素是有區(qū)別的。抗生素是某些微生物通過酶促反應(yīng)將初級(jí)代謝物轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性的次級(jí)代謝物，諸如短桿菌肽S等，通過酶促反應(yīng)把氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。而Nisin等細(xì)菌素則需要通過核糖體來合成，從而是真正的蛋白類物質(zhì)。細(xì)菌素與抗生素的根本差別是：大部分細(xì)菌素只對(duì)近緣關(guān)系的細(xì)菌有損害作用，且具有無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性，同時(shí)也不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。因此，細(xì)菌素的使用可以在部分情況下減少甚至取代抗生素的使用。　　細(xì)菌素目前廣泛使用于食品中，飼料中應(yīng)用較少。細(xì)菌素在飼料中要廣泛使用，必須具有安全性和有效性。Bhunia等（1991）人用細(xì)菌素Pe-diocinAcH對(duì)小鼠和兔子分別進(jìn)行皮下注射、靜脈注射和腹腔注射進(jìn)行免疫研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，Pe-diocinAcH沒有產(chǎn)生任何不良反應(yīng)和致死作用。細(xì)菌素在食品上的直接使用，也說明了細(xì)菌素對(duì)動(dòng)物和人類是安全的。　　細(xì)菌素作為飼料添加劑具有兩個(gè)方面的作用：一是防止飼料本身被沙門氏菌等致病菌污染。隨著我國飼料工業(yè)的迅猛發(fā)展，畜禽生產(chǎn)越來越多地依賴于飼料，因此，有效防止了飼料被致病菌污染，在很大程度上就切斷了致病菌對(duì)動(dòng)物的危害；二是防治致病菌對(duì)動(dòng)物腸道的影響。由于細(xì)菌素大多抗菌譜比較窄，選擇適當(dāng)?shù)募?xì)菌素，就可以有效防治動(dòng)物受某些腸道致病菌的影響，而不致于影響動(dòng)物腸道的其它有益微生物。但由于許多種細(xì)菌素易被消化道中的一些蛋白酶（如胰蛋白酶）所降解，而這一點(diǎn)，正是細(xì)菌素的優(yōu)點(diǎn)所在，細(xì)菌素在腸道中的直接作用，還有待進(jìn)一步探討。　　產(chǎn)生細(xì)菌素的乳酸菌，尤其乳桿菌是動(dòng)物腸道中的優(yōu)勢菌，因而可以利用它們研制益生菌，進(jìn)行宿主動(dòng)物胃腸的生態(tài)調(diào)節(jié)。隨著益生菌在動(dòng)物諸如豬、狗、牛胃腸疾病防治方面研究的深入，益生菌的作用已被越來越多的人所接受，美國飼料益生菌銷售額已超過3000萬美元，主要菌種為嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌。但是益生菌的作用效果并不是預(yù)期的那樣理想，這主要是對(duì)益生菌的作用機(jī)理不太清楚，從而在選擇菌種方面存在一定的盲目性。因?yàn)闆Q定腸道優(yōu)勢菌的因素不僅取決于菌種的產(chǎn)酸能力，而且還與菌種是否產(chǎn)生細(xì)菌素等因素有關(guān)，尤其與菌種的宿主專一性有很大關(guān)系。研究腸道微生物類群與細(xì)菌素的關(guān)系，可以更好地選擇益生菌菌種，使它們能更好地定植于腸道系統(tǒng)中，發(fā)擇出更好的功效。我國于1994年批準(zhǔn)使用的益生菌有6種：芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中，乳酸桿菌和糞鏈球菌為腸道正常微生物，芽孢桿菌具有較高的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性，并明顯提高動(dòng)物生長速度和飼料利用率，于是許多生產(chǎn)廠家將這些菌配合起來進(jìn)行使用，但是配合以后菌體活性是否受影響卻并沒有作深入研究。據(jù)報(bào)道（Rogers，1928），乳酸乳球菌產(chǎn)生的細(xì)菌素Nisin的抗菌譜中就包括鏈球菌和芽孢桿菌中的一些種，特別是它抑制芽孢的形成，因此，在乳酸球菌與一些鏈球菌和芽孢桿菌聯(lián)合使用時(shí)，非常有可能產(chǎn)生拮抗作用。因此，研究細(xì)菌素對(duì)研究益生菌之間的關(guān)系也很有幫助。　　由于細(xì)菌素本身具有許多優(yōu)良性質(zhì)：具有較好的選擇性殺菌效果，因而不僅適用于一般性飼料，也可適用于生物飼料等；易被人體消化道中的一些蛋白酶（如胰蛋白酶）所降解，不會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)蓄積而引起不良反應(yīng)，無副作用、無殘留、無抗藥性，同時(shí)也不污染環(huán)境；具有熱穩(wěn)定性，并耐酸、耐低溫貯藏；對(duì)飼料的口感、味等無不良影響；同時(shí)它的使用可以降低飼料的殺菌溫度，減少熱處理時(shí)間，從而保持飼料原有的營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味。總之細(xì)菌素不僅具有與抗生素飼料添加劑相似的有益作用，而且無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性并具有良好的擴(kuò)散性，同時(shí)也不污染環(huán)境，所以細(xì)菌素必將逐步發(fā)展，并在飼料中得到廣泛的應(yīng)用。（ 佚名）