ε-聚賴氨酸為淡黃色粉末、吸濕性強(qiáng)、略有苦味，是賴氨酸的直鏈聚合物，最初于1977年被日本學(xué)者S．Shima和H．Sakai在微生物篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)，它是經(jīng)鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生，具有廣譜抑菌效果。ε-聚賴氨酸是由25-30個(gè)賴氨酸基團(tuán)聚合而成，對ph、熱都較穩(wěn)定，其抑菌效果與聚合度和環(huán)境有關(guān)，分子量在3600-4300之間抑菌活性。同時(shí)其水解物是人體必需的賴氨酸，因此ε-聚賴氨酸被稱為營養(yǎng)抑菌劑。ε-聚賴氨酸在80年代就應(yīng)用于食品防腐，但在我國使用時(shí)間并不長，2014年原衛(wèi)計(jì)委才批準(zhǔn)ε-聚賴氨酸作為食品添加劑新品種。

        ε-聚賴氨酸作為天然防腐劑擁有得天獨(dú)厚的應(yīng)用條件，與天然防腐劑的標(biāo)桿乳酸鏈球菌素類似，都屬于多肽防腐劑，并且ε-聚賴氨酸比乳酸鏈球菌素的抑菌范圍更廣。天然防腐劑大多數(shù)對革蘭氏陽性菌有很好的抑菌作用，對大腸桿菌等革蘭氏陰性菌作用不明顯，而ε--聚賴氨酸的出現(xiàn)則打破了這一"潛規(guī)則"，其對大腸桿菌、產(chǎn)品節(jié)桿菌等革蘭氏陰性菌同樣具有明顯的抑菌和殺滅作用，廣譜抑菌效果突出。

        防腐劑的作用機(jī)理主要包括以下三點(diǎn)：(1)作用于功能蛋白或關(guān)鍵酶，引起代謝過程受阻；(2)作用于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜系統(tǒng)，使細(xì)胞的能量、物質(zhì)和信息傳遞中斷；(3)作用于遺傳微?；蜻z傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)，使遺傳性狀發(fā)生改變。ε-聚賴氨酸的抑菌作用也是通過與生物膜作用，影響細(xì)菌呼吸作用，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的ε-聚賴氨酸還會抑制酶和蛋白的合成，從而影響菌株的物質(zhì)代謝。有研究指出，ε-聚賴氨酸的一級結(jié)構(gòu)與抑菌作用息息相關(guān)，任何基團(tuán)修飾或改變都將使ε-聚賴氨酸失去抑菌作用。

        應(yīng)用是建立在實(shí)踐的基礎(chǔ)之上，雖然ε-聚賴氨酸具有廣譜抑菌作用，但并不意味著其應(yīng)用也非常廣泛。GB2760規(guī)定ε-聚賴氨酸僅能用于烘焙食品、熟肉制品和果蔬汁類，究其原因，除了數(shù)據(jù)支撐不足以外，其實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)也是重要影響因素。

        ε-聚賴氨酸帶有正電荷，在混合體系中會與帶有陰離子電荷的物質(zhì)結(jié)合，從而降低抑菌效果。其在混合環(huán)境中的抑菌穩(wěn)定性不如其鹽酸鹽穩(wěn)定（2014年ε-聚賴氨酸鹽酸鹽同時(shí)被批準(zhǔn)為防腐劑新品種）。為了提高ε-聚賴氨酸的穩(wěn)定性，改變靜電環(huán)境成為有效途徑，日本已經(jīng)推出醋酸制劑、脂肪酸甘油酯制劑、甘氨酸制劑、酒精制劑，其中醋酸制劑應(yīng)用最為廣泛。ε-聚賴氨酸帶有的正電荷雖然對食品應(yīng)用存在負(fù)影響，但其靜電作用力有利于生物膜的穿透，使其在生物醫(yī)藥方面有廣泛應(yīng)用。

 抑菌效果明顯的應(yīng)用場景

        從上表羅列的使用項(xiàng)目可以看出，在很多未批準(zhǔn)的產(chǎn)品中使用也可以發(fā)揮很好的抑菌作用，為了增強(qiáng)食品防腐效果，往往需要通過不同產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配使用，從而提高抑菌效果與范圍，ε-聚賴氨酸良好的抑菌作用可以作為復(fù)配基礎(chǔ)，與其他防腐劑聯(lián)合形成防腐體系。在與合成防腐劑或具有間接防腐作用的化學(xué)制劑聯(lián)合使用時(shí)，其整體防腐效果提升，但未出現(xiàn)1+1＞2的效果，但與乳酸鏈球菌素、納他霉素等天然防腐劑組成的復(fù)配產(chǎn)品在抑菌效果方面呈現(xiàn)出協(xié)同增益作用。

        目前ε-聚賴氨酸允許使用的范圍較為有限，參照乳酸鏈球菌素的發(fā)展歷程來看，比乳酸鏈球菌素具有更出眾防腐作用的ε-聚賴氨酸應(yīng)用上限更高，隨著應(yīng)用研究的深入，其應(yīng)用前景不可估量。