汪 薇，馬 浩，于立梅，白衛(wèi)東，*

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州510225；2.廣州酒家集團(tuán)利口福食品有限公司，廣東番禺511442）

生物技術(shù)在食品添加劑工業(yè)中的應(yīng)用

汪 薇1，馬 浩2，于立梅1，白衛(wèi)東1，*

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州510225；2.廣州酒家集團(tuán)利口福食品有限公司，廣東番禺511442）

概述了生物技術(shù)在食用色素、食用香精香料以及食用防腐劑中的應(yīng)用，并針對(duì)目前研究中遇到的問題提出了相應(yīng)的解決辦法。

生物技術(shù)，食品添加劑，應(yīng)用

食品添加劑是為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品的人工合成或者天然物質(zhì)。食品添加劑能起到提高食品質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善食品感官性質(zhì)，防止食品腐敗變質(zhì)，延長(zhǎng)食品保藏期，便于食品加工和提高原料利用率等作用。目前，我國(guó)有20多類、近1000種食品添加劑，如酸度調(diào)節(jié)劑、甜味劑、漂白劑、著色劑、乳化劑、增稠劑、防腐劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等?？梢哉f“沒有食品添加劑工業(yè)，就不可能有現(xiàn)代食品工業(yè)”，所有的加工食品都含有食品添加劑，食品添加劑對(duì)于食品工業(yè)是必不可少的，合理使用添加劑對(duì)人體健康以及食品有益無害，在食品生產(chǎn)中只要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)添加安全的食品添加劑，消費(fèi)者就可以放心食用。目前，我國(guó)生產(chǎn)的食品添加劑按其來源分類，有化學(xué)合成、生物合成、天然提取物三大類。由于許多生物合成食品添加劑，如谷氨酸、檸檬酸、乳酸等的化學(xué)結(jié)構(gòu)和天然提取的完全一樣，在人體中能被吸收和代謝，同時(shí)還具有一定的營(yíng)養(yǎng)功效和生理活性，國(guó)際上也將之視同天然物。食品添加劑的安全使用非常重要。理想的食品添加劑最好是有益無害的物質(zhì)。食品添加劑，特別是化學(xué)合成的食品添加劑大都有一定的毒性，不僅影響食品的食用安全，其生產(chǎn)制備過程中還會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有污染的物質(zhì)，所以天然食品添加劑越來越受到大家的廣泛關(guān)注。由于天然資源有限，而且其中含量不高，提取工藝復(fù)雜，制備天然提取的食品添加劑受到限制。而采用生物法制備天然食品添加劑，可以克服以上缺點(diǎn)，因此備受青睞。用生物法生產(chǎn)的天然色素、天然新型香昧劑等，正在逐步取代人工合成的色素和香精，這也是現(xiàn)今食品添加劑研究的方向?，F(xiàn)代生物技術(shù)包含的主要技術(shù)范疇是基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程。其中基因工程主要包括目的基因的提取和剪切、基因與載體的重新連接（DNA體外重組）、重組DNA、導(dǎo)人新的寄主細(xì)胞、發(fā)酵培養(yǎng)、目的蛋白質(zhì)的提煉和純化技術(shù)；細(xì)胞工程包括細(xì)胞融合、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)和植物組織快速繁殖技術(shù)；酶工程主要包括酶的開發(fā)與生產(chǎn)、酶的固定化和酶的分子改造、修飾技術(shù)；發(fā)酵工程包括菌種選育、菌體生產(chǎn)、代謝產(chǎn)物的發(fā)酵以及微生物機(jī)能的利用等；生化工程包括生物反應(yīng)器、膜分離、超臨界CO2萃取、基因芯片、生物傳感器等。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品添加劑制備中的應(yīng)用，為天然食品添加劑的生產(chǎn)打開了一片嶄新的天地。

1 食用色素

食用色素的使用是為了滿足人們對(duì)食品感官品質(zhì)的要求。目前使用的食用色素有天然食用色素和合成食用色素兩大類。合成食用色素由于成本低廉，色澤鮮艷，著色力強(qiáng)，對(duì)光、熱、氧氣和pH穩(wěn)定，但有一個(gè)缺點(diǎn)，即具毒性（包括毒性、致瀉性和致癌性）。這些毒性源于合成色素中的砷、鉛、銅、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸鹽，它們對(duì)人體均可造成不同程度的危害。天然食用色素是源于天然資源的色素，大多數(shù)天然色素對(duì)人體無毒無害，它的主要特征為：呈自然色調(diào)；安全性高；由于有天然原料而來的風(fēng)味而賦予附加價(jià)值；具有維生素活性，富含人體所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；有些還對(duì)人體有醫(yī)療保健的作用。同時(shí)，絕大部分的天然色素著色自然，能更好地模仿物質(zhì)的天然顏色，并具有特殊的芳香氣味，添加到食品中會(huì)帶來愉快的感覺。

天然色素現(xiàn)在主要是從植物、動(dòng)物材料和微生物細(xì)胞中獲取。因動(dòng)植物材料生長(zhǎng)繁殖受季節(jié)、氣候、產(chǎn)地等因素的影響，供應(yīng)量不穩(wěn)定，從中提取的色素價(jià)格昂貴，應(yīng)用受到局限。而微生物色素是從微生物中提取，不受資源、環(huán)境和空間的限制，具有植物色素和動(dòng)物色素不可比擬的優(yōu)越性，而且利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的色素種類豐富，如胡蘿卜素、類胡蘿卜素、番茄紅素、蝦青素、藍(lán)色素、黑色素等，還易于工業(yè)化。

1.1 蝦青素

蝦青素（Astaxanthin），又名蝦紅素、蝦黃質(zhì)、龍蝦殼色素，其化學(xué)名稱為3，3′-二羥基-4，4′-二酮基-β，β′-胡蘿素，屬于葉黃素類，其分子結(jié)構(gòu)（見圖1）。

圖1 蝦青素的結(jié)構(gòu)

天然蝦青素是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)自然界最強(qiáng)的抗氧化劑，其抗氧化活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的抗氧化劑。其清除自由基的能力是天然 VE的1000倍，天然β-胡蘿卜素的10倍，葡萄籽的17倍，黃體素的200倍，OPC的150倍，Q10的60倍。目前，天然蝦青素主要作為高級(jí)保健食品、藥品的原料，化妝品添加劑以及水產(chǎn)養(yǎng)殖（目前主要是大馬哈魚和鱒魚、三文魚）、家禽養(yǎng)殖的飼料添加劑。

來源不同的蝦青素其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)存在較大差異。天然蝦青素以左旋為主，90%以上酯化形式存在，抗氧化性和穩(wěn)定性都較高，一般由水產(chǎn)品加工廢棄物中提取，但是其中蝦青素含量較低，且提取費(fèi)用較高，不適于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。人工合成的蝦青素，左旋占25%、右旋占25%，消旋體占50%左右，以游離態(tài)存在，不穩(wěn)定，極易被氧化而破壞，其抗氧化性只有天然的1/4左右，且進(jìn)入生物體后無法轉(zhuǎn)化為天然構(gòu)型，其著色能力和生物效價(jià)也較天然蝦青素低得多。紅發(fā)夫酵母菌來源的蝦青素為100%右旋，其產(chǎn)量和抗氧化性均不夠理想，且該酵母中蝦青素平均含量?jī)H為0.40%。雨生紅球藻中所含蝦青素及其酯類的配比（約70%的單酯，25%的雙酯及5%的單體）與水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物中所含的天然蝦青素的成分極為相似，這是通過化學(xué)合成和利用紅發(fā)夫酵母等提取的蝦青素所不具備的優(yōu)勢(shì)，且其中蝦青素的含量達(dá)到1.5%～3.0%，被看作是天然蝦青素的“濃縮品”。因此，雨生紅球藻被公認(rèn)是自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的最好生物，利用這種微藻提取蝦青素已成為近年來國(guó)際上天然蝦青素生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)。

迄今為止，全球有能力商業(yè)化養(yǎng)殖紅球藻生產(chǎn)人用天然蝦青素的企業(yè)僅有5個(gè)國(guó)家的7家公司，分別是日本YAMAHA集團(tuán)、FUJI化學(xué)集團(tuán)、Biogenic公司、美國(guó)Cyanotech公司、印度BioPrex公司、以色列Algatech公司和我國(guó)荊州市天然蝦青素有限公司。荊州市天然蝦青素有限公司與中科院武漢水生研究所、上?；瘜W(xué)工業(yè)研究院、南方醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院、武漢工業(yè)學(xué)院、長(zhǎng)江大學(xué)等高水平的科研學(xué)院、教學(xué)科研機(jī)構(gòu)共同攜手，共同開發(fā)了藻粉蝦青素、蝦青素油脂劑、蝦青素薇囊粉劑以及蝦青素泡騰片劑等產(chǎn)品。

1.2 黑色素

黑色素是廣泛存在于動(dòng)植物和微生物中的棕黑色到黑色的色素，是一類有著復(fù)雜結(jié)構(gòu)的多聚芳香族化合物。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，可將其分真黑素（eumelanins）、棕黑素（phaeomelanins）和異黑素（allomelanins）三大類。近年來的研究表明，黑色素具有抗氧化和防止衰老等功能，這將大大促進(jìn)天然黑色素在日益受重視的保健食品工業(yè)中的應(yīng)用。

目前，從微生物中獲得的黑色素多為胞外黑色素。一般認(rèn)為黑色素不是微生物生長(zhǎng)、代謝、繁殖所必需的物質(zhì)，但是黑色素能提高微生物抗重金屬毒害、抗紫外線及輻射損害、抗氧化的水平，從而增強(qiáng)其生存能力。微生物生產(chǎn)黑色素不受地域、季節(jié)限制，易于工業(yè)化。

微生物發(fā)酵生產(chǎn)黑色素的菌大多數(shù)都是細(xì)菌，如段曉紅等通過固定化產(chǎn)酪氨酸酶的細(xì)菌，以酪氨酸為底物生產(chǎn)黑色素獲得成功，該技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平［1］；曲音波等對(duì)不同來源的47株菌株在酪素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)、產(chǎn)色素情況進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)不同菌株所產(chǎn)黑色素的紅外圖譜特征峰所處位置較為接近，但是波形各不相同，這說明黑色素主要功能基團(tuán)是一致的，但是不同來源的黑色素存在較明顯的差異［2］。沈萍等將嗜麥芽假單胞菌中產(chǎn)生黑色素的基因克隆到穿梭載體pHT3101中，并將它處于表達(dá)系統(tǒng)cry3A控制下，構(gòu)建得到重組質(zhì)粒用電脈沖方法轉(zhuǎn)入蘇云金芽孢桿菌受體菌株中得到重組菌株，使得黑色素基因在該受體菌株中得到成功表達(dá)［3］；短梗霉因其產(chǎn)黑色素而一度被認(rèn)為是“黑酵母”，較高的氮源和通氣量有利于黑色素的分泌，徐磊利用出芽短梗霉發(fā)酵生產(chǎn)天然黑色素，發(fā)現(xiàn)銅離子能促進(jìn)黑色素的積累，可能是因?yàn)殂~離子是產(chǎn)黑色素酶活性中心的重要組成部分之一所致，而鎂離子、錳離子等則抑制黑色素的產(chǎn)生［4］。

利用放線菌生產(chǎn)黑色素的研究則比較少見。鄭晨娜等從土壤中分離得到了一株高產(chǎn)胞外黑色素的鏈霉菌G-HD-4，所產(chǎn)黑色素對(duì)熱、光、還原劑、添加劑，以及各種金屬離子表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景［5］；柯冠群從土壤中分離得到了的鏈霉菌streptomyces 88產(chǎn)黑色素快，產(chǎn)量高，且搖床發(fā)酵后菌絲體呈約2mm的微小顆粒，易于分離［6］。

1.3 藍(lán)色素

藍(lán)色是三個(gè)基本色調(diào)（紅、黃、藍(lán)）之一，其中紅、黃品系色素來源較多，天然藍(lán)色素則較為罕見。目前，我國(guó)準(zhǔn)許使用的合成色素有22種，天然色素有44種，這些色素中藍(lán)色素只有5種，可見藍(lán)色素的選擇余地不大，而通過發(fā)酵大量生產(chǎn)天然藍(lán)色素則更為罕見?，F(xiàn)在天然食用色素中的藍(lán)色素比較貴重，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)供不應(yīng)求。開發(fā)天然藍(lán)色素在食品、化妝品等領(lǐng)域中具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和良好的市場(chǎng)前景。李一葦?shù)群Y選得到的鏈霉菌ZLT，在碳源量高達(dá)7%的培養(yǎng)基中，發(fā)酵252h后，藍(lán)色素的產(chǎn)量高達(dá)310U/mL，是目前報(bào)道的最高產(chǎn)量［7］。但是該藍(lán)色素的穩(wěn)定性受pH影響較大，在堿性條件下色素的藍(lán)色加深，在酸性條件下色素的藍(lán)色變淺紅色并逐漸加深。

2 食用香精香料

目前，食用香精香料中，只有很少量是從天然動(dòng)植物中提取，有大約84%的產(chǎn)品是通過化學(xué)合成法生產(chǎn)。也就是說目前這些標(biāo)著食品級(jí)的產(chǎn)品中的香精香料大多數(shù)都是通過傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式在無機(jī)催化劑存在下化學(xué)合成，其使用效果和安全性已經(jīng)不能滿足食品香精香料行業(yè)的發(fā)展需求。在生物技術(shù)不斷發(fā)展的今天，研究者將目光集中到了如何將生物技術(shù)運(yùn)用于制備天然香精香料。

2.1 香蘭素

香蘭素（C8H8O3），化學(xué)名為3-甲氧基-4-羥基苯甲醛，白色或微黃色結(jié)晶，具有香莢蘭香氣及濃郁的奶香，為香料工業(yè)中最大的品種，是人們普遍喜愛的奶油香草香精的主要成分［8-9］。目前，天然香蘭素的合成方法有微生物發(fā)酵法、酶法和植物細(xì)胞培養(yǎng)法。

2.1.1 微生物發(fā)酵法 微生物發(fā)酵法是利用微生物細(xì)胞對(duì)不同底物進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方法，它的優(yōu)點(diǎn)是無需將酶提純，因此成本低，并且可以通過細(xì)胞固定化等措施進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本和減少副產(chǎn)物，因此微生物發(fā)酵法成為近年來生產(chǎn)生物香蘭素的發(fā)展趨勢(shì)。

木質(zhì)素是自然界中存在量非常大的天然芳香化合物，人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)，白腐菌能將木質(zhì)素分解，釋放出香蘭素、香草酸、脫氫二香蘭素、阿魏酸和愈創(chuàng)木酚甘油等，香蘭素在白腐菌的作用下會(huì)進(jìn)一步形成香草醇、香草酸和脫氫二香蘭素，因此采用真菌降解木質(zhì)素得到的香蘭素含量甚微［10-11］，故目前國(guó)內(nèi)外利用該法生產(chǎn)香蘭素還在實(shí)驗(yàn)階段。

采用阿魏酸生產(chǎn)天然香蘭素時(shí)可先利用一些微生物分泌的酯酶將阿魏酸從植物細(xì)胞壁中游離出來，而后再將阿魏酸轉(zhuǎn)化成香蘭素［12］。朱紅秘孔菌（Pycnoporus cinnabarinus），凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillus coagulans）BK07菌株，土壤絲菌（A mycolatopsis sp.）DSM 9992，鏈霉菌Streptomyces setonni ATCC 391161，擔(dān)子菌等均可以轉(zhuǎn)化阿魏酸生成香蘭素，其產(chǎn)量由0.0552～13.9g/L不等［13-15］。

棒狀桿菌、鐮刀菌、假單胞桿菌、青霉菌、枯草芽孢桿菌都具有將丁子香酚轉(zhuǎn)化成香蘭素的能力［16］。丁子香酚轉(zhuǎn)化成香蘭素的基本過程是：丁子香酚→丁子香酚環(huán)氧化合物→丁子香酚二醇→松柏醇→松柏醛→阿魏酸→香蘭素。江南大學(xué)的孫志浩課題組選用耐受高濃度異丁香酚的紡錘芽孢桿菌，在異丁香酚/水雙相體系中進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，有效地解除了產(chǎn)物抑制，所得香草醛最高可達(dá)46.1g/L［17］。

采用基因工程方法對(duì)大腸桿菌進(jìn)行基因重組能使菌體利用葡萄糖通過磷酸戊糖途徑和莽草酸途徑合成香草酸，香草酸在芳香醛脫氫酶作用下還原成香蘭素［18-19］，從而達(dá)到從葡萄糖直接合成香蘭素的目的。顯而易見，該方法底物經(jīng)濟(jì)豐富、代謝途徑簡(jiǎn)單可控，很有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的可能性，但要使葡萄糖為底物的生物轉(zhuǎn)化法成為天然香蘭素生產(chǎn)用的工業(yè)化實(shí)用技術(shù)，必須解決大腸桿菌重組子的穩(wěn)定表達(dá)技術(shù)。

香草酸是微生物降解木質(zhì)素和阿魏酸過程中積累的重要中間產(chǎn)物。例如熒光假單胞桿菌BF13在5H內(nèi)可將95%的阿魏酸轉(zhuǎn)化成香草酸，香草酸在特定微生物作用下可被還原成香蘭素，但是香草酸所產(chǎn)生的脫羧反應(yīng)，會(huì)降低香蘭素的產(chǎn)率。防止脫羧反應(yīng)，可提高香蘭素的產(chǎn)量，目前常用的方法是在加入香草酸前添加纖維二糖［9］。

2.1.2 酶法 研究者們采用苯乙烯雙氧酶、脂氧合酶、香草醇氧化酶、氨氧化酶等對(duì)苯乙烯、異丁香酚、木焦油醇、香草胺等物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化制備香蘭素，但是產(chǎn)率不夠理想［8］。研究如何利用酶學(xué)理論、化學(xué)工程以及現(xiàn)代生物技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有酶進(jìn)行定向改造、修飾，研究其固定化技術(shù)以及研制出適合的多酶反應(yīng)器，能為采用酶法生產(chǎn)香蘭素打開新局面。

2.1.3 植物細(xì)胞培養(yǎng)法 植物細(xì)胞培養(yǎng)法能獲得較高的生產(chǎn)效率。Knuth和Sahai以香子蘭為材料進(jìn)行高密度細(xì)胞培養(yǎng)，發(fā)酵液中的香蘭素濃度可達(dá)1.9g/L，且其產(chǎn)量可通過植物激素調(diào)節(jié)［20］。Westcott等采用香子蘭的根進(jìn)行組織培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)組織中香蘭素的最高濃度達(dá)7g/kg［21］。不過，到目前為止，阿魏酸在植物體內(nèi)被轉(zhuǎn)化為香蘭素的確切機(jī)制還不完全清楚。

2.2 奶味香精

在“回歸自然，返樸歸真”已成為人們飲食消費(fèi)時(shí)尚的今天，天然奶味香精越來越受到消費(fèi)者的青睞。生物法制備奶味香精采用價(jià)廉易得的牛奶作為起始原料，生產(chǎn)成本低；原料利用率近100%，整個(gè)生產(chǎn)過程無三廢產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境無污染，符合環(huán)保要求；產(chǎn)品屬于天然食品添加劑，安全無毒，香氣自然、柔和、逼真，能明顯改善和提高加香產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，是崇尚自然，回歸自然之所在。根據(jù)不同的需要，采用不同的酶或微生物可制備出一系列不同口味的奶味香精，這無疑是香料工業(yè)技術(shù)的一個(gè)重要進(jìn)步。

近年來，酶在非水介質(zhì)中也得到了廣泛的應(yīng)用。如今，非水體系被運(yùn)用到脂肪酶促乳脂肪水解制備奶味香精的研究中［22-23］，即向反應(yīng)體系中添加合適的有機(jī)溶劑，在既保持了酶的生物活性同時(shí)，又增加了疏水性底物的溶解度，提高了反應(yīng)效率，此外，有機(jī)溶劑的添加還能控制微生物的污染。研究證明，添加乙醇制備出來的奶味香精味道獨(dú)特，與在水介質(zhì)中的反應(yīng)的產(chǎn)物相比，奶味濃郁，但是乙醇的味道不能徹底消除，在分離技術(shù)上還有待進(jìn)一步提高和完善。

本課題組采用由阿瑪諾天野酶制劑商貿(mào)（上海）有限公司贈(zèng)送的脂肪酶 Lipase AY“AMANO”和Lipase A“AMANO”6，以奶油為底物進(jìn)行酶解，分別獲得了奶酪風(fēng)味和甜香奶味的奶味香精，香味圓潤(rùn)、豐滿、自然。此外，本課題組還篩選到一株保加利亞乳桿菌，能作用于奶油產(chǎn)生甜麥奶香風(fēng)味，研究還發(fā)現(xiàn)向奶油中添加適量乳清粉能進(jìn)一步修飾奶香風(fēng)味，改善口感。

3 食用防腐劑

食品防腐劑能抑制微生物活動(dòng)，防止食品腐敗變質(zhì)，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。食品想要長(zhǎng)期保存，往往都要添加食品防腐劑。到目前為止，我國(guó)只批準(zhǔn)了32種允許使用的食品防腐劑，且都為低毒、安全性較高的品種。但是食品防腐劑是一把“雙刃劍”，也有可能給人們的健康帶來一定的麻煩。在我國(guó)，目前食品生產(chǎn)中使用的防腐劑絕大多數(shù)都是人工合成的，使用不當(dāng)會(huì)有一定的副作用；有些防腐劑甚至含有微量毒素，長(zhǎng)期過量攝入會(huì)對(duì)人體健康造成一定的損害。以目前廣泛使用的食品防腐劑苯甲酸為例，國(guó)際上對(duì)其使用一直存有爭(zhēng)議。比如，因?yàn)橐延斜郊姿峒捌溻c鹽蘊(yùn)積中毒的報(bào)道，歐共體兒童保護(hù)集團(tuán)認(rèn)為它不宜用于兒童食品中，日本也對(duì)它的使用做出了嚴(yán)格限制。即使是作為國(guó)際上公認(rèn)的安全防腐劑——山梨酸和山梨酸鉀，過量攝入也會(huì)影響人體新陳代謝的平衡。

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，利用動(dòng)植物或微生物的代謝產(chǎn)物等為原料，經(jīng)提取、酶法轉(zhuǎn)化或者發(fā)酵等技術(shù)生產(chǎn)天然生物型食品防腐劑逐漸受到人們的重視，也是今后防腐劑市場(chǎng)的主要方向。新型生物防腐劑是指從生物體通過生物培養(yǎng)、提取和分離技術(shù)獲得的具有抑制和殺滅微生物的生物活性，如哈茨木霉菌T·harzianum、綠色木霉菌T·viride、康氏木霉菌T·koningii、鉤狀木霉菌T·hamatum和長(zhǎng)枝木霉菌T·longibrachiatum等對(duì)多種植物病原菌表現(xiàn)拮抗活性。其生防機(jī)制包括胞外酶抑菌作用、抗菌素類物質(zhì)抑菌作用、誘導(dǎo)植物抗性作用、水解酶啟動(dòng)植物的防御反應(yīng)、保護(hù)酶增強(qiáng)植物抗病性、毒性蛋白作用以及協(xié)同拮抗作用等［24］。又如日本傳統(tǒng)食品納豆中含有的納豆菌，可產(chǎn)生抗菌蛋白，具有廣譜抗菌作用，對(duì)很多微生物都有一定的作用，特別是對(duì)志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和異常漢遜酵母具有較強(qiáng)的抗菌作用。鼠李糖乳桿菌對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、沙門氏菌都具有很好的抑菌作用，起抑菌作用的物質(zhì)是乳酸以及其它類似蛋白質(zhì)的抑菌物質(zhì)［25］。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，盡管生物技術(shù)在天然食品添加劑的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是大部分研究只是處于實(shí)驗(yàn)室水平，還不能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為商品。鑒于此，在以下方面還需要進(jìn)行深入研究：采用誘變育種、基因工程技術(shù)等篩選高產(chǎn)菌株；對(duì)色素、香精香料中的有效物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和成分分析，以及功能性作用評(píng)價(jià)；進(jìn)行毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，建立安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)。這樣，在將生物技術(shù)引入食品添加劑行業(yè)的同時(shí)，還保證了食品添加劑的安全生產(chǎn)和使用，符合當(dāng)今食品安全的發(fā)展方向。

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Application of biotechnological in production of food additive

WANG Wei1，MA Hao2，YU Li-mei1，BAI Wei-dong1，*
（1.College of Light Industry and Food Sciences，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China；2.Guangzhou Restaurant Group Likoufu Food Co.，Ltd.，F(xiàn)anyu 511442，China）

The applications of biotechnology in food pigment，flavoring essence and spice，antiseptic were reviewed.And the countermeasures for the solution of the problem in research were also proposed.

biotechnology；food additive；application

TS202.3

A

1002-0306（2011）01-0330-05

2009-09-03 *通訊聯(lián)系人

汪薇（1981-），女，講師，主要從事香精香料的開發(fā)利用。

粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項(xiàng)目（2009A020700002）；仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院自然科學(xué)基金（G3091415）。