1.1 研究背景

食品在加工和保藏的过程中，都不可避免被环境中的有害微生物污染，从而导致食品的腐败变质，食用品质下降，危害人体健康，造成经济损失。霉菌是发酵乳制品、干酪、面包等食品中常见的腐败菌。有报道证实，黄曲霉会产生有毒的代谢物，食用者不慎食用后会引起中毒，还可能诱发癌症；而青霉会使干酪变质^[1]。

在过去的很长一段时间，工业上都是使用冷藏、干燥等物理方法和化学合成防腐剂来延长食品的保质期。但是，有报道已经指出，化学防腐剂对人体有一定的毒副作用^[2]。而且一些霉菌随着其生物量的增加，会对化学防腐剂产生抗性^[3-5]。研究表明，部分青霉、链霉能够降解山梨酸酯^[6]，娄底青霉对苯甲酸盐具有抗性^[7,8]。而频繁的在食品中使用化学防腐剂，会导致这种抗性不断加强。

1.2 乳杆菌的应用

乳杆菌是普遍存在于人和动物消化道的一种兼性厌氧菌，作为在发酵食品中应用较为广泛的优势菌，被认为是安全的^[9]。乳杆菌能够产生各种各样的化合物，如乳酸、醋酸、过氧化氢、双乙酰等，不仅可以改善食品的风味和组织状态，而且可以抑制食品中的腐败菌和病原菌。现在大量研究表明乳杆菌除了利用其产生的有机酸外，还可以产生其他具有抑菌或杀菌作用的物质。Magnusson等从乳杆菌 Si₃的发酵液中纯化出蛋白类抑菌物质^[10]。Fabio C.等从意大利蒜肠中分离出具有抑菌作用的乳杆菌，鉴定其活性物质为苯乳酸和羟基苯基乳酸^[11]。Rouse等从Pc. pentosaceous中分离出具有抑菌效果的环肽类物质^[12]。但是，除了可分离出来的抑菌物质外，在发酵液的剩余组分中也发现具有抑菌作用的成分。抑菌物质的组成较为复杂，精确的分离存在一定难度，仍需进一步研究。

近年来有研究指出某些乳杆菌对霉菌生长和毒素形成有抑制作用，同时对已存在的毒素有吸附作用^[13-15]。随着食品安全问题日益受到人们的关注，近年来对于生物防腐剂的研究已成为热点。因此，研究能够抑制霉菌生长的菌株具有现实意义。本实验对从内蒙古传统乳制品中分离的2株乳杆菌进行研究，旨在了解乳杆菌的生物学特性及其所产抑菌物质的特性，为抑菌物质的进一步纯化及其作为生物防腐剂用于食品生产提供理论依据。

1.3乳杆菌的抑菌作用

1.3.1乳杆菌代谢产生的抑菌物质

1.3.1.1 有机酸

乳杆菌能产生大量的乳酸、乙酸和丙酸等代谢产物。有机酸能使环境中的pH值降低，从而阻碍许多微生物的生长。乳酸以未解离的疏水形式存在，它能降低电化学质子的梯度，也能进入到细胞膜中解离并释放氢离子，使细胞质酸化，产生抑菌作用，并致使细胞死亡^[17]。

1.3.1.2 二氧化碳

霉菌和一些革兰氏阴性菌能被异型发酵的乳酸菌通过发酵己糖产生的CO₂所抑制，而对一些酵母菌和乳杆菌没有效果。CO₂的抑菌机理尚不十分明确，但一般认为是经过两种方式来实现的：一个是在食物的成分上吸附，形成厌氧环境，抑制好氧微生物如酵母的生长；而另一个则是降低细胞内pH值和酶活性以及削弱细胞膜传递功能^[18]。