食品生产加工及贮藏过程的微生物安全问题一直是食品产业长期的关注焦点。化学防腐剂是目前常用的防腐手段,但随着消费者对高品质食品需求的增加,化学防腐添加剂的潜在危害得到越来越多的关注。因此,食品微生物安全的生物防控技术研发是未来的一个重要发展方向,细菌素作为天然、安全抑菌因子是发展的方向之一。目前,工业化使用的细菌素只有Nisin一种,但Nisin抗菌谱窄,不能抑制革兰氏阴性菌、酵母菌。因此寻找一种高效的、广谱的细菌素具有重要意义。本研究以泡菜、曲拉和牦牛酸奶等传统发酵食品中分离的乳酸菌为研究对象,从其中筛选出高产广谱细菌素菌株作为目标,优化细菌素纯化工艺,发现了新细菌素plantaricin LP21-2,探讨了该细菌素的部分特性。实验方法和主要结论如下:（1）产细菌素乳酸菌的筛选和鉴定从本实验保藏的28株菌中,通过琼脂扩散法筛选出对金黄色葡萄球菌ATCC25923抑菌效果最佳的菌。测定菌株48h内的生长曲线和细菌素随着时间变化的产量。筛选出的菌株上清液中加入硫酸铵沉淀进行分级沉淀,并检测沉淀物质的抑菌活性。通过形态学鉴定、API lab plus系统和16S r DNA序列对筛选出的菌株进行鉴定。结果发现菌株SHY21-2对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最强,在培养26h时细菌素的产量达到峰值,在加入80%的硫酸铵时沉淀出大部分细菌素。经鉴定,菌株SHY21-2是植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。并将其所产的细菌素命名为plantaricin LP21-2,简写为LP21-2。（2）细菌素的纯化及理化性质分析对菌株SHY21-2的发酵上清液进行细菌素分离纯化,并经过LC-MS/MS分析其氨基酸序列,通过APD数据库比对细菌素序列进行鉴定。纯化细菌素在60℃、80℃和100℃下分别处理10和30min,121℃处理15min后测定其抑菌活性,并分析其不同酸碱环境中和蛋白酶水解后抑菌活性。结果发现LP21-2可由菌株SHY21-2的发酵上清液经过硫酸铵粗提,葡聚糖凝胶G-10脱盐,阳离子交换色谱,凝胶柱superdex-200 10/300 GL纯化;最终通过R-HPLC的分析和分离获得。LP21-2分子量为1362.84Da,氨基酸序列为RPNEPRLLLPR,疏水氨基酸含量27%,分子式为C60H106N20O15。plantaricin LP21-2是一种新型的细菌素,其抑菌活性经高温处理没有显著下降,最适p H值活性范围为p H2-5。plantaricin LP21-2可被胃蛋白酶,胰蛋白酶和木瓜蛋白酶水解,抑菌活性完全消失。（3）细菌素的抑菌机制及菌株全基因序列分析选用食品中常见的污染菌作指示菌,探究LP21-2的抑菌谱,通过扫描电镜和透射电镜初步分析LP 21-2的抑菌机理。测定菌株SHY21-2的全基因序列,依据COG数据库的注释结果,分析细菌素合成相关的基因。使用BLASTP程序反推细菌素的基础结构的编码基因。结果发现LP21-2是广谱抗菌肽,能够抑制食品中的李斯特菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌,大肠杆菌和酿酒酵母等食品腐败菌和食源性致病菌。LP21-2是一种Ⅱd类细菌素,对金黄色葡萄菌的作用方式是杀菌而非抑菌;作用机理是导致细胞膜形成孔洞,细胞质泄露,最终细胞死亡。菌株SHY21-2的全基因大小为3,333,809bp,其中包含1个染色体,4个质粒,总共得到3187个完整的编码区（CDS）。注释结果中发现了与群体感应相关的蛋白分子Lux S、Arg C和Lyt T。LP21-2基础结构的编码基因位于染色体上。综上所述,该细菌素具有耐高温,能被人体内消化道中的酶降解,不会对人体产生影响的特点。另外,该细菌素不仅能抑制抗革兰氏阳性菌,还能抑制革兰氏阴性菌,甚至对酿酒酵母也有一定抑制作用。因此,细菌素plantaricin LP21-2能作为无毒、高效、广谱的防腐剂应用到食品工业中。