向化學防腐劑say NO 生物天然抗菌成分正流行 文／生物科技學系副教授吳慧中 日常生活中有許多產品需要避免微生物的滋長，尤其是食品與化妝品，這兩類產品都富含水分與營養物質，都是細菌喜好的溫床。 食品若是在生產流程中，或是保存環境受到病原微生物汙染，亦或是食物的製備人員沒有保持衛生，可能造成食用者之食物中毒。而化妝品或保養品除了原料或生產時可能遭到汙染，開封後使用的期間可能長達數月或更久，這些過程都可能增加細菌污染的機會。化粧品的微生物污染，除了影響化粧品的安定性，對使用者之皮膚有負面的影響，甚至可能引發全身性的感染。 為了避免食品或化妝品受到微生物的汙染，而引起腐敗或變質，抑制食品與化妝品的微生物生長是非常重要的議題。通常業者會添加化學防腐劑，這是便宜又簡單的方法。常使用的化學防腐劑如苯甲酸、山梨酸、對羥苯甲酸酯類等等，雖有國家規定把關，但是長時間或超標準的使用仍會對人體造成損害。也因此利用生物產出的天然抗菌成分來取代化學防腐劑已成為一種趨勢，本文將介紹幾種天然抗菌成分及其應用。 細菌素是由細菌產生的低分子量之蛋白質物質，可以抑制或殺死關係相近的微生物。由於是蛋白質物質，在人體消化系統中即會被分解蛋白質的酵素水解成胺基酸，不會造成毒性或殘留在人體中，因此是相當安全的成分，目前已用於幫助食品保存。 安全的食用微生物-乳酸菌 在各種細菌素當中，乳酸鏈球菌素(Nisin)是乳酸菌分泌的一種物質，而乳酸菌為一種相當安全的食用微生物，已廣泛用於優格製作等食品工業，所以它所分泌的物質可以說是對人類沒有危害的。乳酸鏈球菌素可用來取代化學防腐劑，殺死或抑制肉毒桿菌或李斯特菌等等細菌，特別是對於産生孢子的芽孢桿菌類有很強的抑制作用，這些致病的細菌都是常在新聞上看到食物中毒案件的主因。由於它的高安全性，被美國食品和藥物管理局（FDA）認定爲公認安全産品，目前在歐美各國已廣泛使用，尤其在乳製品、醃肉、醬菜、罐頭製品等等加入乳酸鏈球菌素，有良好的防腐作用，能有效抑制引起食品腐敗的細菌。 舉例來說，若把乳酸鏈球菌素應用於乳製品，可以使超級市場販售的鮮乳延長保存期限一週以上，而將其添加於超高溫滅菌過的牛乳可以讓牛乳保存半年甚至更長。目前本校生物科技學系也進行相關研究，鑑定台灣的本土發酵食物如醃薑或醬瓜當中的乳酸菌並對於其中的細菌素加以研究，期能找到具有商業應用價值之新穎細菌素。 保健食品新寵兒-幾丁質 另一種常見的天然抗菌成分為幾丁質(Chitin) ，又名甲殼素或殼多糖，是由蝦蟹等的甲殼類動物的外殼處理而得。由於蝦蟹外殼通常為水產廢棄物，幾丁質可以幫助水產業增加衍生的價值。幾丁質是一種天然的含氮多糖類聚合物質，結構類似植物的纖維素，所以不會具有毒性。幾丁質帶有強烈正電荷，這促使病源菌等細胞表面所帶負電的物質被干擾，使細胞內的物質如同細胞穿孔而外露，造成細菌無法繁殖或死亡。另外，小分子的幾丁質進入菌體後，可影響細菌遺傳物質DNA與RNA合成，達到抑菌的效果。 幾丁質的應用非常廣泛，在生醫材料方面可做為傷口敷材或手術縫線等。幾丁質也具有許多促進健康的機能，尤其是對於減少脂肪及膽固醇的攝取，因此逐漸受到保健食品產業界的重視與應用。以幾丁質為有效成份的日常用品像是牙膏、抗菌布料等等也日漸增加。由於幾丁質有良好的保溼性、黏稠性及抗菌性，化妝品中也普遍用於護髮劑、保溼凝露、定型液等等的產品。在食品加工方面，幾丁質的抗菌活性使食品的保存時間更長，是一種無害的食物保存劑。本系也有進行幾丁質之相關研究，期能開發新產品並開拓應用。 天然抗菌素存在你我週遭 其他自然界的抗菌成分發現自各式各樣的來源，無論動物植物或微生物，或從水中生物或乾燥環境之生物皆可獲得。在此舉一個有趣的例子，在人類的汗液中可以分離出具有殺菌功能的蛋白質Dermcidin。 這種由人體汗腺所分泌的天然抗菌素能殺死皮膚表面的細菌，使流汗時潮濕溫熱的皮膚不致成為細菌的溫床。而各種植物萃取物或精油也有許多具有天然抗菌素，例如柑橘的特殊的成分能破壞微生物之組織，而台灣杉的精油具有抗真菌的功效。其他如羅漢柏精油、杉木精油、紅檜精油對細菌都具良好的抑制效果。 隨著追求自然與健康的理念慢慢受到重視，新一代的抗菌劑可以是利用天然原料生產，完全生物降解的自然抗菌成分。自然界的抗菌劑用以替代化學防腐劑，對於環境不會造成污染，不僅符合環保原則，且符合有機與綠色生活發展方向，對於人類之健康將更有助益。