Nisin

nisin A、E234(食品添加剂编号)、Nisaplin(商品制剂);一种来自乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的羊毛硫抗生素

抗微生物与抗病毒
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1这是什么

nisin(乳酸链球菌素)是一种由乳品细菌乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)产生的天然抗菌肽。它属于羊毛硫抗生素——这类肽含有在肽链合成后才引入的特殊成环氨基酸(羊毛硫氨酸和甲基羊毛硫氨酸)。自 1960 年代末期起,nisin 一直被用作食品防腐剂(添加剂编号 E234),尤其用于奶酪和加工肉制品,以抑制腐败菌和危险的革兰氏阳性菌,包括肉毒梭菌(Clostridium botulinum)和李斯特菌(Listeria)。它是世界上历史最悠久、获批范围最广的抗菌肽之一——但获批身份是食品添加剂,而非药物。

人们日常食用它,且安全。它在医学方面的研究价值(伤口护理、口腔科、乳腺炎、可能用于肠道病原体)仍处于活跃研究阶段,并非成熟疗法,社区中也没有注射使用。


2推测的作用机制

脂质 II 结合. nisin 牢牢结合脂质 II,即细菌用来构建细胞壁的分子。这既阻断了细胞壁合成,又将 nisin 锚定,使其能够组装成孔道。
孔道形成. 锚定于脂质 II 后,nisin 分子在细胞膜上打孔,破坏细胞所需的离子梯度和 pH 梯度,迅速杀死细菌。
抗芽孢活性. 它对细菌芽孢同样有效,这也是它在食品中被用于对抗梭菌(Clostridium)的原因。
对革兰氏阴性菌的局限. 革兰氏阴性菌的外膜通常能保护它们,除非外膜被破坏(加热、EDTA),这限制了 nisin 的抗菌谱。
一种来自乳酸菌的细菌素,结合细胞壁构建单元脂质 II,并以其为停靠点在膜上打孔。作为食品防腐剂已使用数十年。示意图——未按比例绘制

3研究显示了什么

等级:A (regulatory)

食品防腐安全性

数十年的使用经验加上毒理学研究,构成了监管认可的基础。EFSA 的重新评估设定的每日允许摄入量为 1 mg nisin A/kg 体重/天,依据是一项 90 天大鼠研究(未观察到有害作用剂量为 225 mg/kg/天)并采用 200 倍安全系数,同时判定膳食暴露量远低于该值。这是关于经口摄入的高质量安全性证据。
等级:B/C

乳腺炎及兽医/局部抗菌用途

基于 nisin 的乳头擦拭巾和乳腺炎产品已在奶牛中进行研究;nisin 也已作为局部抗菌剂,并在动物及小型人体研究中用于伤口和口腔科领域的测试,取得了一些积极的抗菌结果。
等级:C/D

医学抗感染研究

实验室和动物研究探索了 nisin(及经工程改造的 nisin 变体)对耐药革兰氏阳性菌(MRSA、肠球菌)、生物膜的作用,以及——与能突破外膜的药剂联用时——对部分革兰氏阴性菌的作用。研究兴趣还包括与 miconazole 联用对抗艰难梭菌(Clostridioides difficile)。上述均非获批的人体疗法,且经口给予的 nisin 在能够发挥全身作用之前就已被消化。

口腔/肠道及口腔科

已针对口腔细菌进行研究,并作为可能的肠道靶向抗菌剂进行探索;处于早期阶段。

4已报告的副作用与相互作用

文献报告

作为食品添加剂,nisin 具有出色的安全记录;在膳食水平下无明显毒性,且大鼠经口未观察到有害作用剂量(NOAEL)非常高。过敏罕见。

社区报告

社区中作为药物/注射剂的使用:基本没有记录。人们从食物中摄入它,未见问题。

理论推断. 相关担忧集中在可能与其他靶向脂质 II 的抗生素产生交叉耐药,以及食用的 nisin 会被直接消化这一事实——这是一种局限,而非毒性。

相互作用。 在膳食暴露水平下尚无已确认的相互作用。

研究者常监测的指标

由于 nisin 是食品添加剂而非给药使用的药物,目前尚无既定的人体治疗监测方案。在食品安全科学中,相关工作是对照每日允许摄入量(ADI)进行膳食暴露建模,而非监测个体生物标志物。对于任何实验性局部外用/医疗用途,主要观察指标是一般局部耐受性。

对所有人免费。安全信息绝不设付费墙。


5制剂与操作处理

以食品级粉末形态存在(例如 Nisaplin,以盐/乳固形物进行标准化);作为食品配料处理,而非需要复溶的注射剂。不适用计算器链接。


6常与之一同研究的化合物

EDTA 及其他外膜通透剂(用于将作用范围扩展至革兰氏阴性菌)、常规抗生素(联用研究)、其他羊毛硫抗生素以及抗菌肽,例如人防御素(Human defensins)。

仅为信息性交叉链接,并非组合搭配建议。


7各地区监管状态

地区状态(核查于 —)
美国在规定的食品用途中为公认安全(GRAS)物质(FDA);并非获批药物
欧盟获批食品添加剂 E234,每日允许摄入量(ADI)为 1 mg/kg 体重/天
英国许可使用的食品添加剂(沿用欧盟规则)
澳大利亚许可使用的食品添加剂(FSANZ)
南非许可作为食品防腐剂使用
体育未被 WADA 列入清单;不属于提升运动表现的物质

8尚未解答的问题

  • 尽管存在消化降解和革兰氏阴性菌屏障,经工程改造的 nisin 变体或递送系统能否使其成为可行的医用抗生素?
  • nisin 是否会诱导与临床重要的靶向脂质 II 抗生素之间的交叉耐药?
  • 除食品之外,nisin 在人体感染(肠道、口腔、伤口)领域是否存在真正的应用空间?

9参考文献

  1. 1EFSA ANS Panel (2017). Safety of nisin (E 234) as a food additive in the light of new toxicological data and the proposed extension of use. EFSA Journal. PubMed
  2. 2Hsu ST et al. (2004). The nisin–lipid II complex reveals a pyrophosphate cage that provides a blueprint for novel antibiotics. Nat Struct Mol Biol. PubMed · DOI
  3. 3Shin JM et al. (2016). Biomedical applications of nisin. J Appl Microbiol. PubMed · DOI
  4. 4Field D et al. (2015). Bioengineered nisin derivatives with enhanced activity. (review). Front Microbiol. PubMed

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10社区

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自我报告的副作用 第 2 阶段

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2026年10月30日Profile published — awaiting medical review

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