由于来源于自然，具有安全、绿色、高效的防腐特性，天然防腐剂在食品中的应用比化学合成防腐剂更为广泛，重要性也日益增加。根据来源，天然食品防腐剂可分为植物防腐剂、动物防腐剂和微生物防腐剂。由于来源不同，天然食品防腐剂组成和结构特征不同，在食品中的应用也不同。

植物防腐剂

　　植物防腐剂大多源自植物提取物，如某些天然草药和香料以及植物精油等。因为独特的风味和抑菌防腐作用，植物提取物和植物精油长期以来一直被用作食品防腐剂、调味料和医用制剂。

　　植物提取物通常从植物的根、茎、叶、花、果、树皮等部位获得，一些提取物味道强烈，在高浓度下会引起感官不适，所以对其使用有一定的限制。植物提取物中具有生物活性的植物素，其含量的定性和定量变化都会影响其有效性。这些植物素还会影响食物中的微生物数量、口感和味道等。由于含有特定的植物化学成分，植物提取物具有一定的抗菌活性。从草药、香料、蔬菜、水果中获得的植物提取物对细菌、酵母和霉菌都具有抗菌作用。研究表明，植物提取物可有效抑制食源性致病菌的生长。

　　植物提取物中含有丰富的天然抗氧化剂。抗氧化剂是能够延缓或防止食物因氧化而酸败的添加剂，能够延长食品的保质期。植物性抗氧化剂大多表现出类似于丁基羟基茴香醚（BHA）和丁基化羟基甲苯（BHT）的保护作用，多种蔬菜和水果都可作为强化和稳定食品的天然抗氧化剂重要来源。

　　精油（EO）是从天然草药和香料中获得的具有芳香性和挥发性的液体，含有大量的次生代谢物，具有延缓或抑制细菌、酵母和霉菌生长的作用。在食品工业中，精油主要用作调味剂。由于大多数精油提取工艺成熟、抗菌效果强、无毒无害，作为天然抗菌剂在食品保鲜中脱颖而出。

动物防腐剂

　　动物防腐剂是指从某些动物体内或其代谢产物中人工提取的具有防腐作用的生物活性物质，按照功能分类主要包括抗菌酶、抗菌肽和抗氧化肽等。

　　酶可通过许多不同的机制发挥抗菌活性。例如，溶菌酶和其他抗菌酶主要通过催化裂解细胞表面聚合物或细胞壁，诱导细菌分解从而具有抗菌活性；乳过氧化物酶（LPO）和其他过氧化物酶系统则通过催化氧化起抗菌作用。

　　溶菌酶广泛用于肉类、肉制品、鱼类及其制品、牛奶和乳制品以及水果和蔬菜等食品的保鲜中，可达到防止食品腐败变质和果实衰老的效果。溶菌酶对一定范围内的细菌和真菌表现出抗菌活性，特别是对革兰氏阳性菌的抗菌作用更强。

　　抗菌肽（AMPS）对细菌、真菌、原生动物和某些病毒具有广谱抗菌活性，可从植物、昆虫、甲壳类动物和海洋生物等其他生物中分离。动物源性抗菌肽主要来源于哺乳动物、两栖动物、鱼类等，一些潜在的动物源性抗菌药物有乳铁蛋白、鱼精蛋白和壳聚糖等。乳铁蛋白具有铁结合能力和聚阳离子性质，因而具有抗菌活性，主要存在于牛奶和其他动物分泌物中；鱼精蛋白是一种阳离子抗菌肽，通过抑制细胞壁的形成，从而抑制细胞的代谢而使细胞死亡，对细菌和霉菌具有抗菌活性，尤其对革兰氏阳性菌作用更强；壳聚糖多存在于甲壳动物和节肢动物的外骨骼中，对细菌、真菌和病毒均具有抗菌活性。

微生物及其代谢物的防腐剂

　　细菌产生的许多化合物都可防止食品中腐败菌或病原微生物的生长。食品级微生物可形成大量物质抑制其他微生物的生长，从而达到微生物生态系统自然平衡。

　　微生物中的乳酸菌（LAB）具有抑制微生物生长的能力，是较好的候选菌种。在发酵食品的生产中，乳酸菌用于提高食品的口感、风味和质地，并可以防止致病微生物的生长，食用时无任何危害。LAB的抗菌成分主要有细菌素、有机酸、过氧化氢、二氧化碳和二乙酰，其中，细菌素是由LAB和其他菌种合成的天然防腐剂或生物防腐剂，对金黄色葡萄球菌等食源性致病菌具有良好的杀菌或抑菌作用。

　　此外，细菌素可与其他抗菌化合物联合使用，以增强对细菌的灭活作用。细菌素可用于生物活性包装，近年来，研究人员致力于在食品包装膜中添加细菌素，以控制食品病原体的生长。抗菌包装膜是通过将包装材料与食品表面接触以防止食品表面微生物的生长。

　　除现有的天然草药、动物或微生物添加剂成分外，还有更多的新型天然食品防腐剂有待发现。因此，研究开发安全可靠、价格低廉、高效的天然防腐剂是我国食品科学发展的一个主要研究方向，也是提升食品产业效益和安全的重要措施。

　　（吕奎营 赵秋香）