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ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是通过白色链霉菌(Streptomyces albulus)发酵产生的一种由赖氨酸单体在α-羟基和ε-氨基之间形成酰胺键连接而成的均聚氨基酸.作为生物防腐剂,ε-聚赖氨酸具有抗菌谱广,稳定性高的特点,在中性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果,而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.此外,聚赖氨酸还具有水溶性高、可直接食用、可生物降解、对人和环境安全无毒等特点.因而在过去几年内聚赖氨酸及其衍生物作为食品防腐剂、乳化剂、食疗剂、生物降解纤维、高吸水凝胶、药物载体、抗癌药物增强剂、生物芯片等在食品、医药、环境、电子方面得到了广泛应用
在食品中的应用
目前, 聚赖氨酸被广泛应用于食品、饮料中，如蛋糕，糕点、快餐食品,黄油,沙拉酱、饮料、酒类、肉制品、罐头等。在不同类型的食物的用量可参考下表。
| 食品类型 | 建议使用量 | |
| 熟食 | 香肠 | 100—250mg/kg |
| 火腿 | 100—250mg/kg | |
| 鲜肉 | 冷鲜肉 | 200—400mg/kg（表面处理） |
| 冷冻肉 | 200—400mg/kg（表面处理） | |
| 饮料 | 纯净水 | 50—100mg/L |
| 果汁饮料 | 100—200mg/L | |
| 蛋白饮料 | 100—200mg/L | |
| 水性调味饮料 | 100—200mg/L | |
| 茶、咖啡、草本饮料 | 100—200mg/L | |
| 海鲜 | 新鲜水产品 | 200—400mg/kg（表面处理） |
| 冷冻海鲜和产品 | 200—400mg/kg（表面处理） | |
| 预制水产品 | 150—300mg/kg | |
| 水产品熟食 | 150—300mg/kg | |
| 烘焙食品 | 面包 | 100—200mg/kg |
| 糕点 | 150—250mg/kg | |
另外，ε-PL还可以作为食品加工企业食品机械及容器较好的清洗杀菌剂。
在化妆品、日化产品中的应用
化妆品在生产、存储和使用过程中，极易受微生物的污染而导致腐败。化妆品由于微生物污染而产生变质、发霉对人体皮肤的危害非常大。ε-PL由于具有广谱抗菌性，能有效抑制各种微生物的生长，确保产品质量。ε-PL为多种氨基酸的聚合物，因此也是一种营养型防腐剂，所以为绿色环保、安全高效。此外，ε-PL还广泛应用于牙膏、漱口液、肥皂、洗手液、湿巾、厨房清洗、妇女卫生巾、婴儿尿片等日化产品。
医用方面中的应用
ε-聚赖氨酸富含阳离子，与带有阴离子的物质有较强的静电作用力并且对生物膜有良好的穿透力，基于这一特性多聚赖氨酸可用于某些药物的载体，因此在医疗和制药方面得到广泛应用。ε-聚赖氨酸与氨甲嘌呤(治疗白血病、肿瘤的药物)聚合，能提高药物的疗效。 电脉冲对不同分子量聚赖氨酸修饰的细胞膜的破坏程度，发现细胞膜吸附高分子量聚赖氨酸会降低其破损临界电压。