乳酸作为一种天然食品防腐剂，能够在抑制有害菌生长的同时保证食品的安全性。从国内外关于乳酸菌抑菌效果的报道来看，主要研究的是菌株本身的或其除有机酸类产物的抑菌效果及机理，关于其产物乳酸的抑菌效果研究相对较少。
来自东北农业大学食品学院的王凤婷和江苏省农业科学院农产品加工研究所的孙芝兰、吴海虹等人以从冰鲜鸡肉中分离的阴沟肠杆菌为目标菌株，研究乳酸对其杀菌作用的机理，为研发以乳酸为基础的复合保鲜剂提供理论支持。
1.乳酸对阴沟肠杆菌的杀菌效果
当初始菌数约为107 CFU/mL时，1.0%的乳酸在30 min时完全杀死细菌，0.5%及0.25%的乳酸完全杀死细菌分别需要60 min和120 min。在实验的起始点（0 min）时3 个质量分数的乳酸处理组菌数均有一定减少，说明乳酸对于阴沟肠杆菌具有一定的瞬时杀菌作用。乳酸处理的样品在实验的前30 min杀菌速度最快，并且较低质量分数乳酸对于阴沟肠杆菌也能达到很好的杀菌效果。
2.菌体内部观察
未添加乳酸的对照组阴沟肠杆菌表面光滑无破裂及气孔，细胞壁完整并与细胞膜界限明显，细胞内部成分无渗漏；经过1.0%乳酸处理后的细菌细胞体积增大，细胞壁破坏严重，质壁分离，虽然细菌仍然保持着细胞的基本形态，但是内部细胞质分布不均匀并出现空腔，细胞内细胞质漏出后整体逐渐透明。
3.乳酸作用增加膜通透性分析
CLSM结果
染色后完整的细胞在图中呈现为绿色荧光，破损的细胞则被PI染成红色荧光。未经乳酸处理的空白对照组样品染色后主要为绿色荧光同时有少量黄色和红色，经过1.0%乳酸处理1 h后的样品大部分为红色荧光，以上结果说明经过乳酸处理后阴沟肠杆菌细胞膜通透性增加。
细胞外膜与细胞内膜通透性分析
本研究中每分钟测定429 nm波长处的荧光值来反映细胞外膜通透性的改变，0 min时未加入处理剂，加入1.0%乳酸处理1 min后荧光值达到最高，检测到荧光值达到55000以上，而空白样品的荧光值基本没有不变。阴沟肠杆菌作用明显，对其外膜有破坏作用，并且作用迅速。细菌内膜渗透性的检测以ONPG为底物，当细胞内膜被破坏后，胞内的β-半乳糖苷酶释放到胞外环境中，分解ONPG生成半乳糖及o-硝基苯酚，后一种产物为黄色，可以通过测定其在420 nm波长处的吸光度来检测。本研究发现空白样品及处理样品在各时间点420 nm波长处吸光度均在0.05～0.06之间，无明显变化，由于本实验中乳酸处理时的pH值在2.2左右，会影响到β-半乳糖苷酶的活性，因此该结果不能说明乳酸处理后阴沟肠杆菌内膜通透性是否变化。
胞外ATP的测定结果
对照组样品最初（0 min）胞外ATP浓度为19 nmol/mL，取样持续时间为3 h，在取样期间内，ATP浓度变化不明显。1.0%乳酸处理后，胞外ATP浓度明显增加，30 min内变化趋势较快，随后变化缓慢，测定时间内从最初462 nmol/mL增加到745 nmol/mL。
4.流式细胞仪检测结果
未处理细胞与经过1.0%乳酸处理1 h后的细胞分布有很明显的差异，未处理样品96.4%为完整活细胞，处理后为34.4%受损细胞和63.3%的死细胞，Q1-UR与Q1-LR部分百分数增加证明细胞损伤及膜的破坏，因此流式细胞仪的检测数据进一步证明了乳酸对阴沟肠杆菌的细胞膜具有破坏作用。
5.细胞电势能分析
每4 min对670 nm波长处的荧光值进行测定，对照组样品荧光值保持6000左右几乎不变，1.0%乳酸处理后的样品在最初（0 min）为9559，高于对照组，这是由于加入乳酸到开始测定需要大约1 min，期间乳酸已经开始对阴沟肠杆菌作用，导致膜电势增加。
结果发现各质量分数乳酸（1.0%、0.5%、0.25%）均对阴沟肠杆菌具有一定的杀菌效果；乳酸处理后菌体的细胞电势增加，ATP和紫外吸收物质有明显的泄漏；透射电镜观察发现，乳酸处理后的菌株形态变得不规则，细胞壁损伤明显，细胞内容物渗出；通过激光扫描共聚焦显微镜和流式细胞仪检测也发现，乳酸处理后的菌株细胞通透性增加。因此，乳酸抑菌效应主要通过作用于细胞壁，导致细胞壁损伤和细胞通透性增加，改变细胞内外电势，造成内容物的泄漏，发挥杀菌作用。
