乳酸菌是一類能從可發酵性碳水化合物產生大量乳酸的革蘭氏陽性細菌的通稱。它們在人、動物體內及人類環境中是一類重要的微生物。一些定居在嘴、鼻黏膜中，一些定居在消化道、腸道（雙歧菌、腸球菌和一些乳桿菌）和陰道黏膜中（一些特殊的乳桿菌）。在這些生境小區里，它們中大多數不僅不致病，相反還有益于健康，可以抑制一些腐敗菌和病原菌，從而維持體內這些小生境尤其是腸道內正常的微生態平衡。同時。乳酸菌也是一類重要的工業微生物，廣泛應用于輕工業、醫藥業、食品工業、發酵工業和飼料工業上。目前已知乳酸菌生化功能特性的作用機理，除了定植、主要代謝產物（乳酸等）改善腸道內環境、有效酶活力外，一些次生代謝產物，如細菌素、胞外多糖（exopolysaccharide，EPS）、SOD等也發揮主要作用。
1 乳酸菌素
1.1 細菌素
細菌素是細菌代謝過程中合成并分泌到環境中的一類對同種的或親緣關系較近的種有抑制作用的殺菌蛋白或多肽物質。當然，隨著研究的進展，已發現了一些對食品腐敗微生物和病原微生物具有廣譜抑菌活性的細菌素。
細菌素既可自發產生，也可誘發產生，除少數特例外，大多數細菌素的編碼基因組位于質粒上，這些細菌素的釋放需要三個條件：①細菌素的表達；②細菌素釋放蛋白的存在；③該細菌細胞外層膜上具有抗去污劑的磷酸酯酶A的存在。細菌素的作用具有特異性，其對敏感細胞的致死作用是吸附到細胞表面特異性的受體上，隨后引起敏感細胞在代謝、生物學和形態上的改變，最終導致死亡。而且越來越多的證據表明，盡管歸屬不同的屬，絕大多數細菌產生的細菌素也有與此相同的特點。
1.2 乳酸菌素的分類
已經從各種乳酸菌的產物中分離到上百種細菌素，根據其特點，可以分為以下四類：Ⅰ類，羊毛硫類抗生素；Ⅱ類，熱穩定性小分子肽；Ⅲ類，熱不穩定性大分子肽；Ⅳ類，蛋白復合體，其作用的揮發需要與特定的碳水化合物或脂類結合。大多數新發現的細菌素均屬于Ⅱ類，具有分子量?。?0～100氨基酸殘基）、熱穩定、通常不經過轉錄后修飾等特點。盡管大部分產生細菌素的細菌僅產生一種細菌素，相當多的乳酸菌能產生數種細菌素。根據其共同特征，部分Ⅱ類細菌素又可分為片球菌屬組、雙肽細菌素組、次級信號依賴性細菌素組。
1.3 乳酸菌素的特性
1.3.1  乳球菌屬細菌素
乳球菌廣泛使用在乳品工業上作為發酵劑。乳酸乳球菌和它的亞種可以產生細菌素：雙球菌素（Diplococcin)、乳球菌素（Lactococcin）、Lactostrepcin、乳鏈球菌素（Lacticin）和乳鏈菌肽（Nisin)。通常報道乳球菌細菌素生化遺傳特性的資料比其他乳酸菌的要多。其中最突出并得到實際應用的是各種Lactococcus lactic subsp.Lactis產生的細菌素Nisin。有關Nisin的特性見1.4節。
1.3.2 片球菌屬細菌素
片球菌常用于許多蔬菜、奶酪、肉和臘腸產品的發酵。片球菌素是片球菌屬中的乳酸片球菌（P.acidilactici）、啤酒片球菌（P.cerevisiae）和戊糖片球菌（P.pentosaceus）三種菌產生。已報道的有片球菌素AcH、片球菌素PA-1、片球菌素A及由P.cerevesiae FBB63和P.acidilactici PC產生的兩種未命名的細菌素。片球菌素的相對分子質量較小，均為幾千道爾頓、熱穩定。其中片球菌素AcH研究較詳細。它是由Pediococcus acidilactici H 產生，分子質量為2700Da，熱穩定，121℃ 15min仍保持活性，對胰蛋白酶、無花果蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K和胰凝乳蛋白酶敏感，適合在TEG液體培養基中產生，抑制譜較廣，可抑制乳桿菌、明菌、金黃色葡萄球菌、單核細胞增生利斯特特氏菌、產氣莢膜梭菌、惡臭假單胞菌，其作用機制是抑制ATP的合成，損壞運輸系統，最終導致細胞死亡。通常片球菌素表現出一個抗廣譜革蘭氏陽性菌的活性，如可以抗單核細胞增生利斯特氏菌、金黃色葡萄球菌和梭菌等。
1.3.3 明串珠菌屬細菌素
明串珠菌是從食品原材料、乳制品和葡萄酒發酵中發現的乳酸菌。很早人們就認識和了解到這種有機體具有抗菌活性，然而在多數情況下，此類抑菌物不是細菌素，而是乙酸和雙乙酰。已報告的明串珠菌細菌素是Mesenterocin 5、Leucocin A 、Leuconocin S和Carnocin，但只是一般特性的描述，缺乏完整的生化遺傳特性，其中Leucocin A 表現出一個抗廣譜革蘭氏陽性菌活性。它是由Lgelidum UAL187產生的細菌素，分子質量為3900Da，熱穩定性為60℃ 30min，對淀粉酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，在MRS液體培養基中對數前期產生，可以至明串珠菌、乳桿菌、片球菌、單核細胞增生利斯特氏菌、糞腸球菌等。