ε-聚赖氨酸是一种淡黄色粉末，具有强烈的吸湿性和略微的苦味。它是由赖氨酸的直链聚合物组成，最初在1977年由日本学者S．Shima和H．Sakai在微生物筛选中发现。ε-聚赖氨酸是通过链霉菌的发酵产生的，具有广谱的抑菌效果。它由25-30个赖氨酸基团聚合而成，对于ph值和热稳定性都较为稳定。其抑菌效果受到聚合度和环境的影响，分子量在3600-4300之间时具有最佳的抑菌活性。此外，ε-聚赖氨酸的水解产物也是人体必需的赖氨酸，因此被称为营养抑菌剂。尽管ε-聚赖氨酸在80年代就被应用于食品防腐，但在中国的使用时间并不长，直到2014年，原卫计委才批准ε-聚赖氨酸作为食品添加剂的新品种。
ε-聚赖氨酸作为一种天然防腐剂，具有独特的应用条件。它与标杆乳酸链球菌素类似，都属于多肽防腐剂，但ε-聚赖氨酸的抑菌范围更广。大多数天然防腐剂对革兰氏阳性菌有很好的抑菌作用，对革兰氏阴性菌如大肠杆菌的作用不明显。然而，ε-聚赖氨酸的出现打破了这一规律，它对大肠杆菌和产气杆菌等革兰氏阴性菌同样具有明显的抑菌和杀灭作用，表现出广谱抑菌效果。
防腐剂的作用机理主要包括以下三点：
1. 作用于功能蛋白或关键酶，引起代谢过程受阻。
2. 作用于细胞壁和细胞膜系统，使细胞的能量、物质和信息传递中断。
3. 作用于遗传微粒或遗传物质结构，使遗传性状发生改变。ε-聚赖氨酸的抑菌作用也是通过与生物膜作用，影响细菌的呼吸作用。进入细菌体内的ε-聚赖氨酸还会抑制酶和蛋白的合成，从而影响菌株的物质代谢。研究表明，ε-聚赖氨酸的一级结构与抑菌作用密切相关，任何基团的修饰或改变都会使ε-聚赖氨酸失去抑菌作用。
影响ε-聚赖氨酸抑菌活性的因素包括：
1. 酸度。
ε-聚赖氨酸在酸性至微碱性环境下都具有良好的抑菌作用。它对大肠杆菌的抑菌活性在pH3-9之间的环境中影响甚微，这很好地弥补了目前常见防腐剂在中性和碱性条件下作用效果差的缺点。
2. 温度。
ε-聚赖氨酸具有较高的热稳定性，不易在高温下分解和失活。因此，它可以与原料一同进行灭菌处理，防止二次污染。
3. 蛋白质、盐和金属离子。
ε-聚赖氨酸可能会因与酸性多糖类、盐酸盐类、磷酸盐类和铜离子等物质结合而降低其活性。蛋白质也会影响ε-聚赖氨酸的活性。然而，与盐酸、柠檬酸、苹果酸、甘氨酸和高级脂肪甘油酯等物质合用时，会增强其作用。
尽管ε-聚赖氨酸具有广谱抑菌作用，但其应用并不广泛。根据GB2760的规定，ε-聚赖氨酸仅能用于烘焙食品、熟肉制品和果蔬汁类。除了数据支持不足外，实际应用表现也是重要的影响因素。
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