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對于香蘭素的機制的研究主要包括3個方面：作用于細胞膜，破壞膜的完整性；作用于酶，使酶失活；作用于遺傳物質，使遺傳物質失活或結構遭到破壞。

破壞細胞膜完整性

香蘭素中存在的酚醛基，具有疏水性，且pH值越低疏水性越強，能使細胞膜變得不穩定，破壞細胞膜結構，使細胞壁出現凹陷，細胞膜向內突起，細胞質濃縮和空泡形成等。

但是香蘭素對于不同的細胞破壞程度不一樣。革蘭陽性菌較革蘭陰性菌細胞壁厚，交聯度高，可有效阻止香蘭素進入，而革蘭陰性菌結構疏松，且含有較多的脂類，香蘭素易與之結合，因此，對革蘭陰性菌的抑菌強于對革蘭陽性菌的抑菌效果。這也與微生物的形狀有關，桿菌表面積較球菌表面積大，其單位面積可與更多的香蘭素結合，故香蘭素對桿菌的抑菌效果優于球菌。除了對不同的微生物具有不同的活性，香蘭素的濃度也影響活性，濃度越高、作用時間越長，其活性越高。