防霉劑的作用部位大致可分為，作用于維持微生物細胞生命所必不可少的各種代謝機制，如細胞壁合成、細胞膜功能、蛋白質合成、核酸合成、能量代謝等，或作用于與這些代謝機制有關的各種酶系。

一般來說，鹵素、烷化劑、酚、季銨鹽、雙胍類防霉劑的作用部位是破壞細胞膜，與核酸、蛋白質等細胞成分等進行反應等。但是，防霉劑的化學結構、微生物細胞的微細結構、作用環境等各種條件對防劑的作用機制有很大影響。

一些食品保存時應用的防腐劑，如苯甲酸，山梨糖酸、丙酸等往往抑制醋酸代謝、糖酵解、三羧酸循環、氧化群酸化等有關酶系，從而抑制微生物的代謝;還破細胞膜，抑制基質的吸收輸送，使蛋白質變性等。

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