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牛至的活性成分具有较强的表面活性和脂溶性，极易透过细菌细胞膜进入细胞体内，从而改变细菌细胞膜的通透性，使细胞的内容物流失，进而这些成分可以进入细菌的体内，通过有效阻止线粒体的呼吸作用来达到灭菌的目的。牛至的提取液牛至精油主要是牛至茎、叶的提取物，是一种淡黄色澄清的油状液体，其主要成分为酚类化合物，如香芹酚等。牛至精油内抗菌化合物的数量多达30种以上。新鲜牛至中牛至精油的含量较低，仅仅约为0.07%～0.2%，即使是干样品中，牛至精油的含量也仅为0.15%～0.4%。资料表明，牛至的强挥发性是基于其本身含有的乌索酸、鞣质、黄酮及黄酮苷、香豆素、聚酚等三十多种挥发性成分，因而挥发性很强，不易保存［7-9］。国内外一些研究表明，牛至精油具有高效广谱的抑菌性能[10-11]。牛至精油以其抗菌谱广、作用迅速、无残留、不易产生耐药性等优点而备受学者们的青睐，这使得其应用价值近年来不断被发掘出来。但是不可避免，牛至精油也具有其挥发性强、有刺激性气等特点，因而微胶囊化的牛至精油成为国内的研究热点。研究表明，牛至精油在微胶囊化后，抑菌性会得到显著的提高，且生理特性可以得到持久的保持。
1.1.2 牛至精油在食品中的应用
在医药、食品、烟酒、日用化学等工业领域中，精油毫无争议的成为研究和应用中备受青睐的角色，尤其是在食品领域中，占有不可小觑的地位。
随着食品工业的迅速发展,食品添加剂工业已成为现代化食品工业的基础工业之一。由于化学添加剂的使用经常会存在超标或品质不符合标准的问题，人们更加青睐于天然食品添加剂。利用天然植物精油来抑制食品中的细微生物时最有潜力替代化学防腐剂的食品生物技术之一。食品工业的重要发展方向已转向纯天然、绿色、健康无污染的食品添加剂的开发与应用。目前此类食品添加剂主要用做食用天然色素、香料、甜剂、防腐剂、抗氧化剂及乳化增稠剂等。如肉桂精油可作为保险防腐剂，用于水果和糕点食品之中。再如茶多酚，一种从茶叶中提取的酚类物质，经常作为抗菌剂和抗氧化剂广泛的用在糕点、油炸食品、香肠、火腿、水产品和酱油类食品中，以达到保鲜效果。食品污染的元凶有很多，如革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，而其中造成食品污染的主要病原体包括埃希氏菌属大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和杆菌等。国内外的一些研究表明。牛至精油能有效抑制食品中细细菌及食源性细菌的生长。牛至精油的抑菌作用决定其可成为一种天然绿色的理想食品防腐剂。
1.1.3牛至精油及牛至精油微胶囊熏蒸抑菌研究进展
刘光发，刘志茹等的实验表明，牛至精油的主要化学成分香芹酚，其成分极高，占总体的84．40％。牛至精油可以提升抗菌薄膜的断裂拉伸应变，但是会一定程度上降低薄膜的拉伸强度。抗菌薄膜随着牛至精油的添加，不仅透明性变差，透光率降低，且雾度升高。而当牛至精油含量不断提升，抗菌薄膜对3种霉菌的抑制作用明显加强，当牛至精油的添加量达到2％时抗菌薄膜对灰霉、青霉、根霉均具有显著地抑菌效果，抑菌圈直径分别达到60、45、90mm。[12]
刘光发，王建清等以牛至精油为芯材，海藻酸钠为壁材，采用锐孔凝固法制备牛至精油微胶囊，并研究其对灰霉的抑制作用，该研究有很大的参考和借鉴价值，可以推进开发天然抑菌剂的步伐。改实验表明以海藻酸钠为壁材，采用锐孔-凝固法制备牛至精油微胶囊的最佳工艺条件为：海藻酸钠质量分数为2.5%，壁材海藻酸钠与芯材牛至精油的质量比为1:1，乳化剂为0.1%吐温-80和0.2%单甘酯，CaCl₂质量分数为1.5%。按以上条件制备的微胶囊中，牛至精油的包埋率为60.48%。微胶囊具有多孔的内部结构，以此特点可以达到更好的包埋牛至精油的效果。抑菌实验结果明:牛至精油微胶囊具有良好的缓释抑菌效果,当微胶囊用量达到0.02g时，可以完全抑制培养皿内灰霉的生长，抑菌圈直径达到90mm。[13]