食品中のε-ポリ-L-リジンとは?用途、安全性、副作用

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ε-ポリ-L-リジンまたはε-ポリリジンは、ナタマイシンおよびナイシンと比較して新しい食品生物防腐剤です。この成分は、Streptomyces によって代謝される天然の抗菌ペプチドであり、グラム陰性菌、グラム陽性菌、酵母、カビに対して幅広い抗菌スペクトルを持っています。米、スープ、麺、切り身(寿司)の保存によく使用されます。

素材は何ですか?

ε-ポリ-L-リジンは、ε-アミノ基とα-カルボキシル基の間でアミド結合を形成することによって重合されたリジンモノマーのホモポリマーです。その食品グレードは、重合度 25~35 の分子の混合物です。

どのように作られていますか?

市場で販売されている ε-ポリ-L-リジンにはいくつかの種類があります。1 つは純粋な形、または 50:50 または 25% w/v 水溶液の比率でマルトデキストリン粉末と混合されたもので、一般的な形はその塩酸塩です。 .以下は、対応する 2 つの製造プロセスです。

<オール>
  • ε-ポリ-L-リジン:ストレプトミセスによって産生されます。好気性発酵からのアルブルス、基質としてのグルコース、イオン交換樹脂に続き、噴霧乾燥。 ()
  • ε-ポリ-L-リジン塩酸塩:Streptomyces diastatochromogenes 発酵によって製造され、イオン交換によって精製され、噴霧乾燥されています。 ()
  • 仕組み

    ε-ポリリジンの主な保存メカニズムは、次のステップとして説明されています。

    • ε-ポリリジンは、微生物の負に帯電した微生物細胞膜と相互作用して結合し、膜に穴を形成する高度に重合した多価カチオン (正に帯電) です。
    • 微生物の細胞膜構造を破壊し、細胞内物質の漏出を引き起こします。
    • ε-ポリリジンは膜の穴から細胞に入り、細胞膜の構造と機能に影響を与え、微生物の正常な生理学的代謝を妨害し、細胞内の材料とエネルギーを分解し、細胞の自己消化を誘導し、最終的に細菌細胞の死を引き起こします。

    以下の微生物リストに抗菌効果があります (不完全):

    • 大腸菌
    • 黄色ブドウ球菌
    • 枯草菌
    • レンサ球菌サーモフィルス
    • 乳酸菌ブルガリクス
    • 乳酸菌プランタルム
    • 出芽酵母
    • ピキア
    • カンジダ
    • Rhizopus niger
    • ムコール背が高い

    仕様

    別名

    • イプシロンポリリジン
    • ε-PL

    CAS番号

    28211-04-3

    化学式

    [C6H12N2O] n٠H2O n=25-35

    分子量

    3218-4498

    構造

    プロパティ

    ε-ポリリジンは、強力な殺菌能力、広い抗菌スペクトル、良好な水溶性、熱安定性を備えた天然の生物学的代謝産物であり、食品の風味に影響を与えません。

    外観

    • 純粋な製品は淡黄色の粉末で、少し苦味があります。
    • 塩酸塩:白色からクリームイエローの粉末

    溶解度

    水に溶け、エタノールに溶けにくく、酢酸エチルやエーテルなどの有機溶媒に溶けない。

    PH

    PH3~9の広い範囲で効果を発揮し、ほとんどの食品に適しています。

    安定性

    ε-ポリリジンは熱安定性に優れており、120℃の水溶液で20分間処理しても分解・抗菌力が低下しません。したがって、ε-ポリリジンは、原材料を使用した食品加工における一般的な加熱プロセスを経ることができ、それによって二次食品汚染を防ぐことができます.

    ε-ポリ-L-リジンの用途は?

    この成分の商用利用は、日本で早くから始まり、次に韓国と米国で開始されました。 2014 年、中国はε-PL とその塩酸塩を食品や飲料に使用できる新しい食品防腐剤として承認しました。

    食べ物

    次の食品に含まれている可能性があります () :

    • ソフトドリンク
    • プロセスチーズとチーズスプレッド
    • ピクルス
    • サラダドレッシング
    • ヨーグルト
    • スープ
    • 魚介類をベースにした食品
    • トマトベースのソース
    • フルーツ風味の飲み物

    他の添加物や防腐剤との相乗効果

    ε-ポリ-L-リジンは、単独で使用できるだけでなく、他の食品添加物と混合して抗菌効果を高めることもできます。塩酸、酢酸、リンゴ酸、クエン酸、グリシン、高級脂肪酸グリセリドとの相乗効果があります。

    別の天然防腐剤ナイシンと併用すると、リステリア・モノサイトゲネスおよびバチルス・セレウスに対して有意な相乗効果があります。 ε-PL は、ナイシンが阻害できない大腸菌や酵母に対して抗菌効果があります。

    グリシンとの相乗効果で、枯草菌やアスペルギルス・フラバスに抗菌効果を発揮。 ε-PLと酢酸を併用することで、枯草菌の増殖を効果的に抑制できます。

    細胞培養におけるコーティング

    ポリ-L-リジンでコーティングされたカバースリップは、医療実験でのサンプルの操作を容易にするために、細胞培養の固体表面 (ガラス製品やプラスチック製品) への細胞接着を促進するために一般的に使用されます。ポリ-L-リジン臭化水素酸塩溶液 (0.01%) は、組織上の陰イオンと相互作用して強力な接着を生成するポリカチオン性であるため、組織スライドに広く使用されている接着剤です。

    これは、ε-ポリ-L-リジンの代わりにこの分野で使用されるアルファ-ポリ-L-リジン (食品用ではありません) です。

    ε-ポリ-L-リジンは食べても安全ですか?

    はい、それは天然であり、人体に摂取された後、L-リジン(必須アミノ酸)に部分的に加水分解されるため、化学防腐剤よりも安全であると考えられています.保存と栄養強化の両方の機能を持っています。

    その安全性は、2003 年に日本の厚生労働省、米国食品医薬品局によって承認され、その後、2014 年に中華人民共和国の国民健康委員会 (NHC) によって承認されました。

    化学合成防腐剤 (安息香酸ナトリウム、ソルビン酸カリウムなど) は、今日の食品業界で賞味期限を延ばすために食品に広く使用されています。しかし、彼らを取り巻く健康への懸念は常に生じており、消費者は食品の安全性を恐れ、安全な防腐剤を求めているため、生物学的防腐剤が際立っています.

    FDA

    2004 年、FDA は、日本の製造業者 Chisso Corporation の結論について疑問を呈しませんでした。 ポリリジンは、最大使用レベル 50 mg/kg で炊飯または寿司飯の抗菌剤として使用するのに一般的に安全であると認められている (GRAS)。 ()

    2011 年、FDA は供給者 Purac Biochem b.v. の結論についても疑問を呈しませんでした。 そのポリリジンは、0.025% までのレベルの肉および家禽製品を除いて、いくつかの食品カテゴリーの抗菌剤としての意図された用途の下で GRAS でした。 ()

    中国 NHC

    ε-ポリリジンは、焼き菓子、調理済みの肉製品、果物や野菜のジュース、およびそれらの飲料への使用が承認されています。 ε-ポリリジン塩酸塩は、次の食品リストに使用できます:

    • 果物、野菜 (根を含む)、豆、食用キノコ、藻類、ナッツ、種子
    • 米と製品
    • 小麦粉とその製品
    • シリアル製品
    • 肉および肉製品
    • 調味料
    • 飲む
    • スパイス入りコーンエッグ

    考えられる副作用は何ですか?

    供給元 Purac および FDA からの情報によると、ε-ポリ-L-リジンは、急性、亜慢性、慢性経口毒性、発がん性、生殖、催奇形性、および変異原性に関する研究の後、意図された使用条件下で安全です。アレルギー反応やその他の悪影響は報告されていません。

    よくある質問

    ポリ-L-リジンとポリ-D-リジンの違いは?

    これら2つの化学物質に関しては、リジンの別のポリマーであるα-ポリリジンを指すことが多く、リジンには2つのアミノ酸があり、ε-ポリリジンまたはα-ポリリジンに重合することができます.アルファ-ポリ-L-リジン (PLL) とアルファ-ポリ-D-リジン (PDL) は両方とも、組織培養器具のコーティングに使用できます。

    ただし、PLL 前駆体アミノ酸 L-リジンは天然に存在しますが、PDL D-リジンは人工アミノ酸です。したがって、前者は生分解性であり、後者は酵素分解に耐性があり、細胞接着をより長くする可能性があります.

    ε-ポリ-L-リジンはビーガンですか?

    はい、非動物由来の製品は使用されておらず、一部の菜食主義者の自然食品防腐剤の要求を満たしているため、ビーガンです。

    ε-ポリ-L-リジンはグルテンフリーですか?

    はい、この成分は、小麦、ライ麦、大麦、またはこれらの穀物の雑種を含まないというFDAのグルテンフリーの定義に準拠しているため、グルテンフリーです.また、一般的に、セリアック病の人にとって安全であると考えられています.

    結論

    これで、次の側面から防腐剤のε-ポリ-L-リジンについて十分な知識を持っていると思います:

    • 制作過程
    • 用途
    • 承認された安全性
    • 考えられる副作用
    • よくある質問

    この添加物はどのような食品包装で見つかりましたか?コメントで教えてください。