Механизм действия и безопасность пищевой добавки молочнокислого стрептококцина.

2024-04-26

Механизм действия и безопасность пищевой добавки молочнокислого стрептококцина.

Стрептококцин лактизин, также известный как пептид низин, представляет собой природный биологический антимикробный пептид, получаемый путем ферментации Streptococcus Lactis, встречающегося в природе в молоке и сыре, который обладает антибактериальным действием широкого спектра и может эффективно ингибировать рост и размножение большинства грамположительных бактерий и их споры. В частности, он оказывает очевидное ингибирующее действие на распространенные бактерии, такие как Staphylococcus aureus, Streptococcus haemolyticus и Clostridium botulinum, и может играть роль в консервировании и сохранении многих пищевых продуктов. Кроме того, молочнокислый стрептококцин обладает хорошей стабильностью, устойчивостью к нагреванию и кислоте и имеет хорошие перспективы применения в пищевой промышленности.

Streptococcin Lactis – всемирно признанный, безопасный и натуральный биологический пищевой консервант и антибактериальное средство, в основном используемый для консервации и консервации молока и молочных продуктов, мяса и мясопродуктов. Открытие молочнокислого стрептококцина относится к 20-м годам прошлого века, а в 1928 году американские исследователи, такие как Л.А. Роджерс впервые сообщил, что метаболиты Streptococcus Lactis могут ингибировать рост других молочнокислых бактерий. В 1947 году ATR Mattick et al. установили, что некоторые молочнокислые стрептококки серологической группы N способны продуцировать белковые бактериостатические вещества, и приготовили это полипептидное вещество из ферментационного бульона молочнокислых стрептококков.

Белый порошок стрептококцина молочной кислоты

Низин является натуральным продуктом Streptococcus Lactis, и исследования токсичности Streptococcus Lactis при приеме в пищу показали, что он нетоксичен. Поскольку он особенно чувствителен к протеолитическим ферментам (α-трипсину), после употребления он быстро гидролизуется до аминокислот протеолитическими ферментами в пищеварительном тракте. В 1953 году в Великобритании была выпущена партия коммерческого продукта на основе стрептококцина «Нисаплин»; В 1969 году Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам одобрил стрептококцин Lactis в качестве пищевой добавки; В 1988 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) также официально одобрило использование молочнокислого стрептококцина в пищевых продуктах; В 1990 году Департамент пищевого надзора Министерства здравоохранения Китая выдал сертификат соответствия на использование молочнокислого стрептококцина в Китае. Более 50 стран одобрили использование молочнокислого стрептококцина.
 

Бактериостатический диапазон молочнокислого стрептококка

Streptococcin Lactis может эффективно подавлять или убивать грамположительные бактерии, вызывающие порчу пищевых продуктов, и может убивать большинство грамположительных бактерий в концентрации 100 ppm, а также может ингибировать некоторые виды стафилококков, стрептококков, лактобацилл и микрококков; Он также оказывает значительное ингибирующее действие на большинство клостридий и видов Bacillus. и их споры. Хитчинс, А.Д. и др. показали, что споры Bacillus thermophilus наиболее чувствительны к низину, и очень небольшое количество низина может убить ее споры, а действие низина на споры заключается в торможении их прорастания на начальной стадии размножения спор, а не в убей их.

Из-за узкого антибактериального спектра низина он может убивать или ингибировать только грамположительные бактерии, но не оказывает явного действия на грамотрицательные бактерии, плесень и дрожжи, поэтому его применение ограничено, а сочетание низина с другими консервантами может восполнить этот недостаток, а затем оказать антибактериальное действие широкого спектра действия. Исследования показали, что сочетание низина и других консервантов может усилить собственный антибактериальный эффект, и можно получить широкий антибактериальный спектр. Комбинация низина и молочной кислоты может подавлять развитие сальмонеллы и золотистого стафилококка в мясе. Низин используется в сочетании с хелатирующими агентами (такими как ЭДТА) для оказания определенного ингибирующего действия на сальмонеллу и может эффективно снижать количество других G-бактерий. Кроме того, сочетание низина с фосфатом и цитратом также может улучшить его ингибирующее действие на G-бактерии.

Молекулярная структура молочнокислого стрептококцина

Антибактериальный механизм молочнокислого стрептококка

Исследования показали, что низин представляет собой гидрофобный и положительно заряженный небольшой пептид, который может адсорбироваться на клеточной мембране грамположительных чувствительных бактерий и взаимодействовать с отрицательно заряженными веществами клеточной стенки (такими как тейхоевая кислота, уроновая кислота, кислые полисахариды). или фосфолипиды) и могут проникать в клеточную мембрану с образованием проницаемых отверстий под действием С-конца, ингибировать синтез клеточной стенки грамположительных бактерий, изменять проницаемость клеточной мембраны, вызывать отток малых молекул веществ в клетке, и в то же время приток внеклеточных молекул воды и в конечном итоге приводят к аутолизу и гибели клетки.

Низин обладает антимикробной активностью в отношении многих G+ бактерий, но не действует на G-бактерии, дрожжевые и плесневые грибы. Сравнивая клеточную стенку G+-бактерий и G-бактерий, можно обнаружить, что слой пептидогликана у G+-бактерий значительно толще, чем у G--бактерий, а состав клеточной стенки G-бактерий более сложен и включает в основном белки, фосфолипиды и липополисахариды и т. д., которые очень плотны и могут пропускать только небольшие молекулы с молекулярной массой менее 600Да, тогда как низин имеет молекулярную массу около 3510Да, поэтому не может пройти через плотную клеточную стенку, поэтому Низин не может достичь клеточной мембраны и играть бактерицидную роль. Для дальнейшего подтверждения этого утверждения Стивен и Кордел и др. сообщили, что после лечения изменилась проницаемость внешней стенки G-бактерий, G-бактерии также стали чувствительными к низину и также могли быть ингибированы или убиты. Это убедительно доказывает, что G-бактерии не чувствительны к низину, поскольку клеточная стенка слишком толстая, чтобы молекулы низина могли проникнуть в нее. В процессе стерилизации низина редкие аминокислоты, содержащиеся в его молекуле, оказывают большое влияние на низин, и исследования по этой проблеме ведутся достаточно активно, в основном средствами белковой инженерии, а также составления состава одной или части аминокислот. кислоты в молекуле низина направленно изменяются для изучения его функции. Исследования в этой области приведут к лучшему пониманию механизма действия Низина с целью расширения сферы применения или усиления эффекта действия.

Безопасность молочнокислого стрептококцина

Стрептококцин лакт – это натуральное пептидное вещество, которое после употребления может перевариваться и разлагаться на аминокислоты под действием протеаз в организме человека (таких как трипсин, ферменты поджелудочной железы, сиалазы и т. д.), без микробной токсичности или патогенного воздействия, поэтому его безопасность высока. .

В 1956 году Британская комиссия по консервированию пищевых продуктов подтвердила, что в молоке и сыре естественным образом присутствуют различные количества стрептококцина; В 1962 году Хара и др. Японии подтвердили, что полулетальная ЛД50 молочнокислого стрептококцина у мышей составляет около 7 г/кг массы тела, что аналогично значению ЛД50 обычной соли. Коммерческий сектор в Соединенном Королевстве и бывшем Советском Союзе провел обширные токсичность и биологические исследования токсичности и биологии производимого молочнокислого стрептококцина, включая канцерогенность, выживаемость, регенерацию, химический состав крови, функцию почек, функцию мозга, реакцию на стресс, и патология органов животных, а также многие другие исследования доказали, что Низин безопасен. Токсикологические тесты доказали острую оральную токсичность лактатного стрептококцина на мышах: LD50 самок мышей составляла 6.81 г/кг массы тела, а LD50 мышей-самцов составляла 9.26 г/кг массы тела, что фактически было нетоксично. Острая пероральная токсичность молочнокислого стрептококцина у крыс: LD50 у самок крыс составляла 6.81 г/кг массы тела, а LD50 у самцов крыс составляла 14.70 г/кг массы тела, что фактически было нетоксичным. Результаты показали, что молочнокислый стрептококцин безопасен. Федеральные правила США классифицируют молочнокислый стрептококцин как «общепризнанный безопасный» (GRAS). В марте 1992 года Министерство здравоохранения Китая в одобренном к внедрению документе четко указало: «Молочнокислый стрептококцин можно с научной точки зрения считать безопасным в качестве средства для консервирования пищевых продуктов». В настоящее время почти 50 стран мира приняли законы, регулирующие объем и пределы использования молочнокислого стрептококцина в качестве пищевого консерванта, в то время как более 20 стран, таких как Великобритания, Франция и Австралия, не имеют никаких правил в отношении использования молочнокислого стрептококцина в качестве консерванта пищевых продуктов. использование ограниченного количества.

Применение молочнокислого стрептококцина

1. Применение в молоке и молочных продуктах.
1. Отечественный низин впервые был успешно применен при высокотемпературной стерилизации молока (УВТ). Обычно ультрапастеризованное молоко мгновенно стерилизуется с помощью ультрапастеризации и асептически упаковывается без необходимости добавления пищевых консервантов. Однако жарким летом качество сырого молока часто трудно гарантировать, и в результате в нем остается больше микробных остатков, что приводит к увеличению количества плохих пакетов (пакеты с кислотой, вздутие пакетов и т. д.). Добавление низина может значительно снизить скорость порчи молока, подвергнутого ультрапастеризации, и продлить срок хранения.
2. Применение во вторично стерилизованном молоке. Большую часть вторично стерилизованного молока производят малые и средние молочные предприятия, а продукция относится к средне- и низкосортным. Свежее молоко необходимо стерилизовать путем вторичного нагревания в течение длительного времени, в результате чего происходит неферментативное потемнение и потемнение продукта. Добавление низина позволяет снизить интенсивность стерилизации, уменьшить процесс неферментативного потемнения, продлить срок хранения продукта.
3. Применение в пастеризованном молоке. По имеющимся данным, в августе прошлого года доля квалифицированного пастеризованного молока на рынке Шанхая составляла всего 73.37%, а квалифицированная продукция на момент доставки распределялась среди потребителей через распределительную станцию ​​из-за отсутствия поддержки холодовой цепи. (самое продолжительное время без холодовой цепи составило 8 часов), что привело к серьезному снижению качества переработанного молока и увеличению количества колиформных бактерий. Добавление низина может повысить безопасность пастеризованного молока.
4. Применение в свежем молоке. Согласно новому международному стандарту GB5408.2-1999, пищевые консерванты не должны добавляться в ультрапастеризованное молоко и вторично стерилизованное молоко. Для достижения этой цели необходимо повышать качество сырого молока (свежего молока) и строго контролировать микробиологические показатели сырого молока. Согласно стандарту экологически чистых пищевых продуктов, выпущенному Министерством сельского хозяйства, общее количество колоний в каждом миллилитре свежего молока должно составлять менее 500,000 400. Однако, по данным молочного завода в Шаньдуне, помимо прямого контроля пастбищ, общее количество колоний свежего молока, транспортируемого рефрижераторами на расстояние 5 километров и за 6–4 часов, будет значительно превышать стандарт. Согласно отчету молочной станции во Внутренней Монголии, даже если молоко собирается централизованно, механически охлаждается и транспортируется грузовиком-рефрижератором, температура молока поддерживается на уровне 6–10 °C и не превышает 100 °C летом. , а общее количество колоний на миллилитр сырого молока все еще находится в пределах 2~XNUMX миллионов, что не может соответствовать показателям, указанным в стандарте.
Кроме того, в сыром молоке нельзя использовать химические консерванты, а отдельные фермеры добавляют формальдегид, чтобы предотвратить порчу и гниение свежего молока, что является серьезным нарушением и незаконным поведением. Если добавить низин, свежее молоко сможет сохранить свое качество и соответствовать стандарту (поскольку низин естественным образом присутствует в небольшом количестве свежего молока).
5. Применение в йогурте. Йогурт, содержащий активные молочнокислые бактерии, может медленно ферментироваться в течение срока хранения, что приводит к дальнейшему повышению кислотности йогурта. В результате йогурт становится хуже на вкус и неприемлем для потребителей. Добавление низина может препятствовать дальнейшему повышению кислотности при брожении йогурта.
Способ добавления йогурта может быть до или после основного брожения. Каков правильный способ добавить его? Это зависит от сорта и процесса изготовления продукта. Если добавление производится до основного брожения, количество добавляемого низина необходимо строго контролировать. Это связано с тем, что низин оказывает ингибирующее действие на йогуртовые культуры, что удлиняет время брожения. Критерием оценки является то, что после добавления низина время основного брожения йогурта должно закончиться в течение 3–6 часов. Если время основного брожения составляет более 6 часов, количество низина следует уменьшить. Из-за большого разнообразия йогуртов конкретные области применения различных йогуртов не будут вводиться по отдельности.

2. Применение в мясных продуктах
Отечественный низин первым был успешно применен в высокотемпературных мясных продуктах. Затем его также эффективно используют в мясных продуктах при низкой температуре. Пока неважно, какая форма упаковки (гибкая упаковка, консервная, бутылка, оболочка), какой бы способ обработки (маринование, вощение, соус, копчение, маринад, кисло-сладкая, вяленая) птица (курица, утка) , гусь), мясо (свиньи, крупный рогатый скот, овцы, кролики), рыба и креветки и другие продукты достигли относительно идеальных результатов.
Поскольку мясные продукты богаты питательными веществами, имеют высокую активность воды и нейтральный pH, в них могут расти и размножаться все виды вредных микроорганизмов, таких как бактерии, плесень и дрожжи. Для расширения антибактериального спектра и усиления антисептического эффекта следует выбирать не чистый Низин, а композитные препараты Низина. Так называемые сложные добавки представляют собой смесь двух или более отдельных разновидностей добавок физическими методами. Обычно его предоставляет непосредственно производственное подразделение, а клиенты, которые могут это сделать, также могут составить его самостоятельно.
В настоящее время композитные изделия обычно разрабатываются в соответствии со следующими тремя принципами:
(1) Каждый компонент составного продукта является разновидностью, утвержденной государством.
(2) Для удобства клиентов и транспортировки твердые сорта не смешиваются с жидкими, а составные жидкие продукты отсутствуют. Обычно это твердая составная добавка. Если клиент возвращается самостоятельно, на него не распространяется действие этого принципа.
(3) В целях повышения безопасности и качества пищевых продуктов натуральные пищевые консерванты не смешиваются с химическими консервантами, за исключением сорбиновой кислоты. Поскольку сорбиновая кислота является ненасыщенной жирной кислотой, по сути такой же, как и природные ненасыщенные жирные кислоты, она может усваиваться в организме с образованием углекислого газа и воды. Таким образом, сорбиновую кислоту можно рассматривать как ингредиент пищи. Его можно считать безвредным для человеческого организма.
Было показано, что Низин работает с хелатирующими агентами, такими как ЭДТА, для подавления грамотрицательных бактерий. Таким образом, антимикробный спектр Низина расширяется. ЭДТА представляет собой динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, которую получают реакцией этилендиамина, цианида натрия и водного раствора формальдегида, а затем реагируют с гидроксидом натрия. Национальный стандарт предусматривает, что его разрешено использовать только в некоторых консервах. Из соображений безопасности компания отказалась от использования добавок, содержащих ЭДТА, что вполне разумно. Если выбран хелатирующий агент глюконат-δ-лактон, он имеет большую безопасность и превосходство, и эта органическая кислота является промежуточным продуктом метаболизма глюкозы в организме. Поэтому можно считать, что он безвреден для человеческого организма. Глюконат-δ-лактон также снижает pH мясных продуктов, что может усиливать действие красителей и консервантов. Кроме того, он также может снизить активность воды в мясных продуктах, что само по себе является отличным пищевым консервантом.

3. Применение в консервах. Добавление низина
Консервы имеют множество преимуществ:
(1) Это может снизить интенсивность термической обработки, уменьшить потери пищевых питательных веществ и улучшить вкусовые качества продукта.
(2) Подавить рост и размножение термостойких бактериальных спор и продлить срок хранения продуктов питания. В настоящее время он в основном используется в некоторых консервированных фруктах и ​​овощах, чтобы снизить интенсивность стерилизации и повысить хрупкость тканей и пищевые качества консервированных фруктов и овощей.

В-четвёртых, приложение
в растительной белковой пище Коробочный лактоновый тофу, срок хранения которого в жаркий летний день составляет менее 12 часов. Через 12 часов продукт станет обезвоженным, прокисшим и испорченным. При добавлении Низина срок годности можно продлить до 24 часов. Срок годности 1 день безопасен для удовлетворения потребностей в этом готовом к употреблению продукте, обращающемся на рынке. Согласно исследованиям Ван Шаолиня из Пекинского сельскохозяйственного университета, при наличии более высоких требований к сроку хранения с добавлением низина и микроволновой стерилизации при комнатной температуре 18 °C срок хранения может достигать 3 дней.
5. Применение в напитках Добавление низина
к напиткам может подавлять рост и размножение кислотоустойчивых и термостойких бактерий (таких как Bacillus acidus), предотвращать прогоркание напитков и продлевать срок годности продуктов. В настоящее время разновидности напитков, которые используются при производстве напитков, включают фруктовые соки, напитки с уксусной кислотой, напитки с алоэ вера, молокосодержащие напитки, оздоровительные напитки (например, напитки с женьшенем, напитки из лайчи-хризантемы) и т. д.
6. Применение в пивоварении вина.
Благодаря тому свойству, что низин не подавляет дрожжевое брожение, его можно использовать при пивоварении, рисовом вине, вине и других алкогольных напитках для предотвращения прогоркания и других заболеваний, вызываемых молочнокислыми бактериями. В настоящее время при пивоварении пива и рисового вина он в основном используется для расширения пивных и рисовых винных дрожжей для предотвращения заражения различными бактериями. Для слабоалкогольного рисового вина это часто вызвано неполной стерилизацией, нечистой упаковочной тарой или плохой герметизацией, низким содержанием алкоголя и т. д., что приводит к скисанию и порче вина при хранении. Добавление низина может эффективно предотвратить прогоркание и продлить срок хранения рисового вина.
7. Применение в полуфабрикатах.
В небольшой упаковке полуфабрикатов для досуга, таких как куриные ножки, куриные ножки, сушеное мясо и другие продукты из птицы, подробно описан раздел «Применение мясных продуктов», и здесь он не будет повторяться. Растительные полуфабрикаты, такие как малосоленая горчица и тертая тыква, также обычно используются в производстве.


Поделиться статьей

Есть вопросы о пищевых добавках?

Наша профессиональная команда продаж ждет вашей консультации.

Copyright © Arshine Food Additives Co., Ltd. Все права защищены.

ВОПРОСЫ?

×
  • *Имя:

  • Рабочий телефон:

  • *E-mail:

  • Компания:

  • Страна:

  • *Более подробная информация: