Qu'est-ce que l'ε-poly-L-lysine dans les aliments ? Utilisations, sécurité, effets secondaires

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L'ε-poly-L-lysine ou ε-polylysine est un nouveau bioconservateur alimentaire par rapport à la natamycine et la nisine. Cet ingrédient est un peptide antimicrobien naturel métabolisé par Streptomyces et possède un large spectre antibactérien contre les bactéries Gram-négatives, Gram-positives, les levures et les moisissures. Couramment utilisé dans la conservation du riz, des soupes, des nouilles et des tranches de poisson (sushi).

De quoi est-il fait ?

L'ε-poly-L-lysine est un homopolymère de monomères de lysine polymérisé en formant des liaisons amide entre les groupes ε-amino et les groupes α-carboxyle. Sa qualité alimentaire est un mélange de molécules avec 25 à 35 degrés de polymérisation.

Comment est-il fabriqué ?

Il existe plusieurs types d'ε-poly-L-lysine vendus sur le marché, l'un est une forme pure ou mélangé avec de la poudre de maltodextrine dans un rapport de 50:50 ou une solution d'eau à 25 % p/v, la forme courante est son sel de chlorhydrate . Voici les deux processus de fabrication correspondants : 

  1. ε-poly-L-lysine :produite par Streptomyces. Albulus de la fermentation aérobie, le glucose comme substrat, et suit les résines échangeuses d'ions et séché par pulvérisation. () 
  2. Chlorhydrate d'ε-poly-L-lysine :fabriqué par fermentation de Streptomyces diastatochromogenes et purifié par échange d'ions et séché par pulvérisation. () 

Comment ça marche ?

Le principal mécanisme de conservation de l'ε-polylysine est décrit comme suit : 

  • ε-polylysine est un cation polyvalent hautement polymérisé (chargé positivement) qui interagit et se lie avec les membranes cellulaires microbiennes chargées négativement des micro-organismes et forme des trous dans la membrane.
  • il détruit la structure de la membrane cellulaire des micro-organismes et provoque la fuite de substances intracellulaires.
  • ε-polylysine pénètre dans la cellule par les trous de la membrane, ce qui affecte la structure et la fonction de la membrane cellulaire et interfère avec le métabolisme physiologique normal des micro-organismes, détruit la transmission de matériaux et de l'énergie dans la cellule, induit l'autolyse de la cellule et provoque finalement la mort de la cellule bactérienne.

Il a des effets antibactériens sur la liste de micro-organismes suivante (incomplète):

  • E.coli
  • Staphylococcus aureus
  • Bacillus subtilis
  • Streptococcus thermophilus
  • Lactobacillus bulgaricus
  • Lactobacillus plantarum
  • Saccharomyces cerevisiae
  • Pichia
  • Candide
  • Rhizopus niger
  • Mucor grand

Spécification

Autres noms

  • polylysine epsilon
  • ε-PL

Numéro CAS

28211-04-3

Formule chimique

[C6H12N2O] n٠H2O n=25-35

Poids moléculaire

3218-4498

Structure

Propriétés

L'ε-polylysine est un produit du métabolisme biologique naturel, avec une forte capacité bactéricide, un large spectre antibactérien, une bonne solubilité dans l'eau, une stabilité thermique et n'affectera pas la saveur des aliments.

Apparence

  • Le produit pur est une poudre jaune clair, avec un petit goût amer.
  • Sel chlorhydrate :poudre blanche à jaune crème.

Solubilité 

Soluble dans l'eau, légèrement soluble dans l'éthanol, insoluble dans les solvants organiques tels que l'acétate d'éthyle et l'éther.

PH

Efficace sur une large gamme de valeurs de PH de 3 à 9 et convient à la plupart des aliments.

Stabilité

L'ε-Polylysine a une bonne stabilité thermique qui ne se décomposera pas et ne perdra pas son activité antibactérienne même si elle est traitée 20 min dans une solution aqueuse à 120 ℃. Par conséquent, l'ε-polylysine peut passer par le processus thermique général dans la transformation des aliments avec des matières premières, empêchant ainsi la pollution alimentaire secondaire.

Quelles sont les utilisations de l'ε-Poly-L-Lysine ?

L'application commerciale de cet ingrédient a commencé plus tôt au Japon, puis en Corée et aux États-Unis. En 2014, la Chine a approuvé l'ε-PL et son chlorhydrate en tant que nouveau conservateur alimentaire pouvant être utilisé dans les aliments et les boissons.

Nourriture

L'aliment suivant peut en contenir () :

  • Boissons sans alcool 
  • Riz
  • Fromage fondu et pâtes à tartiner
  • Cornichons
  • Vinaigrettes
  • Yaourt
  • Soupes
  • Aliments à base de poisson et crustacés
  • Sauces à base de tomates
  • Boissons aromatisées aux fruits

Synergie avec d'autres Additifs ou Conservateurs

L'ε-poly-L-lysine peut non seulement être utilisée seule, mais peut également être mélangée à d'autres additifs alimentaires pour améliorer ses effets antimicrobiens. Il a des effets synergiques avec l'acide chlorhydrique, l'acide acétique, l'acide malique, l'acide citrique, la glycine et les glycérides gras supérieurs.

Il a des effets synergiques significatifs contre Listeria monocytogenes et Bacillus cereus lorsqu'il est utilisé avec un autre conservateur naturel, la nisine. ε-PL a des effets antibactériens sur Escherichia coli et les levures que la nisine ne peut pas inhiber.

Synergie avec la glycine pour présenter un effet antibactérien sur Bacillus subtilis et Aspergillus flavus. L'utilisation combinée d'ε-PL et d'acide acétique peut inhiber efficacement la croissance de Bacillus subtilis.

Revêtement en culture cellulaire

Les lamelles recouvertes de poly-L-lysine sont couramment utilisées pour favoriser l'adhérence des cellules à une surface solide (verrerie et ustensiles en plastique) dans la culture cellulaire afin de faciliter la manipulation des échantillons dans les expériences médicales. La solution de bromhydrate de poly-L-lysine (0,01 %) est un adhésif largement utilisé pour les lames de tissu car il est polycationique qui interagit avec les anions sur le tissu et produit une forte adhérence.

C'est l'alpha-Poly-L-lysine (pas de qualité alimentaire) utilisée dans ce domaine à la place de l'ε-Poly-L-lysine.

La ε-Poly-L-Lysine peut-elle être consommée en toute sécurité ?

Oui, il est considéré comme plus sûr que les conservateurs chimiques car il est naturel et il est partiellement hydrolysé en L-lysine (un acide aminé essentiel) après ingestion par le corps humain. Il a la fonction à la fois de conservation et d'enrichissement nutritionnel.

Sa sécurité a été approuvée par le ministère japonais de la santé, du travail et du bien-être, la Food and Drug Administration des États-Unis en 2003 et par la suite, la Commission nationale de la santé de la République populaire de Chine (NHC) l'a approuvée en 2014. Il est également autorisé dans d'autres pays.

Les conservateurs chimiques synthétiques (par exemple, le benzoate de sodium, le sorbate de potassium) sont largement utilisés dans les aliments pour prolonger la durée de conservation dans l'industrie alimentaire actuelle. Cependant, les problèmes de santé qui les entourent sont toujours présents, ce qui fait que les consommateurs ont peur de la sécurité de leurs aliments et recherchent des conservateurs sûrs, et donc les conservateurs biologiques se démarquent.

FDA

En 2004, la FDA n'avait aucune question concernant la conclusion du fabricant japonais Chisso Corporation que la polylysine était généralement reconnue comme sûre (GRAS) pour une utilisation en tant qu'agent antimicrobien dans le riz cuit ou le riz à sushi aux niveaux d'utilisation maximum de 50 mg/kg. () 

En 2011, la FDA n'avait également aucune question concernant la conclusion du fournisseur Purac Biochem b.v. que la polylysine était GRAS dans les utilisations prévues en tant qu'agent antimicrobien dans plusieurs catégories d'aliments, à l'exception des produits à base de viande et de volaille à des niveaux allant jusqu'à 0,025 %. () 

Chine NHC

L'ε-polylysine est approuvée pour être utilisée dans les produits de boulangerie, les produits de charcuterie, les jus de fruits et de légumes et leurs boissons. Le chlorhydrate d'ε-polylysine peut être utilisé dans la liste d'aliments suivante :

  • Fruits, légumes (y compris les racines), haricots, champignons comestibles, algues, noix et graines
  • Riz et produits
  • Farine de blé et ses produits
  • Produits céréaliers
  • Viande et produits à base de viande
  • Condiments
  • boire
  • œuf salé épicé

Quels sont les effets secondaires possibles ?

Selon les informations du fournisseur Purac et de la FDA, l'ε-poly-L-lysine est sans danger dans les conditions d'utilisation prévues après les études sur la toxicité orale aiguë, subchronique, chronique, la cancérogénicité, la reproduction, la tératogénicité et la mutagénicité. Aucune réaction allergique ou autre effet indésirable n'a été signalé.

Questions fréquemment posées

Quelle est la différence entre la Poly-L-lysine et la Poly-D-lysine ?

En ce qui concerne ces deux produits chimiques, il fait souvent référence à l'alpha-polylysine, un autre polymère de la lysine, car la lysine a deux acides aminés, elle peut être polymérisée en ε-polylysine ou alpha-polylysine. L'alpha-poly-L-lysine (PLL) et l'alpha-poly-D-lysine (PDL) peuvent toutes deux être utilisées pour recouvrir les ustensiles de culture tissulaire.

Cependant, l'acide aminé précurseur de PLL, la L-lysine, est présent naturellement, tandis que la D-lysine de PDL est un acide aminé artificiel. Par conséquent, le premier est biodégradable tandis que le second résiste à la dégradation enzymatique et peut prolonger davantage l'adhérence cellulaire.

La ε-Poly-L-lysine est-elle végétalienne ?

Oui, il est végétalien car aucun produit d'origine non animale n'est utilisé et répond aux exigences de certains végétariens en matière de conservateurs alimentaires naturels.

La ε-Poly-L-lysine est-elle sans gluten ?

Oui, cet ingrédient est sans gluten car conforme à la définition de sans gluten de la FDA, qu'il ne contient pas de blé, de seigle, d'orge ou de croisements de ces céréales. Et il est généralement considéré comme sûr pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Conclusion

Maintenant, je pense que vous avez peut-être une bonne connaissance du conservateur - ε-poly-L-lysine, sous les aspects suivants :

  • Processus de fabrication
  • Utilisations
  • Sécurité approuvée
  • Effets secondaires possibles
  • FAQ

Dans quels types d'emballages alimentaires avez-vous trouvé cet additif ? Faites-le moi savoir dans les commentaires.