Che cos'è la ε-poli-L-lisina negli alimenti? Usi, sicurezza, effetti collaterali

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ε-poli-L-lisina o ε-polilisina è un nuovo bioconservante alimentare rispetto a natamicina e nisina. Questo ingrediente è un peptide antimicrobico naturale metabolizzato da Streptomyces e ha un ampio spettro antibatterico contro batteri, lieviti e muffe Gram-negativi e Gram-positivi. Comunemente utilizzato nella conservazione di riso, zuppe, tagliatelle e pesce a fette (sushi).

Di cosa è fatto?

ε-poli-L-lisina è un omopolimero di monomeri di lisina polimerizzato formando legami ammidici tra gruppi ε-ammino e gruppi α-carbossilici. Il suo grado alimentare è una miscela di molecole con 25-35 gradi di polimerizzazione.

Com'è fatto?

Esistono diversi tipi di ε-poli-L-lisina venduti sul mercato, uno è una forma pura o miscelato con polvere di maltodestrina in un rapporto di 50:50 o 25% p/v di soluzione acquosa, la forma comune è il suo sale cloridrato . Di seguito sono riportati i due processi di produzione corrispondenti: 

  1. ε-poly-L-lysine:prodotto da Streptomyces. Albulus da fermentazione aerobica, glucosio come substrato, e segue resine a scambio ionico e spray dry. () 
  2. ε-poli-L-lisina cloridrato:prodotto dalla fermentazione di Streptomyces diastatochromogenes e purificato mediante scambio ionico ed essiccato a spruzzo. () 

Come funziona?

Il principale meccanismo di conservazione della ε-polilisina è descritto nei seguenti passaggi: 

  • ε-polilisina è un catione polivalente altamente polimerizzato (caricato positivamente) che interagisce e si lega con membrane cellulari microbiche caricate negativamente di microrganismi e forma buchi nella membrana.
  • distrugge la struttura della membrana cellulare dei microrganismi e provoca la fuoriuscita di sostanze intracellulari.
  • ε-polilisina entra nella cellula attraverso i fori della membrana, che influenza la struttura e la funzione della membrana cellulare e interferisce con il normale metabolismo fisiologico dei microrganismi, distrugge la trasmissione di materiali ed energia nella cellula, induce la cellula all'autolisi e infine provoca la morte della cellula batterica.

Ha gli effetti antibatterici sul seguente elenco di microrganismi (incompleto):

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

Specifica

Altri nomi

  • polilisina epsilon
  • ε-PL

Numero CAS

28211-04-3

Formula chimica

[C6H12N2O] n٠H2O n=25-35

Peso Molecolare

3218-4498

Struttura

Proprietà

ε-polilisina è un prodotto naturale del metabolismo biologico, con una forte capacità battericida, ampio spettro antibatterico, buona solubilità in acqua, stabilità termica e non influirà sul sapore del cibo.

Aspetto

  • Il prodotto puro è una polvere di colore giallo chiaro, con un sapore leggermente amaro.
  • Sale cloridrato:polvere da bianca a giallo crema.

Solubilità 

Solubile in acqua, leggermente solubile in etanolo, insolubile in solventi organici come acetato di etile ed etere.

PH

Efficace su un'ampia gamma di valori di PH da 3 a 9 e adatto alla maggior parte degli alimenti.

Stabilità

ε-polilisina ha una buona stabilità termica che non si decompone e perde attività antibatterica anche se trattata 20 min in una soluzione acquosa di 120 ℃. Pertanto, la ε-polilisina può passare attraverso il processo termico generale nella lavorazione degli alimenti con materie prime, prevenendo così l'inquinamento alimentare secondario.

Quali sono gli usi della ε-poli-L-lisina?

L'applicazione commerciale di questo ingrediente è iniziata prima in Giappone, poi in Corea e negli Stati Uniti. Nel 2014, la Cina ha approvato ε-PL e il suo cloridrato come nuovo conservante alimentare che può essere utilizzato negli alimenti e nelle bevande.

Cibo

I seguenti alimenti possono contenerlo () :

  • Bevande analcoliche 
  • Riso
  • Formaggi e creme spalmabili al formaggio
  • Sottaceto
  • Condimenti per insalata
  • Yogurt
  • Zuppe
  • Cibi a base di pesce e crostacei
  • Salse a base di pomodoro
  • Bevande al gusto di frutta

Sinergia con altri Additivi o Conservanti

La ε-poli-L-lisina non solo può essere utilizzata da sola, ma può anche essere miscelata con altri additivi alimentari per migliorarne gli effetti antimicrobici. Ha effetti sinergici con acido cloridrico, acido acetico, acido malico, acido citrico, glicina e gliceridi grassi senior.

Ha significativi effetti sinergici contro Listeria monocytogenes e Bacillus cereus se usato con un altro conservante naturale Nisin. ε-PL ha effetti antibatterici su Escherichia coli e lieviti che la nisina non può inibire.

Sinergia con glicina per esibire un effetto antibatterico su Bacillus subtilis e Aspergillus flavus. L'uso combinato di ε-PL e acido acetico può inibire efficacemente la crescita di Bacillus subtilis.

Rivestimento in coltura cellulare

I coprioggetti rivestiti in poli-L-lisina sono comunemente usati per promuovere l'adesione cellulare a una superficie solida (vetreria e plastica) nella coltura cellulare per una più facile manipolazione dei campioni negli esperimenti medici. La soluzione di bromuro di poli-L-lisina (0,01%) è un adesivo ampiamente utilizzato per i vetrini dei tessuti poiché è policationico che interagisce con gli anioni sul tessuto e produce una forte adesione.

È l'alfa-poli-L-lisina (non per uso alimentare) utilizzata in questo campo al posto della ε-poli-L-lisina.

La ε-Poly-L-Lisina è sicura da mangiare?

Sì, è considerato più sicuro dei conservanti chimici in quanto è naturale ed è parzialmente idrolizzato a L-lisina (un aminoacido essenziale) dopo essere stato ingerito dal corpo umano. Ha la funzione sia di conservazione che di fortificazione nutrizionale.

La sua sicurezza è stata approvata dal Ministero della salute, del lavoro e del benessere del Giappone, dalla Food and Drug Administration statunitense nel 2003 e successivamente dalla Commissione sanitaria nazionale della Repubblica popolare cinese (NHC) l'ha approvata nel 2014. È anche autorizzata in altri paesi.

I conservanti sintetici chimici (ad es. benzoato di sodio, sorbato di potassio) sono ampiamente utilizzati negli alimenti per prolungare la durata di conservazione nell'industria alimentare odierna. Tuttavia, i problemi di salute che li circondano emergono sempre, il che fa sì che i consumatori abbiano paura della sicurezza del loro cibo e cercano conservanti sicuri, e quindi i conservanti biologici si distinguono.

FDA

Nel 2004, la FDA non ha avuto dubbi sulla conclusione del produttore giapponese Chisso Corporation che la polilisina era generalmente riconosciuta come sicura (GRAS) per l'uso come agente antimicrobico nel riso cotto o nel riso per sushi ai livelli massimi di utilizzo di 50 mg/kg. () 

Nel 2011, anche la FDA non ha avuto dubbi sulla conclusione del fornitore Purac Biochem b.v. che la polilisina fosse GRAS secondo gli usi previsti come agente antimicrobico in diverse categorie alimentari ad eccezione dei prodotti a base di carne e pollame a livelli fino allo 0,025%. () 

Cina NHC

ε-polilisina è approvato per l'uso in prodotti da forno, prodotti a base di carne cotti, succhi di frutta e verdura e relative bevande. La ε-polilisina cloridrato può essere utilizzata nella seguente lista di alimenti:

  • Frutta, verdura (comprese le radici), fagioli, funghi commestibili, alghe, noci e semi
  • Riso e prodotti
  • Farina di frumento e suoi prodotti
  • Prodotti a base di cereali
  • Carne e prodotti a base di carne
  • Condimento
  • bere
  • Uovo in scatola speziato

Quali sono i possibili effetti collaterali?

Secondo le informazioni del fornitore Purac e della FDA, che la ε-poli-L-lisina è sicura nelle condizioni d'uso previste dopo gli studi sulla tossicità orale acuta, subcronica, cronica, cancerogenicità, riproduzione, teratogenicità e mutagenicità. Non sono state riportate reazioni allergiche o altri effetti avversi.

Domande frequenti

Qual ​​è la differenza tra la poli-L-lisina e la poli-D-lisina?

Quando si tratta di queste due sostanze chimiche, spesso si riferisce all'alfa-polilisina, un altro polimero della lisina, poiché la lisina ha due amminoacidi, può essere polimerizzata in ε-polilisina o alfa-polilisina. L'alfa-poli-L-lisina (PLL) e l'alfa-poli-D-lisina (PDL) possono essere entrambe utilizzate per rivestire materiale di coltura tissutale.

Tuttavia, l'amminoacido precursore del PLL L-lisina si trova naturalmente, mentre il PDL D-lisina è un amminoacido artificiale. Pertanto il primo è biodegradabile mentre il secondo è resistente alla degradazione enzimatica e può prolungare maggiormente l'adesione cellulare.

La ε-Poly-L-lisina è vegana?

Sì, è vegano poiché non vengono utilizzati prodotti di origine non animale e soddisfa le richieste di alcuni vegetariani di conservanti alimentari.

La ε-Poly-L-lisina è priva di glutine?

Sì, questo ingrediente è senza glutine in quanto conforme alla definizione della FDA di senza glutine, che non contiene grano, segale, orzo o incroci di questi cereali. Ed è generalmente considerato sicuro per le persone celiache.

Conclusione

Ora penso che tu possa avere una buona conoscenza del conservante - ε-poli-L-lisina, dai seguenti aspetti:

  • Processo di produzione
  • Utilizzi
  • Sicurezza approvata
  • Possibili effetti collaterali
  • Domande frequenti

In quali tipi di imballaggi alimentari hai trovato questo additivo? Fatemelo sapere nei commenti.