Низин
| Низин | |
|---|---|
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Низи́н — полипептидный лантибиотик, образуемый микроорганизмом Streptococcus lactis. Первые описания о подавляющих свойствах низина появились в 1944 году. С середины XX века вещество стало использоваться как пищевой консервант с номером Е234. Низин содержится в сыром молоке и считается безвредным для здоровых людей, поскольку считается, что он расщепляется пищеварительными ферментами за короткое время.
Свойства
В то время как бактериоцины ингибируют только близкородственные виды, низин является редким исключением с «широким спектром действия» и эффективен против многих грамположительных организмов, включая молочнокислые бактерии, Listeria monocytogenes (известный патоген), Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum и т. д[1]. Особенно низин эффективен против спор[1]. Грамотрицательные бактерии защищены своей внешней мембраной, но могут стать восприимчивыми к действию низина после теплового шока или в сочетании с хелатором ЭДТА[1]. При использовании в сочетании с ЭДТА низин обладает способностью ингибировать E. coli и Salmonella enterica[1]. Низин, как бактериоцин класса I, очень стабилен при кислых значениях рН и более термостабилен при более низких значениях рН. Способ действия низина против патогенов, таких как L. monocytogenes, заключается в рассеивании мембранного потенциала и градиента рН[1].
Низин растворим в воде и может быть эффективен при концентрациях, близких к диапазону одной частицы на миллиард. Концентрацию низина можно измерить с помощью различных методов, таких как хроматография или биоанализом диффузии[2].
Применение
Пищевая промышленность
Низин используется как консервант с номером E234 в плавленых сырах, мясе, напитках, хлебобулочных изделиях во время производства, чтобы продлить срок годности за счёт подавления размножения патогенных бактерий. Примечательно то, что пищевой консервант способен сохранять свои отличительные противомикробные характеристики даже под воздействием высокой температуры. Также низин имеет устойчивость к кислым средам.
Другое использование
Благодаря природному избирательному спектру действия, низин также используется в качестве селективного агента в микробиологических средах для выделения грамотрицательных бактерий, дрожжей и плесени.
Низин также используется для упаковок пищевых продуктов и может служить консервантом путём контролируемого высвобождения на поверхность пищевых продуктов из полимерной упаковки.
Низин используется в медицине[3], а также в ветеринарии[4] в качестве антибиотика.
В сочетании с миконазолом он изучался как возможное средство для лечения инфекций, вызванных Clostridium difficile.
Безопасность
На данный момент низин признан безопасной пищевой добавкой регулирующими пищевыми агентствами в более чем 50 странах мира.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) считает низин «общепризнанным безопасным» (GRAS) в качестве пищевой добавки в продуктах питания при условии содержания низина не более 250 мг/кг продукта[5]. Низин указан в Постановлении Комиссии (ЕС) № 231/2012 в качестве разрешённой безопасной пищевой добавки и отнесён к категории «Добавки, отличные от красителей и подсластителей»[6]. В 2013 году Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) установил допустимое суточное потребление низина в количестве 2 мг/кг массы тела, в то время как, согласно данным Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA), ого составляет 1 мг/кг массы тела[7]. В любом случае, реальное потребление низина как пищевой добавки по расчётам EFSA значительно ниже безопасных установленных значений[7].
Имеются данные, что низин может уменьшить симптомы аллергии, вызванных химическим консервантом и может принести пользу людям с колоректальным раком[8].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 And, H. Chen (2003). «Bacteriocins and their Food Applications» (en). Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 2 (3): 82–100. doi:10.1111/j.1541-4337.2003.tb00016.x. ISSN 1541-4337.
- ↑ (2015) «Modeling development of inhibition zones in an agar diffusion bioassay». Food Science and Nutrition 3 (5): 394–403. doi:10.1002/fsn3.232. PMID 26405525.
- ↑ Clara Aranha, Sadhana Gupta, K. V. R. Reddy: Contraceptive efficacy of antimicrobial peptide Nisin: in vitro and in vivo studies. In: Contraception. Band 69. Nr. 4, 2004, S. 333–338.
- ↑ L. T. Cao, J. Q. Wu, F. Xie, S. H. Hu, Y. Mo: Efficacy of nisin in treatment of clinical mastitis in lactating dairy cows. In: Journal of dairy science, Band 90, Nr. 8, 2007, S. 3980–3985.
- ↑ K. Müller-Auffermann, F. Grijalva, F. Jacob, M. Hutzler. Nisin and its usage in breweries: a review and discussion: Nisin and its usage in breweries (англ.) // Journal of the Institute of Brewing. — 2015-07. — Vol. 121, iss. 3. — P. 309–319. — doi:10.1002/jib.233.
- ↑ Consolidated text: Commission Regulation (EU) No 1129/2011 of 11 November 2011 amending Annex II to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council by establishing a Union list of food additives (англ.). Дата обращения: 7 октября 2022.
- ↑ 7,0 7,1 EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), Maged Younes, Peter Aggett, Fernando Aguilar, Riccardo Crebelli. Safety of nisin (E 234) as a food additive in the light of new toxicological data and the proposed extension of use // EFSA Journal. — 2017-12. — Т. 15, вып. 12. — doi:10.2903/j.efsa.2017.5063.
- ↑ Zohreh Norouzi, Ali Salimi, Raheleh Halabian, Hossein Fahimi. Nisin, a potent bacteriocin and anti-bacterial peptide, attenuates expression of metastatic genes in colorectal cancer cell lines // Microbial Pathogenesis. — 2018-10. — Т. 123. — С. 183–189. — ISSN 1096-1208. — doi:10.1016/j.micpath.2018.07.006.