Пищевая добавка е 234

Не наносящим ущерба здоровью и окружающей среде консервантам в наше время отдают предпочтение потребители, а, следовательно, и производители. Одним из немногих таких консервантов и является Е234.

E234, низин, Nisin — пищевой консервант естественного происхождения, в отличие от опасных пищевых добавок, например, формальдегид (Е240).  Низин обладает широким спектром антибактериальной активности, в том числе и против патогенных микроорганизмов. Он принадлежит к классу лантибиотиков, названных так из-за содержания в них лантионина.

Е234 — единственный лантибиотик, разрешенный ВОЗ к использованию в качестве пищевой добавки.

Свойства

Производство

Синтез Е234 химическим путем невозможен.

Низин относится к полициклическим антибактериальным пептидам. Вырабатывают его лактобактерии Lactococcus Lactis. Получают E234 путем культивирования L.Lactis на молоке или декстрозе.

Простота производства Е234 и безопасность его использования в качестве консерванта привели к широкому распространению этой пищевой добавки. Впервые E234 получили в начале 1930-х годов, а промышленное производство было налажено в 1950-х. Выпускаемый препарат получил имя Nisaplin, таким названием производители хотели подчеркнуть, что основой для выращивания L.Lactis является натуральное альпийское молоко. Лаборатории, производящие препарат, находились в Биминстере, городе в графстве Дорсет, Великобритания. В конце 60-х Nisaplin получил официальный статус пищевой добавки в США, а в 1983 году веществу был присвоен код Е234.

На данный момент в мире всего два крупных предприятия, производящих У234 — Aplin & Barrett Ltd (Великобритания), производящее упомянутый выше Nisaplin и Chr. Hansen A/S (Дания), которое присвоила своему препарату название Chrysin.

E234 упаковывают в пластиковые контейнеры по 500г.

Добавка Е234 признана безопасным для употребления консервантом более чем в 50 странах. Среди них США, Россия, страны ЕС и Китай.

Применение

Е234 позволяет сократить затраты при производстве множества продуктов. Дело в том, что он справляется с бактериями, которые погибают только после длительной тепловой обработки, и тем самым сокращает время производства продуктов, а также увеличивает сроки их хранения.

E234 добавляют в выпечку, молочные продукты, соусы, кремы, фруктовые и овощные консервы.

Безопасный, но слишком сильный

Широкое антимикробное действие — это главная сила, но и основная опасность Е234. В организме человека присутствуют не только вредные микроорганизмы, и сильный антимикробный удар может привести к дисбалансу микрофлоры.

Существуют рекомендованные нормы использования низина — от 150 до 600 гр на тонну готового плавленного или обычного сыра, от 100 до 200 на тонну овощных и фруктовых консервов, от 10 до 150 грамм на тонну молока и молочных продуктов.

Лекарство будущего

Исследование, проведенное Мичиганским Университетом показало, что низин не только подавляет активность бактерий, но еще и «убивает» злокачественные клетки. Доктор Ивонна Капила, профессор кафедры стоматологии, изучая влияние E234 на заболевания полости рта, ставил эксперименты на лабораторных мышах. Он кормил их молоком с высоким содержанием низина девять недель, и добился 70-80% сокращения раковых клеток в течение этого срока.

И хотя еще рано говорить о найденном лекарстве от рака, это и другие исследования показывают, что потенциал Е234 значительно шире области его нынешнего использования.

Пищевая добавка, числящаяся в классификационной таблице под шифровым номером Е 234 является пептидным антибактериальным веществом (антибиотиком), свойства консерванта которого широко применяются в пищевых производствах.

В природе это вещество «низин» можно встретить в кисломолочных продуктах. Оно образуется в них как результат воздействия микроорганизмов типа лакто-стрептококков (Streptococcus lactis)

Происхождение: 2-синтетическое;

Категория добавки: консервант;

Опасность: уровень крайне низкий;

Синонимические названия: Е 234, вализин, низин, Е-234, валізін, Nisin.

Общая информация

Консервирующие свойства данного вещества были впервые описаны учеными в середине прошлого столетия (1944 г), правда, замечено было раньше, что род стрептококковых микроорганизмов вырабатывают вещества, обеспечивающие угнетение других молочных бактерий.

Уже в 50-х годах прошлого века начали производить низин в промышленных масштабах с целью применения его в пищевых производствах.

Для получения низина применяется метод ферментации, в котором принимают активное участие бактерии типа Lactococcus Lactis. В качестве сырья для культивирования бактерий выступают субстраты природного происхождения. В основном, это молоко или глюкоза.

Если разложить низин на химические элементы, будет видно, что он схож по своей структуре с пептидными антибактериальными веществами: субтилином, дюрамицином и циннамицином. Одним из важных свойств вещества является его превосходная растворимость в любой водной среде.

В виде химической формулы вещество под шифровым номером Е-234 будет выглядеть следующим образом: C143H230N42O37S7.

Влияние на организм

Вред

Опасность Низина для здоровья человека заключается в том, что кроме угнетения вредных микроорганизмов и бактерий, он способен убивать и полезные бактерии, нарушая тем самым (как и многие другие антибактериальные средства) полезную микрофлору кишечника.

В связи с этим объемные прием данного вещества не рекомендуется для человека.

Польза

Как полезное вещество Е 234 подавляет активность и рост грамположительных бактерий, таких видов как стрептококки, стафилококки и прочих. Также он (низин) проявляет и активность в отношении кислотоустойчивых бактерий и многих видов спорообразующих микроорганизмов.

Консервирующие способности этого вещества проявляются через ингибирование избыточного роста всех видов бактериальных спор, которые и являются причиной порчи продукта при тепловом его обрабатывании. Именно низин помогает снизить временной промежуток или температуру воздействия и при этом сохранить полезные вещества в продуктах питания.

Использование

В каких продуктах применяется данная добавка? Прежде всего, это сыроделие, консервация мясных и молочных продуктов и некоторых овощей, таких как зеленый горошек, фасоль, грибы.

Также добавляют Е 234 в сгущенное молоко, сливочное масло и некоторые виды кондитерских изделий.

Не обходится без Е-234 и виноделие, в котором низин позволяет улучшить процесс созревания вина.

В медицине, а точнее сказать в фармакологии это вещество используется напрямую в качестве антибактериального лекарственного средства.

Законодательство

Практически во всех странах мира, включая Украину и Россию, данного вида добавка разрешена для применения не только в фармакологии, но и в пищевом производстве.

Низин (Е 234)

CAS номер: 1414-45-5
Брутто формула: C143H230N42O37S7
Внешний вид: порошок бежевого цвета
Химическое название и синонимы: Nisin, L-Isoleucyl-(Z)-2,3-didehydro-2-aminobutanoyl-D-cysteinyl-L-isoleucyl-2,3-didehydroalanyl-L-leucyl-L-cysteinyl-threo-3-mercapto-D-2-aminobutanoyl-L-prolylglycyl-L-cysteinyl-L-lysyl-threo-3-mercapto-D-2-aminobutanoylglycyl-L-alanyl-L-leucyl-L-methionylglycyl-L-cysteinyl-L-asparaginyl-L-methionyl-L-lysyl-threo-3-mercapto-D-2-aminobutanoyl-L-alanyl-threo-3-mercapto-D-2-aminobutanoyl-L-cysteinyl-L-histidyl-L-cysteinyl-L-seryl-L-isoleucyl-L-histidyl-L-valyl-2,3-didehydroalanyl-L-lysine cyclic (3->7),(8->11),(13->19),(23->26),(25->28)-pentakis(sulfide).
Физико-химические свойства:
Молекулярный вес 3354.08 г/моль
Температура кипения / интервал кипения: 2967 ° C (5373 ° F)
Температура вспышки:> 110 ° C (> 230 ° F)
Опасные продукты разложения: оксид углерода и диоксид углерода, оксиды серы (SOx), оксиды азота.

Описание:

Низин (E 234) является природным антимикробным пептидом, продуцируемым Lactococcus lactis subsp. lactis, который эффективно ингибирует грамположительные бактерии. Он используется в качестве консерванта в пищевой промышленности по всему миру. Низин в настоящее время является авторизованной пищевой добавкой в Европейском союзе (ЕС) согласно Приложению II Регламента (ЕС) 1333/2008 для использования в нескольких категориях пищевых продуктов, например, взбитые сливки, маскарпоне, созревшие и обработанные сыры и сырные продукты, пастеризованные жидкие яйца, пудинги из манной крупы, тапиоки и аналогичные продукты.

По химической структуре низин (низин А) представляет собой полипептид, состоящий из 34 аминокислот и относящийся к бактериоцинам класса I. Бактериоцины – это белки/пептиды, которые естественным образом вырабатываются бактериями для ингибирования роста других бактерий, которые появляются в результате ферментации Lactococcus lactis subsp. lactis.

Согласно исследованиям, уже оцененным EFSA в предыдущем научном заключении (EFSA ANSPanel, 2006a), низин (E 234) инактивируется слюной человека, панкреатином и альфа-химотрипсином (Claypoolet al., 1966; Heinemann and Williams, 1966; Jarvis and Махони, 1969). В более позднем исследовании выяснилось, что низин не инактивируется слюной человека (Tong et al., 2010). Bernbom et al. в 2006 г. продемонстрировали, что низин А ухудшается или инактивируется в желудочно-кишечном тракте. Авторы обнаружили фрагменты низина в фекалиях крыс с помощью конкурентного иммуноферментного анализа (ИФА) через 24 часа после кормления крыс 60 мг низина А. Также была обнаружена остаточная антимикробная активность в фекалиях крыс, получавших низин А. После симулированного желудочно-кишечного пищеварения интактного низина А в системе не было. Низинфрагменты были обнаружены с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектроскопии с обращенной фазой, некоторые из этих фрагментов низина продемонстрировали низкую антибактериальную активность против Lactococcus lactisHP в анализах диффузионной активности на агаре (Gough et al., 2017).

Принимая во внимание потенциал низина в качестве натурального консерванта, была изучена возможность его применения в косметике и продуктах местного назначения с целью замены или сокращения использования синтетических консервантов, используемых в настоящее время в этих продуктах. Испытания на чувствительность in vitro проводили с использованием метода диффузии на пластинах и «контрольного теста». Действие низина было проверено при применении отдельно, в сочетании с тетранатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA) и аналогичными синтетическими консервантами, Abiol® (INCI-имидазолидинилмочевина) и Microcare PM2 (феноксиэтанол, этилпарабен, метилпарабен). Результаты этого исследования показывают, что низин эффективен в ингибировании грамположительных микроорганизмов Staphylococcus aureus и Bacillus sp. Однако для других протестированных микроорганизмов только комбинация низина, ЭДТА и синтетических консервантов соответственно при 125 ppm / 0,1 / 0,35%продемонстрировала антимикробную активность в соответствии с критерием A из ISO 11930. С помощью этого исследования сделан вывод, что низин может быть жизнеспособной альтернативой, если связан с другими консервантами, сокращая использование более высоких доз химических / синтетических консервантов, которые часто приводят к чувствительности и аллергическим реакциям (Efficiency of Nisin as Preservative in Cosmeticsand Topical ProductsElisabete Maurício, Catarina Rosado , Maria Paula Duarte, Joana Verissimo,Sara Bom and Laura Vasconcelos, 18 октября 2017г).

Применение:

Низин используется в производстве пищевых продуктов для продления срока годности путем подавления грамположительных и патогенных бактерий. В пищевых продуктах обычно он применяется в количестве от ~ 1-25 частей на миллион в зависимости от типа пищи и одобрения регулирующих органов. В качестве пищевой добавки низин имеет аббревиатуру E234. Благодаря своему естественному избирательному спектру активности он также используется в качестве селективного агента в микробиологических средах для выделения грамотрицательных бактерий, дрожжей и плесени. Еще низин применяется для упаковки пищевых продуктов и может служить в качестве консерванта путем контролируемого высвобождения на поверхность пищи из полимерной упаковки.

В сочетании с миконазолом его изучали как ингредиент для возможного лечения инфекций Clostridium difficile. Продолжающиеся исследования, по-видимому, указывают на то, что низин также может замедлять рост некоторых опухолей.

Получение:

Низин получают путем культивирования L. lactis subsp. lactis в культуральных средах, таких как среда Man Rogosa и Sharpe (MRS), полная среда (CM), M17 [1-3Cheigh CI, Choi HJ, Park H, et al.

Действие:

Хотя в целом большинство бактериоцинов ингибируют только близкородственные виды, низин является редким примером бактериоцина “широкого спектра действия”, эффективного против многих грамположительных организмов, включая молочнокислые бактерии (обычно связанные с порчей), Listeria monocytogenes (известный патоген), Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum и др. Он также эффективен против спор. Грамотрицательные бактерии защищены своей наружной мембраной, но могут стать восприимчивыми к действию низина после теплового шока или в сочетании с хелатором ЭДТА. Низин растворим в воде и может быть эффективен при уровнях, приближающихся к диапазону частей на миллиард (миллиардная доля или ppm ). Концентрация низина может быть измерена с использованием различных методов, таких как хроматография или простой биоанализ диффузии в агаре.

Токсикологические данные:

внутривенно LD50 (мышь): 100 мг / кг

Парентеральный путь введения LDLO (кролик): 2250 мкг / кг

TDLO внутривенно (кролик): 290 мг / кг / 18D (с перерывами)