Низин — это полициклический антибактериальный пептид, вырабатываемый бактерией Lactococcus lactis , который используется в качестве пищевого консерванта . Он имеет 34 аминокислотных остатка, включая необычные аминокислоты лантионин (Lan), метиллантионин (MeLan), дидегидроаланин (Dha) и дидегидроаминомасляную кислоту (Dhb). Эти необычные аминокислоты вводятся путем посттрансляционной модификации пептида-предшественника. [1] В этих реакциях синтезированный рибосомой 57-мер преобразуется в конечный пептид. Ненасыщенные аминокислоты происходят из серина и треонина , а катализируемое ферментом присоединение остатков цистеина к дидегидроаминокислотам приводит к образованию множественных (5) тиоэфирных мостиков.
Субтилин и эпидермин связаны с низином. Все они являются членами класса молекул, известных как лантибиотики .
В пищевой промышленности низин получают путем культивирования L. lactis на природных субстратах, таких как декстроза , и не синтезируют химическим путем.
Первоначально он был выделен в конце 1930-х годов и производился с 1950-х годов под названием Нисаплин из природных источников Эплином и Барреттом в лабораториях в Биминстере в Дорсете (теперь принадлежит International Flavors & Fragrances ), а в конце 1960-х годов был одобрен в качестве пищевой добавки в США. [2]
В то время как большинство бактериоцинов обычно подавляют только близкородственные виды, низин является редким примером бактериоцина «широкого спектра действия», эффективного против многих грамположительных организмов, включая молочнокислые бактерии (обычно ассоциируются с предотвращением порчи пищевых продуктов), Listeria monocytogenes (известный патоген), Staphylococcus aureus , Bacillus cereus , Clostridium botulinum и т. д. [3] Он также особенно эффективен против спор. Грамотрицательные бактерии защищены своей внешней мембраной, но могут стать восприимчивыми к действию низина после теплового шока или когда это сочетается с хелатором ЭДТА . При использовании в сочетании с ЭДТА низин может подавлять E. coli O157:H7 и Salmonella enterica . [3] Низин, как бактериоцин класса I, очень стабилен при кислых значениях pH и более термостабилен при более низких значениях pH. [3] Механизм действия низина против патогенов, таких как Listeria monocytogenes, заключается в рассеивании мембранного потенциала и градиента pH. [3]
Низин растворим в воде и эффективен при уровнях, близких к диапазону частей на миллиард. Концентрацию низина можно измерить с помощью различных методов, таких как хроматография или простой биопробы диффузии агара . [4]
Низин используется в плавленых сырах , мясе, напитках и т. д. во время производства для продления срока годности путем подавления порчи грамположительных и патогенных бактерий. [ требуется ссылка ] В пищевых продуктах низин обычно используется в концентрациях от ~1 до 25 ppm, в зависимости от типа продукта и нормативного одобрения. В качестве пищевой добавки низин имеет номер E E234.
Благодаря своему естественному селективному спектру действия он также используется в качестве селективного агента в микробиологических средах для выделения грамотрицательных бактерий, дрожжей и плесени.
Низин также используется в упаковке пищевых продуктов и может служить консервантом путем контролируемого высвобождения на поверхность пищевых продуктов из полимерной упаковки. [5]
В сочетании с миконазолом он изучался как возможное средство лечения инфекций Clostridioides difficile . [ требуется ссылка ]