大麦・小麦由来ペプチドα-チオニンの殺菌効果

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要約

大麦・小麦由来ペプチドのα-チオニンは単独で耐酸耐熱性細菌を殺菌し、食品添加物のEDTA共存下では大腸菌等の食中毒性細菌も殺菌する。α-チオニンはトリプシンで速やかに分解されるため、腸内細菌に対する影響は小さいと推定される

  • キーワード:抗菌ペプチド、α-チオニン、耐酸耐熱性細菌、食中毒性細菌、腸内細菌
  • 担当:近中四農研・特産作物部・成分利用研究室
  • 連絡先:0877-62-0800
  • 区分:近畿中国四国農業・食品流通
  • 分類:技術・参考

背景・ねらい

食中毒を防止する手段の一つとして抗菌剤の使用が有効であるが、天然物由来の抗菌剤の種類は未だ少ない。また、低温加熱殺菌済の果汁が耐酸耐熱性細菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)によって腐敗することが世界中で問題になっている。大麦・小麦の胚乳に含まれるペプチドのα-チオニンは酸や熱によって変性され難く、抗カビ性を示すが、細菌に対する効果はほとんど報告されていない。そこで、α-チオニンの食中毒性細菌や耐酸耐熱性細菌に対する効果を調べる。また、α-チオニンの酵素分解性を明らかにすることにより、腸内細菌に対するα-チオニンの影響について検討する。

成果の内容・特徴

  • 果汁中にA. acidoterrestrisが概ね100,000/ml以上増殖すると、本菌が生成するグアヤコールによって異臭を感じるが、果汁に20 μg/mlのα-チオニンを添加すると本菌の増殖が抑制される(図1)。また、α-チオニンは麦粉からクエン酸やリンゴ酸でも抽出されるため、それらの抽出液を果汁に添加しても本菌の増殖を抑制できる。
  • α-チオニン単独では、大腸菌等のグラム陰性の食中毒細菌に対する抗菌効果は弱いが、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)2ナトリウム塩と共存させると、強い殺菌効果を示す(表1)。α-チオニンの抗菌作用点はおもに細胞原形質膜であり、EDTAはグラム陰性細菌において、α-チオニンの細胞壁透過性を高めていると考えられる。
  • 腸内細菌の中には、α-チオニンによって増殖が阻害される菌がある(表2)。
  • α-チオニンはトリプシンによって分解されることから(図2)、α-チオニンを含む食品を摂取しても、α-チオニンは速やかに消化されため、腸内細菌はほとんど影響を受けないと考えられる。

成果の活用面・留意点

  • 精製α-チオニンは、モルモットに摂食させても異常は認められないが、培養動物細胞の増殖を阻害するため、安全性についてさらに検討を要する。
  • α-チオニンは消化酵素によって分解され易いため、アレルゲンになる可能性は低いが、α-チオニンを含む麦抽出物を用いる場合は、混在するタンパク質のアレルギー性を検証する必要がある。
  • EDTAは食品添加物として米国で承認されているが、日本では認められていない。

具体的データ

図1.果汁中のA. acidoterrestris生菌数 表1.小麦α-チオニン(PT)とEDTAの相乗抗菌効果

 

表2.裸麦α-チオニンの腸内細菌に対する効果 図2.トリプシンによる小麦α-チオニンの分解

その他

  • 研究課題名:麦類抗菌ペプチドの利用
  • 予算区分:交付金
  • 研究期間:2000～2001年度
  • 研究担当者:老田 茂
  • 発表論文等:1)老田 (2000) 食科工 47:424-430.
                      2)老田 (2000) 醸誌 95:776-779.
                      3)Oita (2001) U.S. Patent No.6329011.