牛乳ラクトパーオキシダーゼによる食品汚染細菌の防除

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17580111
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 早川 茂 香川大学, 農学部, 教授 (50126893)
• Keywords: 食品 / 安全性 / 微生物汚染 / ラクトパーオキシダーゼ / サルモネラ菌 / 抗菌性

Research Abstract

牛乳中に多く含まれるラクトパーオキシダーゼ(LPO)は過酸化水素とチオシアン酸塩からヒポチオシアン酸を産生し、食品汚染菌の増殖を抑える。LPOシステムはこのような特徴的機能を有するにもかかわらず、食品への利用は全く行われていない。その理由として、ヒポチオシアン酸のライフタイムが短くて素早く反応させる必要があること、食品中に含まれるタンパク質、糖質および脂質がLPOシステムの妨害をすることがあげられる。そこで、これらの障害を取り除き、食品中でLPOが有効に働くためのシステムを構築し、LPOによる効果的殺菌方法の改善を試みた。
生乳から凝乳酵素を用いて得られる乳清を、高速イオン交換クロマトにかけることにより短時間でLPOを多量に精製することが可能となった。
LPOシステムに必要とする過酸化水素を外部から加えることなく、グルコース(Glc)とグルコースオキシダーゼ(GO)を利用するための最適条件を検索し、サルモネラ菌に対する抗菌活性が最も良い条件である4.5U/ml LPO,0.2% Glc,0.05U/ml GO,10ppm KSCNを確立した。
サルモネラ菌がLPOによりどのように損傷を受けるかについて、細菌表層のタンパク質遊離SH基に特異的な蛍光試薬を用いて調べたところ、多くのサルモネラ菌タンパク質の遊離SH基がLPOシステムにより損傷を受けていることが明かとなった。
食品成分によるLPOシステムの妨害を調べたところ、還元性を有する成分である含硫アミノ酸や遊離SH基を有するタンパク質はLPOシステムを妨害することが分かった。また、5%の糖はLPOシステムを妨害しないが、20%濃度になると妨害することが認められた。したがって、溶液状の食品にLPOシステムを用いるためには、これらの妨害を消去する方法を開発する必要があることが判明した。