DE69404488T2 - Eine antimikrobielle Zusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung einer antimikrobiellen Zusammensetzung - Google Patents
Eine antimikrobielle Zusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung einer antimikrobiellen ZusammensetzungInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein antimikrobielles Lebensmittelprodukt, das eine antimikrobielle Zusammensetzung enthält, welche ein Trockendestillat aus speziellen Pflanzen umfaßt.
- Es ist bekannt, daß wäßrige und organische Extrakte bestimmter Pflanzen einschließlich Ingwer, Bambusgras, Beifuß usw. antimikrobiell wirksame Prinzipien enthalten. Beispielsweise offenbart das japanische Patent Kokai Nr. 32705/1985 eine antimikrobielle Zusammensetzung, die einen Ingwer- Rhizom-Extrakt als aktiven Bestandteil enthält.
- Da sie aus natürlichen Quellen stammen, nämlich Pflanzen, sind solche antimikrobiellen Substanzen sicher, und es wird erwartet, daß sie unter anderem auf dem Gebiet der Lebensmittel- und Kosmetik-Additiv-Bestandteile Anwendung finden.
- Darüber hinaus beschreibt die japanische Patentveröffentlichung Nr. 8694/1986, obwohl sie keinen Bezug zu antimikrobieller Verwendung hat, eine Deodorant-Zusammensetzung, die ein Trockendestillat aus Teeblättern enthält, welche zwischen 180 und 200ºC bei 20 mmHg sieden.
- GB-A-1 300 966 offenbart eine Zusammensetzung, die ein Trockendestillat aus mindestens einer Pflanze wie Perlhopfen, unpoliertem Reis, niedrigem gestreiftem Bambus (low stript bamboo), Eiben, Beifuß, Pfeilwurzblättern, rotem Pfeffer, Buchsbaum (box thorn) umfaßt. Dieses Dokument offenbart jedoch weder Trockendestillate aus Rooibostee, Guinea-Pfeffer, Sesam und Petersilie, noch ein antimikrobielles Lebensmittelprodukt, das eine antimikrobielle Zusammensetzung enthält, welche ein Trockendestillat dieser Pflanzen umfaßt.
- JP-A-04341169 offenbart ein Konservierungsmittel für Lebensmittel, welches Guinea-Pfefferextrakt als aktiven Bestandteil enthält und welches durch wäßrige Lösungsmittel Extraktion erhalten will. Dieses Dokument offenbart jedoch weder eine Trockendestillation von Guinea-Pfeffer, noch ein antimikrobielles Lebensmittelprodukt, welches eine antimikrobielle Zusammensetzung enthält, die Trockendestillate aus Rooibostee, Guinea- Pfeffer, Sesam und/oder Petersilie umfaßt.
- Während aus Pflanzen extrahierte antimikrobielle Mittel im allgemeinen im Hinblick auf die Sicherheit günstiger sind als synthetische Konservierungsmittel und synthetische antimikrobielle Mittel, sind sie üblicherweise weniger aktiv als die synthetischen Substanzen. Darüber hinaus werden natürliche Substanzen häufig, wegen ihres charakteristischen Geruchs, Geschmacks und ihrer Farbe, die auf die Ursprungspflanze hinweisen, als für Lebensmittel oder kosmetische Verwendung unakzeptabel angesehen. Darüber hinaus ist der erforderliche Extraktionsprozeß nicht nur zeitaufwendig, sondern erfordert eine komplizierte Nachbehandlung.
- Der Erfinder dieser Erfindung, der eine intensive Untersuchung antimikrobieller Substanzen durchgeführt hat, welche in Pflanzen vorkommen, kam zu der Annahme, daß antimikrobielle Substanzen in situ, nämlich in Pflanzen, hauptsächlich im maskierten Zustand vorliegen, da die für die antimikrobielle Aktivität intrinsischen funktionellen Gruppen aneinander gebunden sind, so daß sie ein Kondensat oder ein Polymer bilden, eine solche kondensierte oder polymere Substanz würde bei Extraktion das antimikrobielle Potential nicht vollständig zeigen. Ausgehend von dieser Annahme führte der Erfinder weitere Untersuchungen durch und entwickelte diese Erfindung.
- Die Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, eine antimikrobielle Lebensmittelzusammensetzung bereitzustellen, die eine antimikrobielle Zusammensetzung aus Materie enthält, und die eine stark antimikrobielle Aktivität aufweist und im wesentlichen frei ist vom charakteristischen Geruch, Geschmack und der Farbe der Ursprungspflanze.
- Die erfindungsgemäße antimikrobielle Zusammensetzung ist ein Trockendestillat aus mindestens einer Pflanze, ausgewählt aus der aus Rooibostee, Guinea-Pfeffer, Sesam und Petersilie bestehenden Gruppe.
- In Übereinstimmung dieser Erfindung werden eine oder mehr der oben definierten Pflanzen als Ursprungspflanzen verwendet. Da die Verwendung von Beefsteak-Pflanze (beefsteak plant), Bambus, Ingwer, Beifuß und/oder Knoblauch antimikrobielle Zusammensetzungen mit besonders hoher Aktivität ergibt, wird die Verwendung dieser speziellen Pflanzen umfassende Erfindung in einer gleichzeitig anhängigen Anmeldung beschrieben und ist daher aus der vorliegenden Anmeldung ausgeschlossen.
- Die Pflanze, entweder als Ganzes oder als Teil davon, wird zerstoßen und getrocknet, falls notwendig, und einer Trockendestillation unterworfen, um die angestrebte antimikrobielle Zusammensetzung zu ergeben. Die Trockendestillation wird bei hoher Temperatur und unter reduziertem Druck durchgeführt. Die typischen Bedingungen der Trockendestillation sind 130 bis 220ºC und bevorzugter 140 bis 210ºC und 10 bis 50 mmHg, insbesondere 15 bis 40 mmHg. Falls die Temperatur zu niedrig ist, findet die notwendige Pyrolyse nicht in einem zufriedenstellenden Ausmaß statt, während eine zu hohe Destillationstemperatur in übermäßiger Verkohlung und reduzierter Ausbeute resultiert. Falls andererseits der Vakuumgrad nicht ausreicht, nimmt die Ausbeute am angestrebten Destillat ab. Die Anfangsfraktion des Destillats kann verworfen werden.
- Das so erhaltene Trockendestillat ist üblicherweise eine viskose Flüssigkeit, um die Handhabung zu vereinfachen, kann es jedoch mit Wasser, Ethanol, Propylenglykol oder ähnlichem verdünnt werden. Das Trockendestillat kann auch weiter gereinigt werden.
- Die Aktivität der durch das obige Verfahren erhaltenen antimikrobiellen Zusammensetzung ist spezifisch für die Ursprungspflanze. Daher ist es im Hinblick auf die Herstellung eines ausgedehnten antimikrobiellen Spektrums bevorzugt, daß zwei oder mehr verschiedene Pflanzen gemeinsam der Trockendestillation unterworfen werden oder daß Trockendestillate aus mehr oder mehr verschiedenen Pflanzen im Gemisch verwendet werden. Darüber hinaus kann das Trockendestillat aus jeder der obigen Pflanzen in Kombination mit anderen antimikrobiellen Substanzen eingesetzt werden.
- Die durch das obigen Trockendestillationsverfahren erhältliche antimikrobielle Zusammensetzung wird zur Herstellung des Lebensmittelproduktes gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, So wird der Begriff "antimikrobielle Zusammensetzung" hier so verwendet, daß er jedes antimikrobiell wirksame Material bedeutet, obwohl es genauer beispielsweise antimikrobielles Mittel, Antipilzmittel, bakteriostatisches Mittel, antiseptisches Mittel oder Konservierungsmittel genannt werden kann.
- Es wird angenommen, daß die antimikrobiellen Substanzen in Pflanzen im allgemeinen teilweise in freier Form vorliegen, hauptsächlich jedoch in Form von Komplexen vorhanden sind, die gebildet werden, weil die für die antimikrobielle Aktivität entscheidenden funktionellen Gruppen aneinander durch Kondensation oder Polymerisation gebunden sind. Daher läßt bloße Extraktion mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel solche Komplexe intakt, so daß die antimikrobiell wirksamen Gruppen maskiert bleiben. Daher enthalten Extrakte aus Pflanzen wenig freie Form der aktiven Substanzen und zeigen daher nur mäßige Aktivität.
- In erfindungsgemäßen Verfahren wird das Pflanzengewebe jedoch bei der Trockendestillation den Bedingungen hohe Temperatur und Vakuum ausgesetzt, mit dem Ergebnis, daß die oben genannten Komplexe thermisch zersetzt werden, so daß die antimikrobiell wirksamen funktionellen Gruppen demaskiert werden, und daher sind die Destillate reich an aktiven Substanzen. Daher dient die Trockendestillation gemäß der Erfindung nicht nur zur thermischen Zersetzung der Komplexe, sondern ermöglicht auch Isolierung der antimikrobiellen Zusammensetzung in Fraktionen.
- Die vorliegenden Beispiele dienen dazu, die Erfindung in größerem Detail zu beschreiben.
- Unter Verwendung von Rooibostee (Beispiel 1), Guinea-Pfeffer (Beispiel 2), Sesam (Beispiel 3) und Petersilie (Beispiel 4) wurden Proben wie folgt hergestellt. Die Pflanzen wurden getrocknet, und antimikrobielle Prinzipien wurden aus den Materialien durch die folgenden drei Methoden abgetrennt.
- (1) Eine Trockendestillationsausrüstung wurde mit 200 g zuvor getrockneten Pflanzen beschickt, und der Inhalt wurde bei einer Temperatur von etwa 200ºC und einem reduziertem Druck von etwa 35 mmHg trocken destilliert. Das Destillat wurde in 1500 ml Ethanol aufgefangen.
- (2) Zwanzig (20) Gramm zuvor getrocknete Pflanzen wurden mit 150 g siedendem Wasser extrahiert.
- (3) Zwanzig (20) Gramm zuvor getrocknete Pflanzen wurden mit 150 g heißem Ethanol extrahiert.
- Verglichen mit den durch die Methoden (2) und (3) erhaltenen Proben hatten die nach Methode (1) erhaltenen Proben eine bemerkenswert blasse Farbe und einen verminderten Geruch.
- Unter Verwendung jeder der obigen Proben, die entsprechend (1), (2) und (3) erhalten wurden, wurden Tests der antimikrobiellen Aktivität mit den folgenden beiden Methoden A und B durchgeführt.
- Kulturschalen, 90 mm Durchmesser, wurden jeweils mit 1 ml der Probe und 10 ml sterilisiertem Agarmedium gefüllt, und nach dem Mischen wurde der Agar zum Verfestigen stehengelassen. Die resultierenden Medien wurden jeweils mit 0,5 ml-Portionen Aspergillus niger-, Escherichia coli oder Staphvlococcus aureus-Suspensionen angeimpft und bei 35ºC während 48 Stunden inkubiert. Dann wurde das Wachstum jedes Mikroorganismus untersucht. Was die Bakterien betrifft, so wurde eine Schlaufe des Mediums nach der Inkubation als Probe entnommen und auf einen Agarfilm angeimpft, um das Wachstum zu überprüfen. Das verwendete Medium war GP-Agar für den Pilz und SCD-Medium für E. Coli und Sta. aureus.
- Kulturschalen, 90 mm Durchmesser, wurden jeweils mit 10 ml sterilisiertem Agarmedium gefüllt, und der Agar zum Abkühlen und Verfestigen stehengelassen. Die resultierenden Medien wurden mit 0,5 ml-Portionen Asp. niger-, L coli- und Sta. aureus-Suspensionen angeimpft. Separat wurden 0,1 ml jeder Probe auf eine Papierscheibe getropft, 10 mm Durchmesser, und zum Trocknen bei Raumtemperatur während 1 Stunde stehengelassen. Dieses Kurzzeit-Trocknungsverfahren diente zur Verhinderung der Diffusion der Probe. Die getrocknete Scheibe wurde dann auf das angeimpfte Medium plaziert und bei 35ºC während 48 Stunden inkubiert, um das Wachstum der Mikroorganismen zu überprüfen. Das verwendete Medium war GP-Agar für den Pilz und SCD-Medium für E. Coli und Sta. aureus.
- In Methode A wurden die Ergebnisse entsprechend den folgenden Kriterien beurteilt.
- - : Wachstum auf der gesamten Fläche beobachtet
- + : Kein Wachstum in weniger als 50 % Fläche
- ++ : Kein Wachstum in 50 % oder mehr der Fläche
- +++ : Kein Wachstum
- - : Kolonien auf der gesamten Fläche
- + : Keine Kolonien in weniger als 50 % der Fläche
- ++ : Keine Kolonien in 50 % oder mehr der Fläche
- +++ : Keine Kolonien
- Das Wachstum auf dem Schrägkulturmedium wurde auf der zweistufigen Skala 0 (kein Wachstum) und x (Wachstum) beurteilt.
- Bei der Methode B wurden die folgenden Beurteilungskriterien verwendet.
- - : Wachstum auf gesamter Scheibe
- + : Kein Wachstum auf einem Teil der Scheibe
- ++ : Kein Wachstum auf der Scheibe
- +++ : Inhibierungszone beobachtet
- - : Keine Inhibierungszone um die Scheibe herum
- ± : Inhibierungszone innerhalb 1 mm vom Rand der Scheibe
- + : Inhibierungszone innerhalb 5 mm vom Rand der Scheibe
- ++ : Inhibierungszone außerhalb 5 mm vom Rand der Scheibe
- Die durch Methode A erhaltenen Daten sind in Tabelle 1 gezeigt und die mit Methode B erhaltenen in Tabelle 2. Die Ergebnisse von Blindproben unter Verwendung von Ethanol allein sind ebenfalls als Kontrollen in Tabellen 1 und 2 dargestellt. Verglichen mit dem wäßrigen und Ethanol-Extrakt waren die Trockendestillate weitaus besser in der Farbe und hatten einen weit geringeren Geruch. Tabelle 1 Tabelle 2
- Die in den vorstehenden Beispielen erhaltenen Trockendestillate, wäßrigen Extrakte und Ethanolextrakte von Rooibostee, Guinea-Pfeffer, Sesam und Petersilie wurden jeweils zu Reiskuchen, Brotteig, Wurst und miso (Bohnenpaste) in einer Konzentration von 1 % nach Gewicht (einschließlich Lösungsmittel) zugesetzt. Die jeweiligen Lebensmittelprodukte wurden dann hergestellt, und ihre Lagerzeiten wurden untersucht. Unter Verwendung des entsprechenden Produkts als Kontrolle, das keines der Additive enthielt, wurde die Aktivität jedes antimikrobiellen Additivs auf einer dreistufigen Skala von C (keine Änderung), B (wirksam) und A (sehr wirksam) beurteilt.
- Die Ergebnise sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3
- Verglichen mit den üblichen wäßrigen und ethanolischen Extrakten aus Pflanzen weisen die Lebensmittelprodukte, die die antimikrobielle Zusammensetzung gemäß der Erfindung umfassen, eine bemerkenswert höhere antimikrobielle Aktivität und weniger ausgeprägten Geruch, Geschmack und Farbe auf.
- Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend vorteilhaft, daß das Herstellungsverfahren bemerkenswert einfach ist, verglichen mit dem üblichen Extraktionsverfahren, das Wasser oder ein organisches Lösungsmittel verwendet, da die Zusammensetzung durch bloße Trockendestillation der Ursprungspflanze erhalten werden kann.
Claims (1)
- Antimikrobielles Lebensmittelprodukt, welches eine antimikrobielle Zusammensetzung enthält, die ein Trockendestillat von mindestens einer Pflanze umfaßt, welche ausgewählt wird aus der aus Rooibostee, Guinea- Pfeffer, Sesam und Petersilie bestehenden Gruppe, wobei das Trockendestillat der Pflanze durch Durchführung einer Trockendestillation mit einer Pflanze unter einem reduzierten Druck von 10 bis 50 mmHg bei einer Temperatur von 130 bis 220ºC erhalten wird.
Applications Claiming Priority (1)
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| JP5039517A JPH06227932A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 抗菌性成分、該抗菌性成分を含有する抗菌性製品、および抗菌性成分の製造法 |
Publications (2)
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