ペプトンとは
ペプトンは、タンパク質を酵素または酸で分解して得られるもので、長さの異なるさまざまなペプチドと遊離アミノ酸の混合物です。微生物は無傷のタンパク質を取り込めませんが、こうした小さな断片は容易に吸収できます。そのためペプトンは培地の主要な窒素源であり、ほぼすべての処方に含まれています。
名前の由来はそのままの意味です。ギリシャ語のpepsisは「消化」を意味し、ペプトンとは「消化されたタンパク質」のことです。
ペプトンはどのように作られるか
原料はタンパク質で、牛乳のカゼイン、大豆、肉、酵母、小麦、エンドウが一般的です。タンパク質を水に懸濁し、次の二つの方法のいずれかで分解します。
- 酵素分解:膵臓酵素やパパインなどで、穏やかな条件下でタンパク質を切断します。得られる生成物はペプチド長の分布が広く、すべてのアミノ酸が分解されずに残ります。大半のペプトンはこの方法で製造されます。
- 酸分解:高温の塩酸で、タンパク質を遊離アミノ酸まで完全に切断します。代表的な製品はカザミノ酸ですが、この工程でトリプトファンは破壊されます。
加水分解物はろ過、濃縮、噴霧乾燥を経て淡黄色の粉末になります。完全な溶解性、淡い色調、増殖阻害物質を含まないことは、出荷前に全ロットで確認します。
ペプトンの種類
同じ「ペプトン」という言葉でも、原料と加水分解の程度によって挙動が大きく異なる製品を指します。原料による分類は次のとおりです。
| 区分 | 代表的な名称 | 特徴 |
|---|---|---|
| カゼイン(牛乳) | Tryptone、Casein Peptone、Casamino Acids | アミノ酸組成が完全でトリプトファンが多く、LBとTSBの主要な窒素源 |
| 大豆 | Soy Peptone、Soytone、Papaic Digest of Soybean Meal | 植物由来で炭水化物を含み、TSBの第二の窒素源 |
| 酵母 | Yeast Peptone、Yeast Extract | ビタミンB群とヌクレオチドが豊富で、乳酸菌とプロバイオティクスの標準 |
| 肉 | Meat Peptone、Proteose Peptone、Beef Extract | Nutrient Brothなどの伝統的な処方に使用 |
| その他の植物 | Wheat Peptone、Pea Peptone、Potato Protein | 動物由来成分不使用かつ非遺伝子組換えで、ワクチンや細胞培養に使用 |
加水分解の程度による分類では、全窒素に対するアミノ態窒素の比率(AN/TN)を見ます。比率が高いほど、細胞がすぐに利用できる低分子が多く、増殖の立ち上がりが速くなります。比率が低いほど窒素の放出が緩やかで、発酵の後半に窒素が不足するのを避けるのに役立ちます。どの規格書にもこの値が記載されています。
トリプトンとペプトンの違い
トリプトンはペプトンの一種で、カゼインを膵臓由来の(トリプシン系)酵素で特異的に加水分解したものです。トリプトファンを多く含み、大腸菌用のLB培地の主成分です。つまり、すべてのトリプトンはペプトンですが、すべてのペプトンがトリプトンではありません。
ペプトンの選び方
- 大腸菌および一般的な細菌:標準処方の基礎となっているトリプトンまたはカゼインペプトン。
- 乳酸菌、ビフィズス菌、プロバイオティクス:ビタミンと増殖因子を補うため、酵母ペプトンまたは酵母エキスを大豆ペプトンと組み合わせます。
- Bacillus、放線菌などの大規模発酵:低コストで窒素供給が安定した大豆または酵母由来のもの。
- ハラール、ベジタリアン、動物由来成分不使用の表示が必要な場合:大豆、酵母、小麦、エンドウのペプトン。肉とカゼインは避けます。
- 細胞培養およびワクチン:分子量分布が狭く動物由来成分を含まない、限外ろ過した植物ペプトン。
同じ区分のペプトンでも供給元によって違いがあります。切り替える際は、まず小規模で試験を行い、増殖曲線と製品収量を比較してください。
ペプトンの保存方法
密閉し、乾燥した室温の場所で、光を避けて保存します。粉末は吸湿性があるため、開封後は容器をしっかり閉めてください。固結は通常、劣化ではなく吸湿によるものですが、溶液が濁る粉末は廃棄してください。有効期限は一般に3~5年で、規格書の記載が基準となります。
よくある質問
ペプトンは食べられますか 食品グレードのペプトンは、プロバイオティクス粉末や発酵飲料用スターターカルチャーなど、直接摂取される発酵製品に使用されています。食品グレードの表示と、食品安全マネジメントシステム(ISO 22000)の下で製造されていることを確認してください。
ペプトンとタンパク質加水分解物は同じものですか タンパク質加水分解物のほうが広い用語で、ペプトンはそのうち微生物培養に使われる区分です。細胞培養の分野では加水分解物、微生物学の分野ではペプトンと呼ぶ傾向があります。
規格書のAN/TNとは何ですか 全窒素に占めるアミノ態窒素の割合で、タンパク質がどの程度まで加水分解されたかを示します。詳細は用語集を、測定方法はCOAに関する記事をご覧ください。
