L'epsilon-polylysine est un biopolymère polycationique naturel produit commercialement par fermentation aérobie de Streptomyces albulus. Son mécanisme antimicrobien implique une interaction électrostatique de ses groupes aminés cationiques avec la membrane cellulaire bactérienne chargée négativement, entraînant une perturbation de la membrane, une fuite du contenu intracellulaire et la mort cellulaire.
Contrairement aux conservateurs chimiques, c'est un peptide qui est finalement métabolisé comme une protéine dans l'organisme. Il est approuvé pour une utilisation alimentaire au Japon (depuis 1989), en Chine (GB 2760), en Corée du Sud et aux États-Unis (FDA GRAS Notice GRN 000135). La concentration d'utilisation efficace est très faible (10–500 ppm), et il est stable sur une large gamme de pH (3–9) et conserve son activité après autoclavage à 120 °C pendant 20 minutes, ce qui est exceptionnel parmi les conservateurs naturels.