Lactobacillus pontis - Lactobacillus pontis - Wikipedia

Lactobacillus pontis
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Firmicutes
Třída:
Bacilli
Objednat:
Lactobacillales
Rodina:
Lactobacillaceae
Rod:
Lactobacillus
Druh:
L. pontis
Binomické jméno
Lactobacillus pontis
Vogel a kol. 1994 [1]
Známé názvy kmenů

Kmen LTH 2587T(také známý jako DSM 8475 / LMG 14187), ATCC 51518, CCM 4540, CCUG 33456, CIP 104232, JCM 11051, KCTC 5074, NCIMB 13406 a VTT E-052865.[2]

Lactobacillus pontis je ve tvaru tyče, Grampozitivní fakultativně anaerobní bakterie.[1] Spolu s dalšími Lactobacillus druh, je schopen přeměňovat cukry, jako je laktóza, do kyselina mléčná.[1] Lactobacillus pontis je zařazen do kmene Firmicutes, třída Bacilli, a je členem rodiny Lactobacillaceae a bylo shledáno odpovědným za kvašení z kynuté těsto, spolu s mnoha dalšími Lactobacillus druh.[1] Tento mikroorganismus vyrábí kyselina mléčná během procesu kvašení, což dává kynuté těsto chléb svou charakteristickou kyselou chutí.

Historie / objev

V roce 1994 Lactobacillus pontis byl objeven během experimentu zaměřeného na mikroflóra nalezen v kynuté těsto přípravky na výrobu kynuté těsto chléb.[1] Vědci izolovaní Lactobacillus pontis stejně jako mnoho běžných druh jako Lactobacillus reuteri, Lactobacillus brevis, a Lactobacillus sanfranciscensis vyšetřováním protein vzory v buňkách, fyziologický funkce a běh 16S rRNA sekvence, na které se můžete podívat Lactobacillus druh odděleně.[1] Izolát z žito kynuté těsto byl objeven jako nový druh z důvodu protein konfigurace, fyziologický funkce a podle Obsah GC.[1]

Fylogeneze

L. Pontis byl klasifikován jako nový druh na základě 16S rRNA genová sekvence.[1] Kmen LTH 2587T, také známý jako DSM 8475 / LMG 14187, byl prvním objeveným a pojmenovaným kmenem.[1]

Mezi další názvy kmenů patří následující: ATCC 51518, CCM 4540, CCUG 33456, CIP 104232, JCM 11051, KCTC 5074, NCIMB 13406 a VTT E-052865.[2]

Použití při výrobě potravin

Lactobacillus pontis se používá ve startéru pro výrobu kynuté těsto chléb. Startér se skládá z vody, mouky, droždí a startovací kultura z bakterie. The bakterie začít kvašení rozbitím cukry, formování kyselina mléčná v průběhu.[3] Tento proces snižuje pH roztoku a výsledný produkt má „kyselou“ chuť.[4] Lactobacillus pontis rozkládá cukry, které nemohou být metabolizován podle droždí v kultuře, právě tolik Lactobacillus druh dělat.[3] Když pšeničná mouka a voda jsou v řešení společně, amyláza enzymy současné členění škrob do sladový cukr, a maltáza provede další rozdělení na glukóza.[4] The kyselina mléčná produkující bakterie jsou zodpovědní za rozbití cukry a droždí používá vedlejší produkty z tohoto procesu k formování oxid uhličitý. The oxid uhličitý příčiny kynutí v těstě.[4]

Druhy kvásku Laktobacily vykazují jedinečné technologické vlastnosti související s chutí, strukturou a trvanlivostí kynuté těsto chléb.[3][5] Lactobacillus pontis exprimuje geny kódující cystathionin lyázu (Cxl), která přispívá k rozvoji chuti v procesu zrání sýra a je prokázáno, že zlepšuje chuť a chuť chleba.[4][6][7]

Exopolysacharidy (EPS) vyrobené společností bakterie mléčného kvašení se používají jako alternativní bio zahušťovadla pro viskozifikace stabilizace, emulgace a želatinování v různých potravinářských výrobcích.[4] EPS se obecně dělí do dvou skupin: homopolysacharidy (HoPS), běžně známý jako glukóza nebo fruktóza polymery, a heteropolysacharidy. V současné době se ukázalo, že při výrobě chleba je užitečný pouze HoPS.[8] Různé kysané těsto bakterie mléčného kvašení syntetizujte glukany a fruktany extracelulárními glukanakrasami, respektive fruktansukrasami.[8] L. pontis, L. panis, L. reuteri, L. frumenti a L. sanfranciscensis Bylo prokázáno, že produkují fruktany (levan nebo inulin) a glukany (dextran, reuteran nebo mutan).[8]

Genomika

Lactobacillus pontis LTH 2585 a LTH 2586 mají a Obsah GC 53%. Bylo zjištěno, že kmen LTH 2587 má 53,3% Obsah GC.[1][2]

Lactobacillus pontis kmen LTH 2587 16S rRNA gen sekvenován na 1570 párech bází.[1][2] Lactobacillus pontis kmen DSM 8475 16S rRNA -23S rRNA malý intergenní spacer byl také sekvenován na 207 párech bází spolu s velkým intergenním spacerem, tRNA -Ile a tRNA-Ala geny na 403 párech bází pro kompletní sekvenci.[1][2]

Mezi další geny, které byly sekvenovány, patří následující:[9]

Částečný gen pheS pro fenylalanyl-tRNA syntáza alfa podjednotka pro kmen LMG 14188 a kmen LMG 14187T.[9]

Částečný tuf gen pro činitel prodloužení tu, typ kmen DSM 8474T.[9]

Částečný recA gen pro rekombinázu A, kmen LMG 14187T.[9]

Kompletní gen rpoA pro RNA polymeráza alfa podjednotka, typ kmene LMG 14187T.[9]

Fyziologie

Kynuté těsto Laktobacily počítaje v to L. sanfranciscensis, Lactobacillus pontis,[1] L. panis, L. paraplantarius, L. mindensis jsou považovány za typické pro prostředí kvásku, zvláště s rozšířeným kvašení období a / nebo vyšší teploty. Lactobacillus pontis se zdá být dominantní po dlouhou dobu během nepřetržitého provozu propagace kynuté těsto naznačuje jejich zásadní roli pro kvašení.[1] Navíc jsou obohaceny během kontinuálního množení těsta. Jejich vytrvalost připisuje jejich konkurenčnímu metabolismu a přizpůsobování do tohoto prostředí.[10]

Následuje několik faktorů, které přispívají k jejich dominanci / perzistenci v kvásku kvašení. Za prvé, jejich uhlohydrát metabolismus je vysoce přizpůsobený hlavním zdrojům energie v těstě, sladový cukr a fruktóza. Použití sladový cukr přes sladový cukr fosforyláza a pentosový fosfátový zkrat s fruktóza tak jako ko-substrát má za následek vyšší energetický výnos než homofermentativní sladový cukr degradace.[11][12] Zadruhé, teplota a pH jejich růst odpovídal podmínkám kvásku kvašení. Trvalé soužití těchto mikroorganismy ve stejném kontextu může vyplývat z jejich podobných tempo růstu, podle pořadí určeno teplota a pH.[1] Zatřetí, některé vlastní mechanismy reakce na stres překonat vysoké / nízké teploty, vysoké dehydratace /osmolarita, kyselina, oxidace, a hladovění.[13] Nakonec produkují antimikrobiální sloučeniny, jako jsou organické kyseliny (laktát, acetát, a další), bakteriociny a reutericyklin ke zvýšení jejich konkurenceschopnost proti široké škále bakterie.[1] Teplota je však důležitým faktorem, který silně ovlivňuje konkurenceschopnost Laktobacily v fermentace kvásku.[1] Například při vysoké teplotě 40 ° C L. frumenti a L. panis dominují nad L. pontis a L. reuteri.

Kynuté těsto bakterie mléčného kvašení reakce na vysokou koncentraci solí je druh charakteristický.[14] Obecně, povinná heterofermentativní Laktobacily jsou citlivější na NaCl ve srovnání s jinými Laktobacily. Například, L. pontis a L. sanfranciscensis jsou inhibovány o 4% NaCl, zatímco L. paraplantarius a L. amylovorus může tolerovat až 6% NaCl.[4]

Metabolismus

Nejprimárnější metabolická aktivita z nich mikroorganismy v kvásku je vyrábět kyselina a oxid uhličitý; pro těsto je nutná produkce plynu kynutí -li droždí není přidán.[4]

Lactobacillus pontis je schopen používat fruktóza jako uhlík zdroj a převést stechiometricky konvertovat fruktóza na kyselina mléčná a ethanol.[14] Kdy však sladový cukr je přítomen, používají jej hlavně jako akceptor elektronů, a fruktóza je snížena na mannitol.[6][7] Může také metabolizovat ribóza, D-rafinóza, a glukonát, ale nelze použít glukóza, L-arabinóza, D-xylóza, galaktóza, aesculin, laktóza nebo melibióza.[15] Jeho hlavní produkty z kvašení fruktóza nebo sladový cukr jsou laktát, acetát, ethanol, glycerol, a oxid uhličitý. Lactobacillus pontis nelze použít citrát jako akceptor elektronů v přítomnosti sladový cukr.[14] Neexistuje také přítomnost kataláza aktivita.[7]

Lactobacillus pontis má schopnost katabolizovat arginin.[14] Tři enzymy jsou zapojeni do procesu; počítaje v to arginin deamináza (ADI), ornithin karbamoyltransferáza (OTC) a karbamátkináza (CK).[14] Čtvrtý protein nachází se na buněčná membrána působí jako transportér a umožňuje antiporter výměna mezi arginin a ornitin.[14]

Probiotika

Probiotický organismus, jako je Lactobacillus pontis, a další Lactobacillus druhy, pomozte vyrovnáváním počtu normálních mikroflóra v lidském těle.[15] Probiotika také poskytnout určitou ochranu proti patogeny, nižší úrovně cholesterol, způsobují stimulaci imunitní odpověď, a v některých případech chránit před konkrétními typy rakovina.[15]

Při jejich používání existují potenciální přínosy pro zdraví Lactobacillus bakterie v komerčních potravinářských výrobcích, jako je kyselina mléčná fermentovaný nápoj hardaliye, který je vyroben přirozenou fermentací červeného hroznu nebo hroznové šťávy.[16]

L. pontis má schopnost vyvolat NOD2 cesta kde NOD2 hraje klíčovou roli v imunitním systému rozpoznáváním bakteriálních molekul a stimulací imunitní reakce.[17] NOD2 je nukleotid vázající oligomerizační doména protein, který je také známý jako doména náboru kaspázy. Může se běžně označovat jako Zánětlivé onemocnění střev protein.[18][19]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q Vogel, RF; Bocker, G; Stolz, P; Ehrmann, M; Fanta, D; Ludwig, W; Hrnec, B; Kersters, K; Schleifer, KH; Hammes, WP (1994). "Identifikace laktobacilů z kvásku a popis Lactobacillus pontis sp. Nov". Int J Syst Bacteriol. 44 (2): 223–9. doi:10.1099/00207713-44-2-223.
  2. ^ A b C d E http://www.straininfo.net/strains/211415
  3. ^ A b C Luc DV a Patricia N. (2005) Kyslá mikroflóra: biologická rozmanitost a metabolické interakce. Trendy v potravinářské vědě a technologii. 16: 43-56.Věda o jídle
  4. ^ A b C d E F G Thiele, C; Ganzle, MG; Vogel, RF (2002). "Příspěvek laktobacilů, kvasnic a obilných enzymů z kvásku k tvorbě aminokyselin v těstě, které jsou důležité pro chuť chleba." Cereal Chem. 79 (1): 45–51. doi:10.1094 / CCHEM.2002.79.1.45.
  5. ^ Gobbetti, M (1998). „Kyslá mikroflóra: Interakce bakterií mléčného kvašení a kvasinek“. Trendy v potravinářské vědě a technologii. 9: 267–274. doi:10.1016 / s0924-2244 (98) 00053-3.
  6. ^ A b Asa L a Torkel W. (2009) Lactobacillus molekulární biologie: od genomiky po probiotika.
  7. ^ A b C Gobbetti, M; Smacchi, E; Corsetti, A (1996). „Proteolytický systém Lactobacillus sanfrancisco CB1: čištění a charakterizace proteinázy, dipeptidázy a aminopeptidázy“. Appl Environ Microbiol. 62 (9): 3220–6. PMC  168117.
  8. ^ A b C Marco G a Michael G. (2013) Handbook on sourdough biotechnology. ISBN  978-1-4614-5424-3
  9. ^ A b C d E https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=Lactobacillus%20pontis
  10. ^ Luc DV a Patricia N. (2005) Kyslá mikroflóra: biologická rozmanitost a metabolické interakce. Trendy v potravinářské vědě a technologii. 16: 43-56. Věda o jídle
  11. ^ Stolz, P; Bocker, G; Hammes, WP; Vogel, RF (1995). „Využití akceptorů elektronů laktobacily izolovanými z kvásku. I. Lactobacillus sanfranciscensis“. Z. Lebensm. Unters. Forsch. 201: 91–96. doi:10.1007 / BF01192742.
  12. ^ Stolz, P; Hammes, WP; Vogel, RE (1996). „Aktivita maltosa-fosforylázy a hexokinázy v laktobacilech z tradičně připravovaných kvásků“. Adv. Food Sci. 18: 1–6.
  13. ^ De Angelis, M; Bini, L; Pallini, V; Cocconcelli, PS; Gobbetti, M (2001). „Kyselinová stresová reakce u Lactobacillus sanfranciscensis CB1“. Mikrobiologie. 147: 1863–73. doi:10.1099/00221287-147-7-1863. PMID  11429463.
  14. ^ A b C d E F Hammes, WP; Stolz, P; Gänzle, M (1996). "Metabolismus laktobacilů v tradičním kvásku". Adv Food Sci. 18: 176–184.
  15. ^ A b C Stefan, R; Fredrik, K; Lars, A; Hans, J (2000). „Lactobacillus mucosae sp. Nov., Nový druh s in vitro vazebnou aktivitou k hlenu izolovaný z vepřového střeva“. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 50 (1): 251–258. doi:10.1099/00207713-50-1-251. PMID  10826811.
  16. ^ Flavera, CP; Jose, LP; Ashok, P; Carlos, RS (2008). "Trendy v nemléčných probiotických nápojích". Mezinárodní výzkum potravin. 41: 111–123. doi:10.1016 / j.foodres.2007.10.010.
  17. ^ Gilberts, EC; Greenstein, AJ; Katsel, P; Harpaz, N; Greenstein, RJ (1994). "Molekulární důkaz pro dvě formy Crohnovy choroby". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91 (26): 12721–4. doi:10.1073 / pnas.91.26.12721. PMC  45511. PMID  7809109.
  18. ^ Hugot, JP; Laurent-Puig, P; Gower-Rousseau, C; Olson, JM; Lee, JC; Beaugerie, L; Naom, I; Dupas, JL; Van Gossum, A; Orholm, M; Bonaiti-Pellie, C; Weissenbach, J; Mathew, CG; Lennard-Jones, JE; Cortot, A; Colombel, JF; Thomas, G (1996). „Mapování lokusu citlivosti na Crohnovu chorobu na chromozomu 16“. Příroda. 379 (6568): 821–3. doi:10.1038 / 379821a0. PMID  8587604.
  19. ^ Haruki Kitazawa, Julio Villena, Susana Alvarez. 2013. Probiotika: imunobiotika a imunogenetika. CRC Press.

externí odkazy

Další čtení