Home 5 Mleczarstwo 5 Bioprotekcja 5 VITALMIX LP-PP, VITALMIX PA-LP

VITALMIX LP-PP, VITALMIX PA-LP

Bioprotekcja

< Wróć

Naturalne środki przeciwdrobnoustrojowe do bioprotekcji żywności

VITALMIX LP-PP, VITALMIX PA-LP

Środki przeciwdrobnoustrojowe są wytwarzane przez bakterie w celu ograniczenia wzrostu konkurentów i/lub innych szkodliwych bakterii. Końcowym produktem fermentacji jest kwas mlekowy, który obniża pH środowiska.

Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus i Lactobacillus plantarum mają długą historię stosowania w przemyśle spożywczym ze względu na ich zdolność do wytwarzania bakteriocyn, które zyskują duże zainteresowanie w zapobieganiu wzrostowi bakterii chorobotwórczych i powodujących psucie się podczas fermentacji i konserwacji żywności.

Pediococcus pentosaceus i acidilactici mogą wytwarzać różne środki przeciwdrobnoustrojowe, ogólnie nazywane bakteriocynami i znane jako pediocyny. Nie są klasyfikowane jako antybiotyki ani nizyna.

Zidentyfikowali od trzech do pięciu rezydentnych plazmidów, które posiadają zdolność do produkcji bakteriocyn.

Te bakteriocyny są odpowiedzialne za zdolność Pediococcus ssp. do hamowania bakterii chorobotwórczych i powodujących psucie się podczas przechowywania żywności/napojów, takich jak Listeria monocytogenes. Bakteriocyny wyizolowane w Pediococcus pentosaceus i acidilactici nazwano penocyną, pediocyną P, pediocyną PA-1, pediocyną ST18, pediocyną-A i pediocyną ACCEL (wszystkie są peptydami o doskonałej skuteczności przeciwdrobnoustrojowej, która została uznana za zadowalającą alternatywę dla środek bioochronny w przemyśle spożywczym).

P. pentosaceus wyizolowano z różnych materiałów roślinnych, typowych serów dojrzewających.

P. acidilactici wyizolowano z tradycyjnych serów dojrzewających jako typowy.

Pediococci wykazują antagonizm w stosunku do innych mikroorganizmów innych niż LAB, a szczególnie silna aktywność przetrwalnikujących bakterii i patogenów.

Ponadto przeprowadzono różne badania i badania z wykorzystaniem metody operacyjnej rozmazywania, która obejmuje stosowanie pediocyn wytwarzanych przez Lactobacillus plantarum (plantaricyny B, CW, NC8, S itp.) oraz jako hodowlę powierzchniową, i udowodniono, że szczep wykazały żywotność w zmniejszaniu zanieczyszczenia sera przez Listeria spp.

Z tego powodu zdolność tych organizmów do wytwarzania bakteriocyn wzbudziła zainteresowanie wykorzystaniem kultur jako kultur ochronnych lub bioochrony w żywności. Bakteriocyny klasy II wytwarzane przez pediokoki są w rzeczywistości określane jako „antysterialne”.

Większość pediocyn to białka termostabilne i działają w szerokim zakresie wartości pH, i udowodniono ich skuteczność zarówno przeciwko psuciu się, jak i organizmom chorobotwórczym, w tym L. monocytogenes, Enterococcus faecalis, S. aureus i Clostridium perfringens.

Pediocyny uzyskały również status „ogólnie uznawanych za bezpieczne” (GRAS).

Doświadczenie i wiedza ostatnich 30 lat są dziś ponownie wykorzystywane w naszej nowej generacji kultur bioochronnych, VITALMIX LP-PP i VITALMIX PA-LP

Bliski związek między Pediococcus i Lactobacillus (filogenetycznie Pediococcus i Lactobacillus tworzą supergrupę, którą można podzielić na dwie podgrupy, wszystkie gatunki Pediococcus należą do Lactobacillus plantarum) jest oferowany w tym wyjątkowym połączeniu, aby lepiej zwalczać wszystkie typowe zanieczyszczenia mleka.

Używane szczepy

Lactobacillus plantarum

  • Szczepy izolowane z roślin i dojrzewających serów, fermentują glukozę z produkcją kwasu mlekowego.
  • Charakteryzuje się doskonałym wigorem w fazie rozwoju komórek i dobrą aktywnością fermentacyjną.
  • Optymalny rozwój 30°C. Doskonała odporność nawet przy pH poniżej 5.
  • W połączeniu z innymi starterami LAB może znaleźć zastosowanie w produkcji nabiału jak i mleka fermentowanego.
  • Jako jedna z nielicznych pałeczek kwasu mlekowego nie powoduje proteolizy i koagulacji kazein. Z tego powodu jest używany jako kultura ochronna NSLAB.

Pediococcus acidilactici

  • Szczepy izolowane z tradycyjnych włoskich serów twardych
  • Jest to fakultatywny beztlenowiec, który dobrze rośnie na agarze MRS (de Mann, Rogosa, Sharpe) o optymalnym pH 6,2, z całonocną inkubacją w temperaturze 37 i 45 stopni Celsjusza. Są również zdolne do życia w wyższych temperaturach, do 65 stopni Celsjusza.
  • W połączeniu z innymi starterami LAB może znaleźć zastosowanie w produkcji nabiału jak i mleka fermentowanego.

Pediococcus pentosaceus

  • Szczepy izolowane z roślin i serów dojrzewających, fermentują glukozę z niską produkcją kwasu mlekowego. Ma szybki wzrost, ale jest hamowany przy pH poniżej 5.
  • Optymalny rozwój między 25 – 30°C.
  • W połączeniu z innymi starterami LAB może znaleźć zastosowanie w produkcji nabiału jak i mleka fermentowanego.

Literatura

  1. Fox P. F., McSweeney P. L. H. (1996). Proteolysis in cheese during ripening, Food Rev. Int., 12: 457-509. Fox P. F., Axelsson, L. 1998. Lactic acid bacteria: classification and physiology, pp. 1-72. In, S. Salminen and A. Von Wright (eds). Lactic Acid Bacteria: Microbiology and Functional Aspects, 2nd ed. Marcel Dekker, Inc, New York.
  2. Beresford, T.P., N.A. Fitzsimons, N.L. Brennan, T.M. Cogan. 2001. Recent advances in cheese microbiology. Int. Dairy J. 11:259-274.
  3. Caldwell, S., D.J. McMahon, C.J. Oberg, and J.R. Broadbent. 1996. Development and characterization of lactose-positive Pediococcus species for milk fermentation. Appl. Environ. Microbiol. 62:936-941.
  4. Caldwell, S., R.W. Hutkins, DJ McMahon, CJ Oberg, and J.R. Broadbent. 1998. Lactose and galactose uptake by genetically engineered Pediococcus species. Appl. Microbiol. Biotechnol. 49:315-320.
  5. Daeschel, M.A. and T.R. Klaenhammer. 1985. Association of a 13.6-megadalton plasmid in Pediococcus pentosaceus with bacteriocin activity. Appl. Environ. Microbiol. 50:1528-1541.
  6. Garvie, E.I. 1986. Genus Pediococcus, pp. 1075-1079. In, P. H. A. Sneath, N. S. Mair, M. E. Sharpe, and J. G. Holt (eds.), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, vol 2, 9th ed. Williams and Wilkins, Baltimore.
  7. Gonzalez, C.F. and B.S. Kunka. 1983. Plasmid transfer in Pediococcus spp.: Intergeneric and intrageneric transfer of pIP501. Appl. Environ. Microbiol. 46:81-89.
  8. Gonzalez, C.F. and BS Kunka. 1986. Evidence for plasmid linkage of raffinose utilization and associated a-galactosidase and sucrose hydrolase activity in Pediococcus pentosaceus. Appl. Environ. Microbiol. 51:105-109.
  9. Graham, D.C. and L.L. McKay. 1985. Plasmid DNA in strains of Pediococcus cerevisiae and Pediococcus pentosaceus. Appl. Environ. Microbiol. 50:532-534.
  10. Kim, W.J., B. Ray, and M.C. Johnson. 1992. Plasmid transfers by conjugation and electroporation in Pediococcus acidilactici. J. Appl. Bacteriol. 72:201-207.
  11. Simpson W.J. and H. Taguchi. 1995. The genus Pediococcus, with notes on the genera Tetratogenococcus and Aerococcus, pp. 125-172. In, B.J.B. Wood and W.H. Holzapfel (eds). The Genera of Lactic Acid Bacteria. Chapman & Hall, London.
  12. Piva and Headon, 1994; Wu et al., 2004; Miller et al., 2005; Todorov and Dicks, 2005
  13. Atrih A, Rekhif N, Moir AJG, Lebrihi A, Lefebvre G (2001) Mode of action, purification and amino acid sequence of plantaricin C19, an anti-Listeria bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum C19. Int J Food Microbiol 68(1–2):93–104
  14. Barbosa MS, Todorov SD, Belguesmia Y, Choiset Y, Rabesona H, Ivanova IV, Chobert JM, Haertle T, Franco BD (2014) Purification and characterization of the bacteriocin produced by Lactobacillus sakei MBSa1 isolated from Brazilian salami. J Appl Microbiol 116(5):1195–1208
  15. Belicová A, Mikulášová M, Dušinský R (2013) Probiotic potential and safety properties of Lactobacillus plantarum from Slovak Bryndza cheese. BioMed Res Int 2013:760298.
  16. Cotter PD, Hill C, Ross RP (2005) Bacteriocins: developing innate immunity for food.(clinical report). Nat Rev Microbiol 3(10):777
  17. González B, Arca P, Mayo B, Suárez JE (1994) Detection, purification, and partial characterization of plantaricin C, a bacteriocin produced by a Lactobacillus plantarum strain of dairy origin. Appl Environ Microbiol 60(6):2158–2163
  18. Holo H, Jeknic Z, Daeschel M, Stevanovic S, Nes IF (2001) Plantaricin W from Lactobacillus plantarum belongs to a new family of two-peptide lantibiotics. Microbiology 147(Pt 3):643–651
  19. Macwana S, Muriana PM (2012) Spontaneous bacteriocin resistance in Listeria monocytogenes as a susceptibility screen for identifying different mechanisms of resistance and modes of action by bacteriocins of lactic acid bacteria. J Microbiol Methods 88(1):7–13
  20. Maldonado A, Ruiz-Barba JL, Jimenez-Diaz R (2003) Purification and genetic characterization of plantaricin NC8, a novel coculture-inducible two-peptide bacteriocin from Lactobacillus plantarum NC8. Appl Environ Microbiol 69(1):383–389
  21. Nishie M, Nagao J, Sonomoto K (2012) Antibacterial peptides „bacteriocins”: an overview of their diverse characteristics and applications. Biocontrol Sci 17(1):1–1622. Stephens SK, Floriano B, Cathcart DP, Bayley SA, Witt VF, Jimenez-Diaz R, Warner PJ, Ruiz-Barba JL (1998) Molecular analysis of the locus responsible for production of plantaricin S, a two-peptide bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum LPCO10. Appl Environ Microbiol 64(5):1871–1877