Ομοιοζυμωτικά και Ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια

Ποιά είναι τα ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ποιά είναι τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια?

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Τα οξυγαλακτικά βακτήρια διακρίνονται με βάση τον τρόπο με τον οποίο ζυμώνουν την λακτόζη

Τα οξυγαλακτικά βακτήρια (lactic acid bacteria) είναι απαραίτητα για την παρασκευή των γαλακτοκομικών προϊόντων.

Δείτε: Οξυγαλακτικά Βακτήρια? Ποιά είναι τελικά?

Τα βακτήρια, αυτά, ζυμώνουν την λακτόζη του γάλακτος, και παράγουν γαλακτικό οξύ, καθώς, και πληθώρα, άλλων, προϊόντων.

Ομοιοζυμωτικά και Ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια — Τυρί Φέτα. Για την παρασκευή αυτού του τυριού χρησιμοποιείται καλλιέργεια εκκίνησης (starter cultures) η οποία αποτελείται ΜΟΝΟΝ από ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια. Τί θα πρέπει να θυμάμαι? Η παραγωγή CO2 κατά την μεταβολική διεργασία θα δημιουργήσει οπές μέσα στην μάζα του τυριού Φέτα. Αυτές οι οπές θεωρούνται ελάττωμα (defect) του τυριού Φέτα. Ένα σωστά παρασκευασμένο τυρί Φέτα δεν φέρει οπές παρά μόνον μηχανικές σχισμές. Εδώ, το τυρί Φέτα στην φωτογραφία φέρει μόνον μηχανικές σχισμές.

Ανάλογα, με τον τρόπο, με τον οποίον ζυμώνουν την λακτόζη, τα οξυγαλακτικά βακτήρια διακρίνονται σε:

Α) Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια, και σε Β) Ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια.

Τα ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια μεταβολίζουν την λακτόζη, και, παράγουν, συνήθως, 90 με 95% γαλακτικό οξύ.

Τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια παράγουν γαλακτικό οξύ, σε μικρότερες ποσότητες, περίπου, της τάξης του 50%.

Τυρί Gouda. Για την παρασκευή, του τυριού Gouda, ως δευτερογενείς εκκινητές (adjunct starter cultures), μπορεί να χρησιμοποιηθούν τα ετεροζυμωτικά μεσόφιλα Είδη οξυγαλακτικών βακτηρίων όπως είναι το Είδος Lactococcus lactis subsp. lactis bv. diacetylactis και το Είδος Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris. Αυτά, τα οξυγαλακτικά βακτήρια, μεταβολίζουν τα κιτρικά, του γάλακτος (ο μεταβολισμός των κιτρικών θα οδηγήσει στην ανάπτυξη αρώματος) σχηματίζοντας μικρές οπές μέσω της παραγωγής CO2.

Όμως, τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια, εκτός, από το γαλακτικό οξύ, παράγουν και, άλλες, ουσίες, όπως είναι το CO2, το οξικό οξύ, κ.α.

Δείτε: Ποιοί είναι οι 2 τύποι της γαλακτικής ζύμωσης?

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Πού διαφέρουν μεταξύ τους, αυτά, τα δύο είδη οξυγαλακτικών βακτηρίων?

Η λακτόζη του γάλακτος εισέρχεται στο εσωτερικό του κυττάρου. Αυτή η λακτόζη, με την βοήθεια του ενζύμου β-γαλακτοσιδάση (λακτάση) διασπάται σε γλυκόζη και σε γαλακτόζη. Η γλυκόζη μέσω της γλυκόλυσης θα μετατραπεί σε πυροσταφυλικό οξύ. Η γαλακτόζη είτε θα αποβληθεί εκτός του κυττάρου, είτε και αυτή θα ακολουθήσει την γλυκολυτική οδό και θα μεταβολισθεί σε πυροσταφυλικό οξύ.

Γιατί, όμως, τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια εμφανίζουν, αυτήν, την συμπεριφορά?

Διότι, σε αντίθεση, με τα ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια, τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια, δεν διαθέτουν το ένζυμο φρουκτόζη, 1, 6, διφωσφορική αλδολάση, (fructose-1,6-diphosphate aldolase)

Το ένζυμο, αυτό, αποτελεί τον καταλυτικό παράγοντα, ο οποίος επιτρέπει την ζύμωση, της λακτόζης, του γάλακτος, με ομοιοζυμωτικό τρόπο.

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Ποιά είναι τα προαιρετικά ετεροζυμωτικά βακτήρια?

Ομοιοζυμωτική οξυγαλακτική ζύμωση. Η γλυκόζη μεταβολίζεται σε πυροσταφυλικό οξύ. Στη συνέχεια, το πυροσταφυλικό οξύ μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ. Οι μικροοργανισμοί οι οποίοι εμπλέκονται σε αυτό το είδος της ζύμωσης μετατρέπουν την γλυκόζη σε γαλακτικό οξύ, σε ποσοστό άνω του 90% (ίσως και 99%). Πάντως, όταν αυτοί οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε συνθήκες στρές, τότε ο μεταβολισμός της γλυκόζης περιλαμβάνει σε μεγαλύτερο ποσοστό και άλλα μεταβολικά μονοπάτια. Έτσι, όταν αυτοί οι ομοιοζυμωτικοί μικροοργανισμοί βρίσκονται σε συνθήκες στρές, τότε το πυροσταφυλικό οξύ μπορεί να μεταβολίζεται σε ακεταλδεΰδη και αργότερα σε αιθανόλη. Επίσης, όταν αυτοί οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε συνθήκες στρές, μία άλλη μεταβολική οδός περιλαμβάνει την μετατροπή του πυροσταφυλικού οξέος σε φορμικό οξύ, ή σε οξικό οξύ, ή σε διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο.

Παρόλα αυτά, ορισμένα Είδη λακτοβακίλων, (Lactobacillus spp.), διαθέτουν αυτό, το ένζυμο.

Ως αποτέλεσμα, αυτοί, οι λακτοβάκιλοι μπορούν και ζυμώνουν την λακτόζη, σχεδόν, εξ ολοκλήρου, σε γαλακτικό οξύ.

Εδώ, εμείς θα πρέπει να προσέξουμε κάτι σημαντικό.

Πότε, όμως, αυτοί, οι λακτοβάκιλοι μπορούν και ζυμώνουν την λακτόζη με ομοιοζυμωτικό τρόπο?

Ετεροζυμωτική γαλακτική ζύμωση. Τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια ζυμώνουν την γλυκόζη και παράγουν μιά σειρά από προϊόντα. Έτσι, αυτά τα βακτήρια, εκτός από το γαλακτικό οξύ, μπορούν και παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, οξικό οξύ και αιθανόλη.

Αυτοί, οι λακτοβάκιλοι μπορούν και ζυμώνουν την λακτόζη, με ομοιοζυμωτικό τρόπο, όταν, διαθέτουν το ένζυμο φρουκτόζη, 1, 6, διφωσφορική αλδολάση, (fructose-1,6-diphosphate aldolase), και,

Αυτοί, οι λακτοβάκιλοι μπορούν και ζυμώνουν την λακτόζη, με ομοιοζυμωτικό τρόπο, όταν, οι γενικότερες συνθήκες ανάπτυξης, για αυτούς, τους μικροοργανισμούς, είναι ευνοϊκές, (υψηλή συγκέντρωση κατάλληλων σακχάρων, ευνοϊκή περιεκτικότητα σε οξυγόνο και βέλτιστες τιμές θερμοκρασίας).

Τυρί Tilsit. Εδώ, σε αυτό, το τυρί, το πρωτόκολλο παρασκευής, θέλει τις οπές να οφείλονται στο διοξείδιο του άνθρακα το οποίο παράγεται από την ζύμωση των σακχάρων του γάλακτος από τα ετερογαλακτικά οξυγαλακτικά βακτήρια.

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Τί γίνεται, όμως, όταν, οι γενικότερες συνθήκες ανάπτυξης δεν είναι ευνοϊκές?

Δηλαδή, τί συμβαίνει, όταν, η συγκέντρωση των κατάλληλων σακχάρων είναι χαμηλή, όταν επικρατούν αναερόβιες συνθήκες, και, όταν, επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες?

Τυρί Emmentaler. Σε αυτά, τα τυριά ελβετικού τύπου (swiss-type cheese), οι χαρακτηριστικές οπές οφείλονται σε βακτήρια, τα οποία ανήκουν σε Είδη του γένους Propionibacterium. Αυτά, τα βακτήρια είναι ΜΗ οξυγαλακτικά βακτήρια.

Τότε, παρόλο, πού, αυτοί, οι Λακτοβάκιλοι, διαθέτουν το ένζυμο φρουκτόζη, 1, 6, διφωσφορική αλδολάση, αυτοί, οι Λακτοβάκιλοι, θα ζυμώσουν την λακτόζη, αλλά, εκτός από, γαλακτικό οξύ, θα παράξουν, επιπλέον, και οξικό οξύ, αιθανόλη και μυρμηκικό οξύ.

Αυτοί, οι Λακτοβάκιλοι ονομάζονται προαιρετικά ετεροζυμωτικοί (facultative heterofermentative).

Οι προαιρετικά ετεροζυμωτικοί λακτοβάκιλοι, λοιπόν, υπό ιδανικές συνθήκες, ζυμώνουν την λακτόζη με ομοιοζυμωτικό τρόπο.

(Δηλαδή, υπό ιδανικές συνθήκες, αυτοί, οι λακτοβάκιλοι, θεωρούνται ότι, λειτουργούν ως ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια).

Όμως, υπό μη ευνοϊκές συνθήκες, αυτοί, οι λακτοβάκιλοι, ζυμώνουν την λακτόζη με ετεροζυμωτικό τρόπο.

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Ποιά είναι τα υποχρεωτικά ετεροζυμωτικά βακτήρια?

Αυτοί, λοιπόν, οι Λακτοβάκιλοι, (προαιρετικά ετεροζυμωτικοί), διακρίνονται από, όλους, εκείνους, τους Λακτοβάκιλους, οι οποίοι δεν διαθέτουν το ένζυμο φρουκτόζη, 1, 6, διφωσφορική αλδολάση.

Οι λακτοβάκιλοι, οι οποίοι δεν διαθέτουν το ένζυμο φρουκτόζη, 1, 6, διφωσφορική αλδολάση, ονομάζονται υποχρεωτικά ετεροζυμωτικοί (obligate heterofermentative).

Φυσικά, ως υποχρεωτικά ετεροζυμωτικά (obligate heterofermentative), χαρακτηρίζονται και όλα, τα οξυγαλακτικά βακτήρια, των άλλων Γενών, τα οποία όπως, εμείς είπαμε, δεν διαθέτουν το ένζυμο: φρουκτόζη, 1, 6, διφωσφορική αλδολάση).

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Σε ποιές κατηγορίες διακρίνονται οι λακτοβάκιλοι

Έτσι, λοιπόν, συνολικά, oι Λακτοβάκιλοι διακρίνονται σε:

ΟΜΑΔΑ Ι – Υποχρεωτικώς ομοιοζυμωτικοί Λακτοβάκιλοι και περιλαμβάνουν τα Είδη: Lactobacillus delbrueckii (20 από τα 27 Είδη), [Στην ομάδα Lactobacillus delbrueckii ανήκει το Είδος Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus crispatus], Lactobacillus salivarius (16 από τα 25 Είδη),

ΟΜΑΔΑ ΙΙ – Προαιρετικώς ετεροζυμωτικοί Λακτοβάκιλοι και περιλαμβάνουν τα Είδη: Lactobacillus casei (3 Είδη), [Στην ομάδα Lactobacillus casei, ανήκουν τα Είδη Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus rhamnosus], Lactobacillus curvatus, Lactobacillus plantarum (5 Είδη), Lactobacillus sakei (4 Είδη), [Στην ομάδα Lactobacillus sakei ανήκει το Είδος Lactobacillus curvatus],

ΟΜΑΔΑ ΙΙΙ – Υποχρεωτικώς ετεροζυμωτικοί Λακτοβάκιλοι και περιλαμβάνουν τα Είδη: Lactobacillus brevis (10 Είδη, αυτή η ομάδα περιέχει και αρκετά Είδη Προαιρετικώς ετεροζυμωτικών Λακτοβακίλων), Lactobacillus buchneri (τα περισσότερα από τα 12 Είδη), Lactobacillus reuteri (13 από τα 15 Είδη), [Στην ομάδα Lactobacillus reuteri ανήκει το Είδος Lactobacillus fermentum],

Ομοιοζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται, κυρίως, ως πρωτογενείς εκκινητές

Τα ομοιοζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία χρησιμοποιούνται ως πρωτογενείς εκκινητές (primary starters cultures), είναι συνήθως, το Είδος Lactococcus lactis subsp. lactis, και το Είδος Lactococcus lactis subsp., cremoris.

Σπανιότερα, ως δευτερογενείς εκκινητές (adjunct starters cultures) χρησιμοποιείται το Είδος Enterococcus faecium και το Είδος Enterococcus faecalis (περισσότερο σε οικοτεχνική παρασκευή ιδιαίτερου χαρακτήρα γαλακτοκομικών προϊόντων).

Δείτε: Μεσόφιλα Οξυγαλακτικά Βακτήρια στην Γαλακτοκομία και στην Τυροκομία – Ποιά να επιλέξω?

Ετεροζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται, κυρίως, ως δευτερογενείς εκκινητές

Τα ετεροζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία χρησιμοποιούνται ως δευτερογενείς εκκινητές (secondary starters cultures), είναι συνήθως, το Είδος Lactococcus lactis subsp. lactis bv. diacetylactis (Cit⁺ Lactococcus lactis), το Είδος Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, και το Είδος Leuconostoc lactis.

Δείτε: Ποιές είναι οι καλλιέργειες εκκίνησης στα γαλακτοκομικά προϊόντα?

Ομοιοζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται, κυρίως, ως πρωτογενείς εκκινητές

Τα ομοιοζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία χρησιμοποιούνται ως πρωτογενείς εκκινητές είναι συνήθως, το Είδος Streptococcus thermophilus, το Είδος Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, και το Είδος Lactobacillus helveticus.

Δείτε: Θερμόφιλα Οξυγαλακτικά Βακτήρια στην Γαλακτοκομία και στην Τυροκομία – Ποιά να επιλέξω?

Υποχρεωτικά ετεροζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται ως δευτερογενείς εκκινητές (?)

Τα υποχρεωτικά ετεροζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία χρησιμοποιούνται ως δευτερογενείς εκκινητές, είναι συνήθως, το Είδος Lactobacillus fermentum, και το Είδος Lactobacillus brevis.

Προαιρετικά ετεροζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται ως δευτερογενείς εκκινητές (?)

Τα προαιρετικά ετεροζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία χρησιμοποιούνται ως, δευτερογενείς εκκινητές, είναι συνήθως, το Είδος Lactobacillus casei, το Είδος Lactobacillus paracasei, το Είδος Lactobacillus plantarum, και το Είδος Lactobacillus curvatus.

Τα οξυγαλακτικά βακτήρια ως προβιοτικοί μικροοργανισμοί

Στο εμπόριο διατίθενται καλλιέργειες εκκίνησης (starter cultures) με την μορφή DVS οι οποίες περιέχουν προβιοτικά στελέχη οξυγαλακτικών βακτηρίων.

Εμείς μπορούμε να αξιοποιήσουμε αυτήν την δυνατότητα και να παρασκευάσουμε προβιοτικά γαλακτοκομικά προϊόντα.

Δείτε:

Δείτε περισσότερα:

Recent advances in lactic acid production by microbial fermentation processes. Abdel-Rahman, M. A., Tashiro, Y., & Sonomoto, K. (2013). Biotechnology Advances, 31(6), 877-902.

Lactic acid bacteria: classification and physiology. Axelsson, L. In: Lactic acid bacteria: microbiological and functional aspects. (2004). S. Salminen & A. Y. Wright. Title. Nova York: Marcel-Dekker.

Biochemical engineering fundamentals. Bailey, J. E., & Ollis, D. F. (1986). (McGraw-Hill Chemical Engineering Series, pp. 983). Nova York: McGraw-Hill.

Lactic acid bacteria of foods and their current taxonomy. Stiles, M. E., & Holzapfel, W. H. (1997). International Journal of Food Microbiology, 36(1), 1-29.

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Πού διαφέρουν μεταξύ τους, αυτά, τα δύο είδη οξυγαλακτικών βακτηρίων?

Πότε, όμως, αυτοί, οι λακτοβάκιλοι μπορούν και ζυμώνουν την λακτόζη με ομοιοζυμωτικό τρόπο?

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Τί γίνεται, όμως, όταν, οι γενικότερες συνθήκες ανάπτυξης δεν είναι ευνοϊκές?

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Ποιά είναι τα υποχρεωτικά ετεροζυμωτικά βακτήρια?

Ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια και ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια – Σε ποιές κατηγορίες διακρίνονται οι λακτοβάκιλοι

Ομοιοζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται, κυρίως, ως πρωτογενείς εκκινητές

Ετεροζυμωτικά μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται, κυρίως, ως δευτερογενείς εκκινητές

Υποχρεωτικά ετεροζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια – Αυτά, τα βακτήρια, χρησιμοποιούνται ως δευτερογενείς εκκινητές (?)

Τα οξυγαλακτικά βακτήρια ως προβιοτικοί μικροοργανισμοί

Δείτε περισσότερα:

Facebook Comments

Related posts: