Bakteriocyny

Ograniczenie rozwoju patogennej mikroflory, powodującej psucie się pro-duktów spożywczych i wytwarzającej substancje szkodliwe dla człowieka, wymaga w wielu przypadkach użycia konserwantów. Niechęć konsumentów do tradycyjnie stosowanych, chemicznych konserwantów żywności spowodowała zainteresowanie bakteriocynami, czyli białkami hamującymi rozwój wielu mikroorganizmów. Działają one bakteriobójczo lub bakteriostatycznie. Wytwarza je szereg bakterii kwasu mlekowego naturalnie występujących w żywności i jednocześnie zaliczanych do drobnoustrojów bezpiecznych dla człowieka (generally regarded as safe – GRAS). Największe znaczenie komercyjne wśród tej grupy związków ma, jak dotąd, nizyna. Do bakteriocyn wytwarzanych przez bakterie kwasu mlekowe- go należą lantybiotyki (peptydy zawierające reszty metylolantoniny), niskocząs- teczkowe termostabilne peptydy (30-100 reszt aminokwasowych), termolabilne białka proste i biatka złożone, które są aktywne biologicznie tylko po przyłączeniu komponenty cukrowej lub lipidowej. Związki te stanowią zatem zróżnicowaną grupę substancji pod względem masy cząsteczkowej i innych właściwości (np. mechanizm działania). Ogólnie rzecz biorąc, naturalnie wytwarzane bakte- riocyny działają hamująco na rozwój bakterii Gram-dodatnich, nie stwierdzono zaś ich wpływu na rozwój bakterii Gram-ujemnych, w tym szczepów Salmonella. Wynika to z różnic w budowie ściany komórkowej obu grup bakterii. Ich membrana cytoplazmatyczna jest w obu przypadkach otoczona warstwą peptydogli- kanu, znacznie jednak cieńszą u gatunków Gram-ujemnych, które rekompensują tę różnicę syntetyzując dodatkową warstwę ochronną, zbudowaną z fosfolipidów, białek i lipopolisacharydów. Są w niej małe kanaliki umożliwiające swobodną dyfuzję jedynie cząsteczek o masie poniżej 0,6 kDa. W związku z tym, że masa najmniejszych bakteriocyn jest bliska 3 kDa, nie mogą one penetrować ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych.

Jako białka, wszystkie bakteriocyny są wrażliwe na działanie enzymów proteolitycznych. Te z nich, które zawierają komponentę cukrową ulegają ponadto częściowej hydrolizie pod działaniem glikozydaz, zaś te z komponentą lipidową

– pod działaniem lipaz. Większość bakteriocyn charakteryzuje się relatywnie wysoką stabilnością cieplną i zachowuje aktywność biologiczną po 15-30 minutowym ogrzewaniu w 100°C, a nawet po kilkuminutowej sterylizacji (121°C). Ze względu na rosnące zainteresowanie naturalnymi konserwantami, dąży się obecnie do konstrukcji na drodze manipulacji genetycznych bakteriocyn o szerokiej specyficzności bójczej wobec różnych drobnoustrojów patogennych, bądź też zachowujących aktywność biologiczną w zróżnicowanych warunkach pH, temperatury i siły jonowej, a przy tym całkowicie bezpiecznych dla człowieka. Jest bardzo prawdopodobne, że już w obecnej dekadzie bakteriocyny syntetyzowane przez GMO pozwolą w znacznym stopniu zrezygnować z substancji konserwujących, takich jak negatywnie oddziałujące na zdrowie konsumentów azotany, chlorki i benzoesan sodu, czy też sacharoza.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>