Propionibacterium freudenreichii - Propionibacterium freudenreichii

Propionibacterium freudenreichii
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Актинобактерии
Заказ:
Актиномицеты
Семья:
Пропионибактерии
Род:
Пропионибактерии
Разновидность:
P. freudenreichii

Propionibacterium freudenreichii это грамположительный, неподвижный бактерия, играющая важную роль в создании Сыр Эмменталь, и в некоторой степени Сыр Ярлсберг, Leerdammer и Сыр маасдам. Его концентрация в Швейцарские сыры выше, чем в любом другом сыре. Пропионибактерии обычно встречаются в молоко и молочные продукты, хотя они также были извлечены из почвы. P. freudenreichii имеет круговую хромосому длиной около 2,5 мб. Когда производится сыр Эмменталь, P. freudenreichii ферментирует лактат с образованием ацетат, пропионат, и углекислый газ (3 С3ЧАС6О3 → 2 С2ЧАС5CO2 + C2ЧАС3О2 + CO2).[1]

Продукция этого ферментация способствуют ореховому и сладкому вкусу сыра, а побочный продукт двуокиси углерода отвечает за образование отверстий или "глаза "в сыре. Сыроделы контролируют размер отверстий, изменяя кислотность, температуру и время отверждения смеси. По оценкам, один миллиард живых клеток P. freudenreichii присутствуют в одном грамме Эмменталя. В отличие от большинства молочнокислые бактерии, эта бактерия в основном расщепляет липиды, образуя свободные жирные кислоты. Недавние исследования были сосредоточены на возможных преимуществах употребления P. freudenreichii, которые, как считается, очищают желудочно-кишечный тракт.[2] P. freudenreichii также было предложено снизить частоту возникновения рак толстой кишки.[3][4] Эти мутуалистические отношения необычны для пропионибактерии, которые в основном комменсальный.

Производительность и рост P. freudenreichii сильно зависит от наличия Lactobacillus helveticus, который содержит незаменимые аминокислоты. Деградация L. helvecticus выпускает множество аминокислоты и пептиды. Пока P. freudenreichii было обнаружено, что он растет даже при отсутствии L. helvecticusнаблюдали лизис некоторых штаммов бактерий в отсутствие глутамин, лизин, или же тирозин.[5] Автолиз P. freudenreichii было предложено внести дополнительный вклад в аромат сыра Эмменталь. Условия, приводящие к автолизу этой бактерии, не очень хорошо известны.[6]

История

P. freudenreichii был впервые обнаружен и изолирован в конце 19 века Э. фон Фройденрайхом и С. Орла-Йенсеном. Они обнаружили эту бактерию, изучая ферментацию пропионовой кислоты в сыре Эмменталь. Его род назван в честь пропионовой кислоты, которую производит эта бактерия. Вид freudenreichii назван в честь E von Freudenreich.[7]

Особенности бактерии

Сами клетки чаще всего имеют форму плеоморфных (способных принимать различные формы) палочек (0,2-1,5 мкм *, 1-5 мкм), но они также могут быть кокковидными, раздвоенными, разветвленными или нитевидными. Длина ячейки может достигать 20 микрометров.[8] При выращивании на твердой среде образующиеся колонии могут выглядеть гладкими, выпуклыми или шероховатыми. При выращивании в жидкой среде можно наблюдать колонии, которые выглядят зернистыми и различаются по размеру. Колонии могут довольно сильно различаться по цвету: они были красного, розового, оранжевого, желтого, серого и белого цветов. P. freudenreichii является грамположительным и неподвижным.[9] Отличительной чертой этой бактерии является то, что она производит большое количество пропионовой и уксусной кислот. Он может сбраживать сахара, многоатомные спирты и лактат при условии, что поблизости находятся бактерии, производящие его за счет собственной ферментативной активности (это называется вторичной ферментацией). Он также может производить изовалериановую, муравьиную, янтарную или молочную кислоты, а также углекислый газ (хотя все они секретируются в меньших количествах, чем другие производимые им вещества).[9] У некоторых штаммов бактериальных клеток есть поверхностные белки: они действуют как стартер для созревания сыра. В зависимости от штамма могут присутствовать различные клеточные придатки, у некоторых штаммов обнаружены пили.[10]

Значение P. freudenreichiiКодирование ДНК составляет 2 321 778 п.н. (87,64% генома). Сам геном имеет круглую форму. В его геноме есть одна завершенная хромосома без плазмид. Размер генома составляет 2 649 166 нуклеотидов. Содержание G / C в геноме составляет 67,34%.[11]

Сыроделия

P. freudenreichii пожалуй, наиболее известен своим использованием в производстве сыров, в первую очередь швейцарского.

Использование пробиотиков

Одной из областей интриги, окружающей эту бактерию, было ее возможное использование в качестве пробиотика. P. freudenreichii производит бифидогенетическое соединение, которое помогает стимулировать рост бифидобактерий.[12] На молекулярном уровне недавние исследования показали, что поверхностные белки P. freudenreichii прилипают к клеткам кишечника человека. Это связывание поверхностных белков позволяет выполнять определенные функции, такие как модуляция высвобождения цитокинов клетками кишечника человека.[13]

Рекомендации

  1. ^ «Бактерия, использованная при производстве Эмменталя». Геноскоп. 16 января 2008. Архивировано с оригинал 9 февраля 2008 г.
  2. ^ Кузен FJ, Mater DD, Foligne B, Jan G (2 августа 2010 г.). «Молочные пропионибактерии как пробиотики человека: обзор последних данных» (PDF). Молочная наука и технологии. 91 (1): 1–26. Дои:10.1051 / dst / 2010032. S2CID  6044008.
  3. ^ Ян Г., Белзак А.С., Хаузи Д., Руо А., Метивье Д., Кремер Г., Бреннер С. (февраль 2002 г.). «Пропионибактерии вызывают апоптоз клеток колоректальной карциномы через короткоцепочечные жирные кислоты, действующие на митохондрии». Гибель клеток и дифференциация. 9 (2): 179–88. Дои:10.1038 / sj / cdd / 4400935. PMID  11840168.
  4. ^ Лан А., Бруно А., Бенсаада М., Филипп С., Беллауд П., Работ С., Ян Г. (декабрь 2008 г.). «Повышенная индукция апоптоза Propionibacterium freudenreichii TL133 в криптах слизистой оболочки толстой кишки крыс, ассоциированных с микробиотой человека, получавших 1,2-диметилгидразин». Британский журнал питания. 100 (6): 1251–9. Дои:10.1017 / S0007114508978284. PMID  18466653.
  5. ^ Маккарти Р.Дж. «Аминокислотные потребности штаммов молочных бактерий Propionibacterium». Государственный университет Огайо. Архивировано из оригинал на 2009-02-15. Получено 2008-11-11.
  6. ^ Остли Х (1995). «Автолиз молочных пропионибактерий: исследования роста, активности пептидаз и продукции пролина». Журнал молочной науки. 78 (6): 1224–1237. Дои:10.3168 / jds.S0022-0302 (95) 76742-X.
  7. ^ «Propionibacterium freudenreichii: пробиотик с замечательными и многообещающими свойствами». biofoundations.org. 2016-12-09.
  8. ^ Патрик, Шейла; Макдауэлл, Эндрю (2015). Руководство Берджи по систематике архей и бактерий. С. 1–29. Дои:10.1002 / 9781118960608.gbm00167. ISBN  9781118960608.
  9. ^ а б Патрик, Шейла; Макдауэлл, Эндрю (2015). Руководство Берджи по систематике архей и бактерий. С. 1–29. Дои:10.1002 / 9781118960608.gbm00167. ISBN  9781118960608.
  10. ^ Фронмейер, Эстер; Дептула, Паулина; Nyman, Tuula A .; Laine, Pia K. S .; Вихинен, Елена; Паулин, Ларс; Аувинен, Петри; Йокитало, Эйджа; Пийронен, Виено (1 мая 2018 г.). «Профилирование секрета Propionibacterium freudenreichii выявляет очень разные ответы даже среди близкородственных штаммов». Микробная биотехнология. 11 (3): 510–526. Дои:10.1111/1751-7915.13254. ISSN  1751-7915. ЧВК  5902329. PMID  29488359.
  11. ^ Коскинен, Патрик; Дептула, Паулина; Смоландер, Олли-Пекка; Тамене, Фитсум; Каммонен, Юхана; Савийоки, Кирси; Паулин, Ларс; Пийронен, Виено; Овинен, Петри (24 октября 2015 г.). «Полная последовательность генома Propionibacterium freudenreichii DSM 20271T». Стандарты геномных наук. 10: 83. Дои:10.1186 / s40793-015-0082-1. ISSN  1944-3277. ЧВК  4619572. PMID  26500719.
  12. ^ Falentin H, Deutsch SM, Jan G, Loux V, Thierry A, Parayre S, Maillard MB, Dherbécourt J, Cousin FJ, Jardin J, Siguier P, Couloux A, Barbe V, Vacherie B, Wincker P, Gibrat JF, Gaillardin C , Lortal S (июль 2010 г.). «Полный геном Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA1, выносливой актинобактерии с пищевыми продуктами и пробиотиками». PLOS ONE. 5 (7): e11748. Дои:10.1371 / journal.pone.0011748. ЧВК  2909200. PMID  20668525.
  13. ^ ду Карму, Флорида, Рабах Х, Хуанг С., Гоше Ф, Депланш М., Дутертр С., Жардин Дж, Ле Луар И, Азеведо В., Ян Г. (2017-06-08). «Поверхностный белок Propionibacterium freudenreichii SlpB участвует в адгезии к клеткам HT-29 кишечника». Границы микробиологии. 8: 1033. Дои:10.3389 / fmicb.2017.01033. ЧВК  5462946. PMID  28642747.

внешняя ссылка