BAKTERIE KWASU MLEKOWEGO:

- gram dodatnie
- nie tworzą przetrwalników
- występują w miejscach bogatych w substancje odżywcze,
przewodzie pokarmowym, skórze, narządach rodnych
- odznaczają się dużymi zapotrzebowaniami życiowymi
- energię uzyskują w proceie fotosyntezy
- grupa bardzo różnorodna:
* pałeczki (Lactobacillus

* o kształtach kulistych (Streptococcus,
Lactococcus,
Pedicoccus, Leuconostoc)

WYKORZYSTANIE BAKTERII KWASU MLEKOWEGO W
PRODUKCJI ZYWNOŚCI:

- przetwory mleczne: jogurty, serwatki, maślanki kefiry, sery
- produkcja niektórych wedlin: salami
- wszelkiego rodzaju kiszonki


Tradycyjne metody uzyskiwania nowych szczepów bakteryjnych
stosowanych w przemyśle polegają na wprowadzeniu przypadkowych
mutacji i poszukiwaniu mutantów o określonych cechach.


Przykłady:
-selekcja szczepu L. bulgaricus niezdolnego do wydajnej fermentacji
laktozy (pozwala to na produkcję jogurtu, który może być
przechowywany miesiącami w temperaturze 4 stopni Celsjusza bez
znacznego spadku pH )

- inaktywacja genu kodującego dekarboksylazę α-acetylomleczanu
zwiększa dostępność α-acetylomleczanu do chemicznej oksydacji
(powstaje w ten sposób diacetyl odpowiedzialny za maślany zapach
produktu)


laktoza

cytrynian

Alanina Pirogronian α-acetylomleczan diacetyl

Etanol
Octan walina acetoina
Mrówczan mleczan leucyna
CO2

Przykłady zmutowanych szczepów uzyskanych na skutek transferu
genu pochodzącego z bakterii tego samego lub innego gatunku:

- wprowadzenie genów z proteolitycznych szczepów L. Helveticus
lub L. delbrueckii do L. lactis (oczekuje się że takzrekombinowane
bakterie pozwolą na produkcję specjalnych serów )

- konstrukcja szczepów starterowych odpornych na bakteriofaga
(ochrona szczepów starterowych przed atakiem faga i zatrzymaniem
procesów fermentacji)

- konstrukcja szczepów starterowych o możliwości lizy w
odpowiednim momencie dojrzewania sera ( pozwala to na produkcje
mniej gorzkiego sera – na skutek redukcji niektórych gorzkich
peptydów, a także zawierającego większa liczbę wolnych
aminokwasów, które są prekursorami zapachu )

Przykład modyfikacji szczepów z zastosowaniem heterologicznych
genów:

- wprowadzenie genu dehydrogenazy glutaminianu z
Peptostreptococcus asaccharolyticus do L. lactis (pozwala temu
organizmowi na produkcje α-ketoglutaratu z glutaminianu a co za tym
idzie poprawia zapach sera)

POTENCJALNE ZASTOSOWANIE BAKTERII KWASU

MLEKOWEGO W CELU POPRAWY ZDROWIA

Uważa się że konsumpcja specyficznych bakterii kwasu

mlekowego korzystnie wpływa nadludzkie zdrowie. Bakterie kwasu
mlekowego:
- zwiększają wchłanianie składników odżywczych przez nasze jelita
- łagodzą objawy nietolerancji laktozy
- powstrzymują wewnątrz jelitowe infekcje
- pobudzają układ odpornościowy
- stwarzają środowisko nieprzyjazne bakteriom chorobotwórczym

Kusząca jest propozycja modyfikacji tych organizmów i dodania im
całkiem nowych właściwości.

Inżynieria genetyczna umożliwia tworzenie zmodyfikowanych
bakterii, które będą wytwarzały odpowiednie antygeny.
Wiele antygenów zostało zekspresjonowanych w LAB takich jak
L-lactis, L_plantarum, ale też ludzkich komensalach jak
streptococtus gordonie.

Zastosowanie bakterii kwasu mlekowego w terapii zastępczej:
- lipaza z S. hyicus została wyprodukowana w L. lactis – w ten spób
kompensowany jest niedobór enzymu.

Nie ulega wątpliwości, że żywność modyfikowana genetycznie, która
już dziś przynosi wiele korzyści, w przyszłości może okazać się
niezastąpiona.

Organism

Molecule

Main objectives

L.lactis L.
plantarum

Fragment C of tetanus toxin

Protection against tetanus
toxin

L.lactis L.
plantarum

Fragment C of tetanus toxin

Study the effect of
location for vaccine
delivery by LAB

L. plantarum

Model antigen M6-gp41E
(human immunodeficiency
virus gp41 protein)

Vaginal immunization for
HIV

S. godonii, L.
casei

V3 domain of the gpl20 of
human immunodeficiency
virus type 1 (HIV-1)

Vaginal immunization for
HIV

S. godonii, L.
casei

E7 protein of human
papillomavirus type 16 (HPV
16)

Vaginal immunization for
papillovirus

L. plantarum

Cholera toxin B

Protection against cholera
toxin B

L. lactis

Pneumococcal type 3 capsular
polysaccharide

Mucosal immunization
against Streptococcus
pneumoniae

L. lactis

Bovine rotavirus
nonstructural protein 4

Protection against
rotavirus diarrhea

L. lactis

Brucella abortus ribosomal
protein L7/L12

Vaccine against
brucellosis

L. lactis

Murine interieukin -10

Treatment of
inflammatory bowel
diseases

L. lactis

Murine interleukin-2 and 6

Enhancement of immune
responses

L. lactis

Bovine beta-lactoglobulin

Modulation of immune
responses to food
allergens

L. lactis

Staphylococcus hyicus lipase

Compensation of
pancreatic insufficiency

S. godonii

Microbicidal single-chain
antibody (H6)

C. albicans vaginitis

S. godonii

Anti-idiotypic single chain
fragment variable
recombinant antibody
mimicking the type III

Passive protection of
neonatal pups from group
B streptococci disease

capsular polysaccharide of
group B streptococci

S. godonii

M6 protein of S. pyogenes

Antigen delivery system

L. lactis

S. aurens protein A

Antigen delivery system

L. lactis

S. aureus nuclease

Antigen delivery system

L. lactis

L. bulgaricus proteinase

Antigen delivery system