BAKTERIOCYNY
Nie są zaliczane do antybiotyków
Nie są zaliczane do antybiotyków
1
MARIA TYNEK 2013
BAKTERIOCYNY
Nie są zaliczane do antybiotyków
Nie są zaliczane do antybiotyków
1
MARIA TYNEK 2013
Białkowe produkty bakteryjne
wytwarzane przez bakterie gram+ i gram-
od kilku do kilkudziesi
ę
ciu kDa
aktywno
ść
skierowana jest przeciwko
innym szczepom bakteryjnym
blisko spokrewnionym z producentem -
cz
ę
sto w obr
ę
bie tego samego gatunku.
2
MARIA TYNEK 2013
odznacza si
ę
wysok
ą
termostabilno
ś
ci
ą
(100
0
C/15-30 min.)
zaliczana jest do organizmów bezpiecznych (GRAS)
WI
Ę
KSZO
ŚĆ
BAKTERIOCYN
WI
Ę
KSZO
ŚĆ
BAKTERIOCYN
GRAS-Generally Recognized as Safe
zaliczana jest do organizmów bezpiecznych (GRAS)
Wykazuje pozytywne działanie organoleptyczne
Działa na bakterie gram+ i gram- oraz na grzyby
Nizyna stosowana jest jako konserwant
ż
ywno
ś
ci
3
MARIA TYNEK 2013
Do najlepiej poznanych i najszerzej badanych
bakteriocyn należą bakteriocyny
syntetyzowane przez bakterie fermentacji
mlekowej.
NIZYNA
, syntetyzowana przez
Lactococcus lactis
,
Cleveland J., Montville T., Nes I. F., Chikindas M., (2001), Int. J. Food Microbiol., 71, 1-20.
4
MARIA TYNEK 2013
Klasyfikacja bakteriocyn opiera si
ę
na ró
ż
nicach w :
strukturze chemicznej ,
masie cz
ą
steczkowej ,
wra
ż
liwo
ś
ci na działanie enzymów,
wra
ż
liwo
ś
ci na działanie enzymów,
obecno
ś
ci modyfikowanych,
aminokwasów ,
mechanizmie działania.
5
MARIA TYNEK 2013
BAKTERIOCYNY
Gram -
Gram +
Klasa I
Lantybiotyki A
Lantybiotyki B
NIZYNA
Kolicyny
(wytw. E. coli)
NIZYNA
Klasa II
Klasa III
Klasa IV
Nielantybiotykowe
Wysokocząsteczkowe
Kompleksy
lipidowo białkowe i
lipidowo weglowodanowe
6
MARIA TYNEK 2013
Klasyfikacja wg struktury chemicznej
KLASA I - LANTYBIOTYKI
Termostabilne policykliczne peptydy
Masa cz. < 5 kDa
Zawieraj
ą
nietypowe aminokwasy (lantionina)
Najlepiej poznana –
Nizyna
Najlepiej poznana –
Nizyna
KLASA II - nielatybiotykowe
Termostabilne białka, o charakterze kationowym
lub amfifilowym
Masa cz. < 10 kDa
Najlepiej poznana –
Pediocyna
7
MARIA TYNEK 2013
KLASA III
Inaktywowane termicznie 60-100
0
C/15 min
Nie działaj
ą
na komórki wra
ż
liwe na uszkodzenie
błony
masa cz. > >10 kDa
KLASA IV
do uzyskania aktywno
ś
ci musz
ą
utworzy
ć
kompleks z lipidem lub w
ę
glowodanem
8
MARIA TYNEK 2013
9
MARIA TYNEK 2013
10
MARIA TYNEK 2013
Bakteriocyny:
czysto białkowe:
s
ą
wra
ż
liwe na działanie
enzymów proteolitycznych
białkowo-w
ę
glowodanowe:
s
ą
wra
ż
liwe na
Klasyfikacja wg wra
ż
liwo
ś
ci na działanie
enzymów
białkowo-w
ę
glowodanowe:
s
ą
wra
ż
liwe na
działanie
enzymów amylolitycznych
białkowo-lipidowe:
s
ą
wra
ż
liwe na działanie
enzymów lipolitycznych
11
MARIA TYNEK 2013
Aktywno
ść
, sposób działania i stabilno
ść
bakteriocyn zale
ż
y od:
SKŁADU AMINOKWASOWEGO
SKŁADU AMINOKWASOWEGO
STRUKTURY PRZESTRZENNEJ
12
MARIA TYNEK 2013
Obecno
ść
takich aminokwasów jak:
D-alanina, L-seryna
zwi
ę
ksza stabilno
ść
i aktywno
ść
peptydów
•w wysokich temperaturach,
•w niskich warto
ś
ciach pH oraz
•odporno
ść
na enzymy proteolityczne.
L-seryna
D- alanina
13
MARIA TYNEK 2013
Cysteina
wpływa na:
aktywno
ść
bakteriocyn w wysokich i niskich
temperaturach
stabilno
ść
w rozpuszczalnikach
organicznych jak chloroform, acetonitryl.
organicznych jak chloroform, acetonitryl.
14
MARIA TYNEK 2013
Nizyna - E 234
Zgodnie z Komisj
ą
Kodeksu
Ż
ywno
ś
ciowego FAO/WHO dzienne
spo
ż
ycie (ADI) w przeliczeniu na 1kg
masy ciała wynosi 33000 IU
Jest podatna na działanie trypsyny, pepsyny, chemotrypsyny
15
MARIA TYNEK 2013
16
MARIA TYNEK 2013
BIOTECHNOLOGIA 1 (68) 114-130 2005
NIZYNA
PRODUKT BAKTERII KWASU MLEKOWEGO
Działa przede wszystkim przeciwko innym
szczepom tego samego gatunku
Wykazuje aktywno
ść
w stosunku do:
Wykazuje aktywno
ść
w stosunku do:
Staphylococcus aureus,
Listeria monocytogenes,
Neisserii
Salmonelli
bakterii przetrwalnikuj
ą
cych
17
MARIA TYNEK 2013
Ala
Ala
Ala
ABA
NIZYNA
Dehydroalanina
dehydrobutyryna
lantionina
β
-metylolantionina
DHA
DHB
Ala-S-Ala
ABA-S-Ala
kwas α-aminomasłowy
18
MARIA TYNEK 2013
Producent- szczep Lactococcus lactis DPC4275
Działanie antagonistyczne wobec Listeria monocytogenes
laktycyna 3147
bezpieczne spożywanie produktów mlecznych
– zwłaszcza zaraz po fermentacji.
- stosowana jest również do produkcji sera pleśniowego.
Urszula Błaszczyk,Laboratorium 10/2008
19
MARIA TYNEK 2013
Bakteriocyny znajdują zastosowanie w
Bakteriocyny znajdują zastosowanie w
konserwacji produktów spoŜywczych,
przede wszystkich przetworów mlecznych
http://www.foodprocessing-
technology.com/contractors/quality_control/bruker/
Bakteriocyny uwalniaj
ą
enzymy proteolityczne (kwa
ś
na
hydroliza kazeiny), powstałe fragmenty aminokwasów i
peptydów powoduj
ą
popraw
ę
smaku produktów.
20
MARIA TYNEK 2013
NIZYNA
21
MARIA TYNEK 2013