Mliječna kiselina, ključni metabolit u raznim industrijskim i biološkim procesima, obično se proizvodi bakterijama za mliječne kiseline (laboratorija). Među tim laboratorijama, laktobacillus paracasei izdvaja se kao efikasan proizvođač mliječne kiseline. Kao vodeći dobavljač Lactobacillusa Paracasei, uzbuđen sam što sam uhvatio u fascinantnom procesu kako ova izvanredna bakterija stvara mliječnu kiselinu.
Uvod u laktobacillus paracasei
Lactobacillus ParaCasei je gram - pozitivna, fakultativna anaerobna bakterija koja pripada rodu LactoBacillus. Obično se nalazi u mliječnim proizvodima, fermentiranim namirnicama i ljudskom gastrointestinalnom traktu. Ova bakterija stekla je značajnu pažnju zbog svojih probiotskih svojstava, koji uključuju poboljšanje zdravlja crijeva, poboljšanje imunološkog sistema i sprečavanje određenih bolesti. Štaviše, njegova sposobnost stvaranja mliječne kiseline čini je vrijednim u hrani, farmaceutskim i kozmetičkim industrijama.
Metabolički putevi za proizvodnju mliječne kiseline
Lactobacillus ParaCasei može proizvesti mliječnu kiselinu kroz dva glavna metabolička puteva: homofermentativni put i heterofermentalni put.
Homofermentatski put
Homofermentativni put je primarna ruta za proizvodnju mliječne kiseline u Lactobacillusu ParaCasei kada se uzgaja u optimalnim uvjetima s obilnom opskrbom ugljikohidrata. Na ovom putu bakterija fermentira šesteroza šećere, poput glukoze, kroz Embden - Meyerhof - Parnas (EMP) put.
Glazba EMP-a započinje fosforizacijom glukoze do glukoze - 6 - fosfat po enzimskoj heksokinazi. Glukoza - 6 - fosfat se zatim izomerizira na fruktozu - 6 - fosfat, što je dodatno fosforirano za fruktozu 1,6 - bisfosfat po fosfofruktokinazu. Fruktoza 1,6 - Bisfosfat se cijepljena u dva tri - karbonska molekula: gliceraldehyde 3 - fosfat i dihidroksijacetonski fosfat. Dihidroxyacetone fosfat se brzo pretvori u gliceraldehid 3 - fosfat po trioznim fosfatnim izomerazom.
GlyceralDehyde 3 - fosfat je tada oksidiran i fosforiliran na 1,3 - bisfosfoglicerat, što donira fosfatnu grupu za ADP da formira ATP i 3 - fosfogliceraciju. Nakon niza enzimskih reakcija formiran je fosfoenolpyruvat. Konačno, piruvatna kinaza katalizira pretvorbu fosfoenolpyruvata za pijuvat, generirajući još jedan molekul od ATP-a.
U posljednjem koraku homofermentativnog puta, laktat dehidrogenaza smanjuje pijuvat do mliječne kiseline koristeći nadh kao kofaktor. Ova reakcija regenerira nad⁺, što je bitno za nastavak Im puta. Sveukupno, za svaku molekulu glukoze fermentiranih kroz homofermentativni put proizvedene su dvije molekule mliječne kiseline.
Heterofermentatski put
Heterofermentativni put zaposlen je Lactobacillus ParaCasei kada su uvjeti okoliša manje povoljni ili kada su pentose šećeri glavni izvor ugljika. Na ovom putu bakterija koristi put fosfoketolaze.
Putova fosfoketolaza započinje fosforizacijom pentoznih šećera, poput ksiloza ili arabinoze. Fosforjeni pentoza se zatim pretvara u xylulose 5 - fosfat, koji se cijeplje sa fosfoketolazom u gliceraldehid 3 - fosfat i acetil fosfat. GlyceralDehyde 3 - fosfat ulazi u donji dio EMP staze, što dovodi do proizvodnje piyruvata. Piyvatit se zatim svodi na mliječnu kiselinu laktatom dehidrogenazom.
Acetil fosfat, s druge strane, može se dalje metabolizirati. Može se pretvoriti u acetat prenošenjem fosfatne grupe na ADP kako bi se formirao ATP, ili se može svesti na etanol preko acetila - COA i ACETALDEHYDE. Kao rezultat, u heterofermentativnom putu, za svaku molekulu pentose šećera, jedna molekula mliječne kiseline, jedna molekula acetata ili etanola i jedna molekula ugljičnog dioksida.
Čimbenici koji utiču na proizvodnju mliječne kiseline
Nekoliko faktora može utjecati na proizvodnju mliječne kiseline Lactobacillus ParaCasei.
Izvor ugljika
Vrsta i koncentracija izvora ugljika igraju ključnu ulogu u proizvodnji mliječne kiseline. Kao što je spomenuto ranije, šesterozni šećeri preferirano su fermentirani putem homofermentativnog puta, što rezultira većim prinosom mliječne kiseline. Međutim, laktobacillus paracasei također može iskoristiti pentoseće šećere i druge složene ugljikohidrate, iako efikasnost i kraj - proizvodi mogu varirati. Na primjer, laktoza, disaharide se nalazi u mlijeku, može se hidrolizirati u glukozu i galaktozu, koji se zatim fermentiraju u mliječnu kiselinu.
ph
PH srednjeg rasta utječe na aktivnost enzima koji su uključeni u proizvodnju mliječne kiseline. Lactobacillus paracasei uglavnom raste i optimalno proizvodi mliječnu kiselinu na pH opseg od 5,5 - 6,5. Kako se mliječna kiselina nakuplja u mediju, pH opada, što može inhibirati rast i metabolizam bakterije. Stoga, održavanje stabilnog pH putem pH kontrolnih strategija, poput dodavanja međuspremnika ili upotrebe PH - Station fermentacijskog sistema, ključno je za maksimiziranje proizvodnje mliječne kiseline.
Temperatura
Temperatura je još jedan važan faktor. Lactobacillus ParaCasei je mezofilna bakterija, sa optimalnim rastom i laktičnom temperaturom proizvodnje u rasponu od 30 ° C do 37 ° C. Na nižim temperaturama metabolička stopa bakterije opada, što rezultira sporijom proizvodnje mliječne kiseline. Na višim temperaturama enzimi mogu biti denaturirani, što dovodi do smanjenja aktivnosti metaboličkih puteva.
Dostupnost kisika
Iako je laktobacillus paracasei fakultativna anaerobna bakterija, dostupnost kisika može utjecati na proizvodnju mliječne kiseline. Pod aerobnim uslovima, bakterija može koristiti alternativne metaboličke puteve, poput ciklusa Tricarboboxyl kiseline (TCA), za generiranje energije, što može smanjiti količinu proizvedenog mliječne kiseline. Stoga su anaerobni ili mikro - aerobni uvjeti uglavnom preferirani za maksimiziranje proizvodnje mliječne kiseline.
Primjene Lactobacillus ParaCasei - proizvedena mliječna kiselina
Lactic kiselina koju proizvodi laktobacillus paracasei ima širok spektar primjene.
Prehrambena industrija
U prehrambenoj industriji, mliječna kiselina koristi se kao konzervans, acidulantni i poboljšanje ukusa. Može inhibirati rast mikroorganizama kvara, produžiti polica - život prehrambenih proizvoda i osigurati ukus odmotavanja. Na primjer, u mliječnim proizvodima kao što su jogurt i sir, mliječna kiselina koju proizvode laktobacillus paracasei tijekom fermentacije daje ovim proizvodima njihovu karakterističnu teksturu i ukus.
Farmaceutska industrija
Mliječna kiselina i njeni derivati koriste se u farmaceutskoj industriji u razne svrhe. Mogu se koristiti kao pomoćni sastojci u formulacijama lijekova, kao i u proizvodnji biorazgradivih polimera za sustave za dostavu droga. Uz to, mliječna kiselina ima antibakterijsku i antimalnu napuhavajuću svojstva koja ga čine korisnom u razvoju lokalnih lijekova.
Kozmetička industrija
U kozmetičkoj industriji, mliječna kiselina koristi se kao eksfoliran i hidratantni klip. Može ukloniti mrtve ćelije kože, poboljšati teksturu kože i povećati hidrataciju kože. Proizvodi koji sadrže mliječnu kiselinu često se koriste u antibing i akni - formulacije liječenja.
Ostale povezane vrste laktobacilusa
Osim Lactobacillusa Paracasei, postoje i druge vrste laktobacila koje su također važne u proizvodnji mliječne kiseline i imaju probiotska svojstva. Na primjer,Laktobacillus uvijenobično se nalazi u ženskom genitalnom traktu i igra ključnu ulogu u održavanju vaginalnog zdravlja.Lactobacillus Gasseripokazalo se da ima anti - pretilost i anti - upalni efekti.Lactobacillus Caseiiširoko se koristi u prehrambenoj industriji za fermentaciju i ima probiotičke koristi za crijevo.
Zaključak i poziv na akciju
Razumijevanje načina na koji Lactobacillus paracasei proizvodi mliječnu kiselinu je neophodna za optimizaciju njegove upotrebe u različitim industrijama. Kao pouzdan dobavljač visokog kvaliteta Lactobacillus Paracasei, posvećeni smo pružanju naših kupaca najboljim proizvodima i tehničkom podrškom. Bilo da se nalazite u hrani, farmaceutskim ili kozmetičkoj industriji, naši laktobacillus paracasei sojevi mogu vam pomoći da postignete svoje proizvodne ciljeve.
Ako ste zainteresirani za učenje više o našim proizvodima LactoBacillus paracasei ili želimo razgovarati o potencijalnoj nabavci, slobodno nam se približite. Radujemo se što ćemo uspostaviti dugoročno partnerstvo sa vama i doprinoseći uspjehu vašeg poslovanja.
Reference
- Axelsson, L. (2004). Bakterije mliječne kiseline: Klasifikacija i fiziologija. U BJB Wood & wh Holzapfel (ur.), Genera bakterija mliječne kiseline (vol. 1, str. 1 - 66). Springer.
- Salminen, S., von Wright, A. i Ouwehand, AC (2005). Bakterije mliječne kiseline: mikrobiologija i funkcionalni aspekti. CRC Press.
- Kandler, O. i Weiss, N. (1986). Rod laktobacillus. U MP Starr, H. STOLP, HG Trüper, A. Balows, & HG Schlegel (ur.), Prokaryotes: Priručnik o staništima, izolaciji i identifikaciji bakterija (str. 1208 - 1234). Springer.