Пропионибактерия freudenreichii
| Пропионибактерия freudenreichii | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Актиномицетота |
| Сорт: | Актиномицетия |
| Заказ: | пропионибактериальный |
| Семья: | Пропионибактерии |
| Род: | Пропионибактерия |
| Разновидность: | П. freudenreichii
|
| Биномиальное имя | |
| Пропионибактерия freudenreichii ван Ниль 1928 г. (утвержденные списки 1980 г.) [1]
| |
| Тип штамма | |
| АТСС 6207 ККУГ 7433 СИП 103026 ДСМ 20271 ДО ИФО 12424 ЛМГ 16412 НБРЦ 12424 НКТС 10470 НРРЛ Б-3523 | |
| Синонимы | |
| |
Propionibacterium freudenreichii — грамположительная неподвижная бактерия , играющая важную роль в создании сыра Эмменталь и в некоторой степени сыра Ярлсберг , Леердаммер и сыра Маасдам . Его концентрация в сырах швейцарского типа выше, чем в любом другом сыре. Пропионибактерии обычно встречаются в молоке и молочных продуктах, хотя их также извлекают из почвы. P. freudenreichii имеет кольцевую хромосому длиной около 2,5 Мб. При производстве сыра Эмменталь P. freudenreichii ферментирует лактат с образованием ацетата , пропионата и углекислого газа.
(3 C3H6O3 → 2 C2H5CO2 + C2H3O2 + CO2).[2]
Продукты этого брожения придают сыру ореховый и сладкий вкус, а побочный продукт углекислого газа отвечает за образование отверстий или « глаз » в сыре. Сыроделы контролируют размер отверстий, изменяя кислотность, температуру и время застывания смеси. По оценкам, около одного миллиарда живых клеток P. freudenreichii в одном грамме Эмменталя содержится . В отличие от большинства молочнокислых бактерий , эта бактерия преимущественно расщепляет липиды, образуя свободные жирные кислоты. Недавние исследования были сосредоточены на возможной пользе употребления P. freudenreichii , который, как считается, очищает желудочно-кишечный тракт. [3] Также было высказано предположение, что P. freudenreichii может снизить заболеваемость раком толстой кишки . [4] [5] Эти мутуалистические отношения необычны для пропионибактерий , которые в основном являются комменсалами .
Производительность и рост P. freudenreichii во многом зависят от присутствия Lactobacillus helveticus , который обеспечивает незаменимые аминокислоты. В результате деградации L. helvecticus высвобождаются различные аминокислоты и пептиды . Хотя было обнаружено, что P. freudenreichii растет даже в отсутствие L. helecticus , некоторые штаммы бактерий лизируются в отсутствие глутамина , лизина или тирозина . [6] Было высказано предположение, что аутолиз P. freudenreichii еще больше способствует улучшению вкуса сыра Эмменталь. Условия, приводящие к аутолизу этой бактерии, недостаточно известны. [7]
История
[ редактировать ]Propionibacterium freudenreichii была впервые обнаружена и выделена в начале 20 века Эдуардом фон Фрейденрайхом и Сигурдом Орла-Йенсеном. Они обнаружили бактерию, изучая ферментацию пропионовой кислоты в сыре Эмменталь. Его род назван в честь пропионовой кислоты, которую производит эта бактерия. Вид freudenreichii назван в честь фон Фрейденрайха. [8]
Особенности бактерии
[ редактировать ]Сами клетки чаще всего имеют форму плеоморфных (способных принимать различную форму) палочек (0,2–1,5 мкм*, 1–5 мкм), но могут быть также кокковидными, раздвоенными, разветвленными или нитчатыми. Длина клетки может достигать 20 микрометров. [9] При выращивании на твердой среде образующиеся колонии могут выглядеть гладкими, выпуклыми или шероховатыми. При выращивании на жидких средах можно наблюдать колонии, которые выглядят зернистыми и различаются по размеру. Колонии могут сильно различаться по цвету: они бывают красными, розовыми, оранжевыми, желтыми, серыми и белыми. P. freudenreichii грамположителен и неподвижен. [10] Одной заметной особенностью этой бактерии является то, что она производит большое количество пропионовой и уксусной кислот. Он может сбраживать сахара и многоатомные спирты, а также лактат, при условии, что рядом есть бактерии, производящие его в результате собственной ферментативной деятельности (это известно как вторичное брожение). Он также может производить изовалериановую, муравьиную, янтарную или молочную кислоты, а также углекислый газ (хотя все они выделяются в меньших количествах, чем другие вещества, которые он производит). [10] Некоторые штаммы бактериальных клеток имеют поверхностные белки: они действуют как закваска для созревания сыра. В зависимости от штамма могут присутствовать различные клеточные придатки, у некоторых штаммов были обнаружены пили. [11]
Размер кодирующей ДНК P. freudenreichii составляет 2 321 778 п.н. (87,64% генома). Сам геном имеет круглую форму. Его геном имеет одну завершенную хромосому без плазмид. Размер генома составляет 2 649 166 нуклеотидов. Содержание G/C в геноме составляет 67,34%. [12]
сыроделия
[ редактировать ]Propionibacterium freudenreichii, пожалуй, наиболее известна своим использованием в производстве сыров, особенно швейцарского сыра. [ нужна ссылка ]
Использование пробиотиков
[ редактировать ]Одной из областей интриги вокруг этой бактерии является ее потенциальное использование в качестве пробиотика . P. freudenreichii производит бифидогенетическое соединение, которое помогает стимулировать рост бифидобактерий . [13] На молекулярном уровне недавние исследования показали, что поверхностные белки P. freudenreichii прикрепляются к клеткам кишечника человека. Это связывание поверхностных белков позволяет затем выполнять определенные функции, такие как модуляция высвобождения цитокинов клетками кишечника человека. [14]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ван Н. (1928). Пропионовокислые бактерии . Харлем, Голландия: Uitgeverszaak and Boissevain and Co.
- ^ «Бактерия, используемая при производстве Эмменталя» . Геноскоп . 16 января 2008 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2008 г.
- ^ Двоюродный брат Ф.Дж., Матер Д.Д., Фолинь Б., Ян Г. (2 августа 2010 г.). «Молочные пропионибактерии как пробиотики для человека: обзор последних данных» (PDF) . Молочная наука и технологии . 91 (1): 1–26. дои : 10.1051/dst/2010032 . S2CID 6044008 .
- ^ Ян Г., Бельзак А.С., Хаузи Д., Руо А., Метивье Д., Кремер Г., Бреннер С. (февраль 2002 г.). «Пропионибактерии индуцируют апоптоз клеток колоректальной карциномы посредством короткоцепочечных жирных кислот, действующих на митохондрии» . Смерть клеток и дифференцировка . 9 (2): 179–88. дои : 10.1038/sj/cdd/4400935 . ПМИД 11840168 .
- ^ Лан А., Брюно А., Бенсаада М., Филипп С., Белло П., Рабо С., Ян Г. (декабрь 2008 г.). «Увеличенная индукция апоптоза Propionibacterium freudenreichii TL133 в криптах слизистой оболочки толстой кишки крыс, связанных с микробиотой человека, обработанных 1,2-диметилгидразином» . Британский журнал питания . 100 (6): 1251–9. дои : 10.1017/S0007114508978284 . ПМИД 18466653 .
- ^ Маккарти Р.Дж. «Потребность в аминокислотах молочных штаммов Propionibacterium» . Университет штата Огайо. Архивировано из оригинала 15 февраля 2009 г. Проверено 11 ноября 2008 г.
- ^ Остли Х (1995). «Аутолиз молочных пропионибактерий: исследования роста, активность пептидаз и производство пролина» . Журнал молочной науки . 78 (6): 1224–1237. doi : 10.3168/jds.S0022-0302(95)76742-X .
- ^ Тургай, Мерал; Бахманн, Ганс-Петер; Ирмлер, Стефан; от Ах, Ули; Фрелих-Вайдер, Мария-Тереза; Валентин, Элен; Дойч, Стефани-Мари; Ян, Гвенаэль; Тьерри, Энн (2022), «Полезные бактерии: виды Propionibacterium и виды Acidipropionibacterium». , Энциклопедия молочных наук , Elsevier, стр. 34–45, номер домена : 10.1016/b978-0-08-100596-5.23016-3 , ISBN. 978-0-12-818767-8 , получено 20 марта 2024 г.
- ^ Патрик, Шейла; Макдауэлл, Эндрю (2015). Руководство Берджи по систематике архей и бактерий . стр. 1–29. дои : 10.1002/9781118960608.gbm00167 . ISBN 9781118960608 .
- ^ Перейти обратно: а б Патрик, Шейла; Макдауэлл, Эндрю (2015). Руководство Берджи по систематике архей и бактерий . стр. 1–29. дои : 10.1002/9781118960608.gbm00167 . ISBN 9781118960608 .
- ^ Фронмейер, Эстер; Дептула, Полина; Найман, Туула А.; Лайне, Пиа КС; Вихинен, Хелена; Полин, Ларс; Аувинен, Петри; Йокитало, Эйя; Пииронен, Виено (01.05.2018). «Секретомное профилирование Propionibacterium freudenreichii выявило весьма изменчивые реакции даже среди близкородственных штаммов» . Микробная биотехнология . 11 (3): 510–526. дои : 10.1111/1751-7915.13254 . ISSN 1751-7915 . ПМК 5902329 . ПМИД 29488359 .
- ^ Коскинен, Патрик; Дептула, Паулина; Смоландер, Олли-Пекка; Тамене, Фитсум; Каммонен, Юхана; Савийоки, Кирси; Полин, Ларс; Пииронен, Вьено; Аувинен, Петри (24 октября 2015 г.). «Полная последовательность генома Propionibacterium freudenreichii DSM 20271T» . Стандарты в геномных науках . 10:83 . дои : 10.1186/s40793-015-0082-1 . ISSN 1944-3277 . ПМЦ 4619572 . ПМИД 26500719 .
- ^ Фалентен Х, Дойч С.М., Ян Г, Лу В., Тьерри А., Парайр С., Майяр М.Б., Дербекур Дж., Кузен Ф.Дж., Жарден Ж., Сигье П., Кулу А., Барб В., Вашери Б., Винкер П., Жибра Ж.Ф., Гайярден С. , Лортал С (июль 2010 г.). «Полный геном Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA1, выносливой актинобактерии, которую можно использовать в пищевых продуктах и пробиотиках» . ПЛОС ОДИН . 5 (7): e11748. Бибкод : 2010PLoSO...511748F . дои : 10.1371/journal.pone.0011748 . ПМК 2909200 . ПМИД 20668525 .
- ^ ду Карму ФЛ, Рабах Х., Хуанг С., Гоше Ф., Депланш М., Дутертр С., Жарден Дж., Ле Луар И., Азеведо В., Ян Г. (08.06.2017). «Поверхностный белок Propionibacterium freudenreichii SlpB участвует в адгезии к кишечным клеткам HT-29» . Границы микробиологии . 8 : 1033. дои : 10.3389/fmicb.2017.01033 . ПМК 5462946 . ПМИД 28642747 .