Bakterie kwasu octowego: Różnice pomiędzy wersjami
Nowy artykuł |
(Brak różnic)
|
Wersja z 06:57, 7 sie 2016
Szablon:Bakteria infobox Bakterie kwasu octowego (AAB) – bezwzględnie tlenowe gramujemne bakterie należące do rodziny Acetobacteriaceae, pozyskujące energię z niecałkowitego utlenienia wielu substratów, głównie alkoholi, cukrów i innych polioli[1].
Systematyka
Obecnie do bakterii kwasu octowego zalicza się ponad 14 rodzajów bakterii z rodziny Acetobacteriaceae: Acetobacter, Gluconobacter, Acidomonas, Gluconacetobacter, Asaia, Kozakia, Swaminathania, Saccharibacter, Neoasaia, Granulibacter, Tanticharoenia, Ameyamaea, Komagataeibacter i Nguyenibacter[2].
AAB należą do bakterii gramujemnych lub gramzmiennych. Nie tworzą form przetrwalnikowych. Przybieraja kształt od pałeczkowatego do elipsoidalnego i występują pojedynczo, w parach lub w formie krótkich łańcuszków. Mogą być urzęsione perytrychalne lub polarnie. Są katalazo-dodatnie i oksydazo-ujemne[3].
Metabolizm
Tlen jest końcowym akceptorem elektronów w łańcuchu oddechowym. Wszystkie bakterie octowe poza rodzajem Asaia utleniają etanol do kwasu octowego (tzw. fermentacja octowa), przekształcając go najpierw w aldehyd octowy z udziałem dehydrogenazy alkoholowej związanej z błoną, a następnie tworząc z powstałego aldehydu kwas pod wpływem związanej z błoną dehydrogenazy aldehydowej[1][3]. Podobnie inne substraty, poliole, są utleniane do odpowiadających kwasów lub ketonów przez związane z błoną dehydrogenazy, np. dehydrogenaza sorbitolowa przekształca D-sorbitol w L-sorbozę. U niektórych AAB kwas octowy (oraz inne kwasy) może być dalej utleniany do wody i CO
2 (tzw. nadoksydacja)[1].
AAB katabolizują cukry w szlaku pentozofosforanowym. U niektórych może występować glikoliza[4], a u produkujących celulozę szczepów Acetobacter i Gluconacetobacter – szlak Entnera-Doudoroffa[3].
Przerabiając drogą utlenienia substraty na kwasy, bakterie kwasu octowego szybko zakwaszają środowisko, co hamuje wzrost wielu innych konkurencyjnych bakterii[1]. Mają tendencję do tworzenia biofilmów. Mogą one mieć postać błonek, kożuchów, a także tzw. matki octu – galaretowatej lub skórzastej warstwy zawierającej włókna celulozowe, tworzącej się na powierzchni bogatych w substancje odżywcze, niemieszanych roztworów alkoholowych (np. zainfekowanego wina)[1].
Występowanie
Występują często w środowiskach obfitych w substancje odżywcze, sacharydy, o dużej osmolarności takich jak owoce, nektar, soki roślin, soki owocowe, cydry, piwa, wina, moszcze i inne słodkie bądź alkoholowe napoje, powodując ich psucie[1][3]. Spotykane zarówno w klimacie tropikalnym, jak i śródziemnomorskim i umiarkowanym[2].
Do owadów rozprzestrzeniających te bakterie należą pszczoły miodne, komary z rodzaju Anopheles i Aedes, muszki owocówki. Mikroorganizmy aktywnie kolonizują różne tkanki i organy tych zwierząt[5]. Na powierzchni octu często spotykane są pływające węgorki octowe należące do nicieni, które zamieszują uszkodzone owoce takie jak winogrona czy jabłka. Niewiele jednak wiadomo o ich wpływie na produkcję octu[6].
Wzrostu AAB nie hamują popularne środki konserwujące jak kwas sorbowy, kwas benzoesowy i diwęglan dimetylu, ale są bardzo wrażliwe na pasteryzację[2]. Przy produktach wymagających fermentacji alkoholowej, zaleca się ułatwianie jej szybkiego startu, aby powstający CO
2 zredukował aktywność metaboliczną AAB, a także kontrolę procesu napowietrzania i temperatury przechowywania[7].
Wykorzystanie
Bakterie kwasu octowego wykorzystywane są m.in. do produkcji octu, kombuczy, L-sorbozy, kwasu glukonowego[8], proszku kakaowego, deseru nata de coco, napoju pulque, celulozy bakteryjnej (zwłaszcza Gluconacetobacter xylinus)[3], farmaceutyków[2], kwasu askorbinowego[7], dihydroksyacetonu i enzymów bakteryjnych[3]. Gatunki z rodzaju Acetobacter i Gluconacetobacter mogą mieć zastosowanie w rolnictwie, np. szczepy Gluconacetobacter diazotrophicus potrafią wiązać azot cząsteczkowy[3].
- ↑ a b c d e f Armin Ehrenreich: The Genome of Acetic Acid Bacteria. W: Biology of Microorganisms on Grapes, in Must and in Wine. H. König (red.) et al.. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009, s. 379–394. ISBN 978-3-540-85462-3.
- ↑ a b c d Hubert Antolak, Dorota Kręgiel. Bakterie kwasu octowego – taksonomia, ekologia oraz wykorzystanie przemysłowe. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”. 4 (101), s. 21–35, 2015. DOI: 10.15193/ZNTJ/2015/101/053.
- ↑ a b c d e f g Dhouha Mamlouk, Maria Gullo. Acetic Acid Bacteria: Physiology and Carbon Sources Oxidation. „Indian journal of microbiology”. 53 (4), s. 377–384, 2013. DOI: 10.1007/s12088-013-0414-z.
- ↑ K. C. Fugelsang: Wine Microbiology. Dordrecht: Springer Science & Business Media, 1997, s. 48–67.
- ↑ Elena Crotti, Aurora Rizzi, Bessem Chouaia, Irene Ricci i inni. Acetic Acid Bacteria, Newly Emerging Symbionts of Insects. „Applied and Environmental Microbiology”. 76 (21), s. 6963–6970, 2010. DOI: 10.1128/AEM.01336-10.
- ↑ Laura Solieri, Paolo Giudici: Vinegars of the World. Springer Verlag, 2009, s. 91. ISBN 978-88-470-0866-3.
- ↑ a b José Manuel Guillamón, Albert Mas: Acetic Acid Bacteria. W: Biology of Microorganisms on Grapes, in Must and in Wine. H. König (red.) et al.. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009, s. 31–46. ISBN 978-3-540-85462-3.
- ↑ Jintana Kommanee, Ancharida Akaracharanya, Somboon Tanasupawat, Taweesak Malimas i inni. Identification of Acetobacter strains isolated in Thailand based on 16S-23S rRNA gene ITS restriction and 16S rRNA gene sequence analyses. „Annals of Microbiology”. 58 (2), s. 319–324, 2008.