Čes. slov. farm. 2010, 59(4):155-159
Antimikróbne pôsobiace látky produkované baktériami mliečneho kvasenia
- Univerzita Komenského v Bratislave, Farmaceutická fakulta, Katedra bunkovej a molekulárnej biológie liečiv, Slovenská republika
Baktérie mliečneho kvasenia zahŕňajú viaceré rody gram pozitívnych baktérií, ktoré sú známe produkciou rôznych antimikróbnych látok. Kyselina mliečna a príbuzné organické kyseliny - obligátne metabolity sacharidov, inhibujú rast niektorých iných mikroorganizmov hlavne znížením pH prostredia. Bakteriocíny, proteínové antimikróbne látky, sú produkované ribozomálne a u mliečnych baktérií sú pomerne dobre preskúmané. Niektoré druhy ako napríklad Lactobacillus reuteri sú schopné produkovať špecifické látky rôznej štruktúry. Jedna z nich, reutericyklín - derivát kyseliny tetrámovej - je prvým objaveným antibiotikom produkovaným mliečnymi baktériami. Reuterín, komplex 3-hydroxypropiónaldehydu a jeho príbuzných foriem, je silná antimikróbne pôsobiaca látka, ktorú produkujú viaceré druhy rodu Lactobacillus. Vďaka nepatogénnemu charakteru baktérií mliečneho kvasenia, môžu byť použité ako konzervanty potravín alebo ako nádejné antimikróbne látky v terapii ľudí a/alebo zvierat.
Klíčová slova: baktérie mliečneho kvasenia; probiotiká; antimikróbne pôsobiace látky
Antimicrobial substances produced by lactic acid bacteria
Lactic acid bacteria comprise several genera of Gram-positive bacteria that are known for the production of different antimicrobial substances. Lactic acid and related organic acids, usual metabolites of saccharide metabolism, inhibit the growth of other microbes mainly by lowering pH. Bacteriocins, proteinaceous antimicrobial substances, are produced ribosomally and those of lactic acid bacteria are well examined. Some species, for example Lactobacillus reuteri, are able to produce specific substances with miscellaneous structures. One of them, reutericyclin, a derivate of tetramic acid, is the first discovered antibiotic produced by a lactic acid bacterium. Reuterin, a complex of 3-hydroxypropionaldehyde and its related forms, is a strong antimicrobial substance produced by several species of the genus Lactobacillus. Because of a non-pathogenic character of lactic acid bacteria, they can be used as food preservatives or as promising antimicrobials in human and/or animal therapy.
Keywords: lactic fermentation bacteria; probiotics; antimicrobially active substances
Vloženo: 21. červen 2010; Přijato: 2. srpen 2010; Zveřejněno: 1. duben 2010 Zobrazit citaci
Reference
- Pot, B., Tsakalidou, E.: Phylogenetics and Taxonomy. In: Ljungh, Ā., Wadström, T. eds. Lactobacillus Molecular Biology: From Genomics to Probiotics, 1st ed. Norfolk: Caister Academic Press 2009.
- Prescott, L. M., Harley, J. P., Klein, D. A.: Bacteria: the low G+C gram positives. In: Prescott, L. M., Harley, J. P., Klein, D. A. eds. Microbiology, 5th ed. New York: McGraw.Hill Companies, Inc., 2002.
- Mečnikov, E.: Lactic acid as inhibiting intestinal putrefaction. In: Mitchell, P. C., ed. The prolongation of life: Optimistic studies, ed. New York: The Knickerbocker Press 1908.
- Gillor, O., Etzion, A., Riley, M. A.: The dual role of bacteriocins as anti. and probiotics. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2008; 81, 591-606.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ross, R. P., Morgan, S., Hill, C.: Preservation and fermentation: past, present and future. Int. J. Food Microbiol., 2002; 79, 3-16.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ouwehand, A. C., Vesterlund, S.: Antimicrobial components from lactic acid bacteria. In: Salminen, S., von Wright, A., Ouwehand, A. C., eds. Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects, ed. 3rd New York: Marcel Dekker, Inc. 2004.
Přejít k původnímu zdroji...
- Mucchetti, G., Locci, F., Massara, P., Vitale, R., Neviani, E.: Production of pyroglutamic acid by thermophilic lactic acid bacteria in hard.cookes mini.cheeses. J. Dairy Sci., 2002; 85, 2489-2496.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Akita, S., Tanaka, K., Kinoshita, S.: Enzymic dehydration of L.glutamic acid. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1959; 1, 179-181.
Přejít k původnímu zdroji...
- Chen, G. J., Russel, J. B.: Transport of glutamine by Streptococcus bovis and conversion of glutamine to pyroglutamic acid and ammonia. J. Bacteriol., 1989; 171, 2981-2985.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Van Coillie, E., Proost, P., Van Aelst, I., Struyf, S., Polfliet, M., De Meester, I., Harvey, D. J., Van Damme, J., Opdenakker, G.: Functional comparison of two human monocyte chemotactic protein.2 isoforms, role of the amino.terminal pyroglutamic acid and processing by CD26/dipeptidyl peptidase IV. Biochem. 1998; 37, 12672-12680.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Awade, A. C., Cleuziat, P., Gonzales, T. H., Robert.Baudouy, J.: Pyrrolidone carboxyl peptidase (Pcp.: an enzyme that removes pyroglutamic acid (pGlu. from pGlu.peptides and pGlu.proteins. Proteins Struct. Funct. Genet., 1994; 20, 34-51.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Beani, L., Bianchi, C., Baraldi, P. G., Manfredini, S., Pollini, G. P.: Protection by pyroglutamic acid and some of its newly synthesized derivatives against glutamate.induced seizures in mice. Drug Res., 1990; 40, 1187-1191.
Přejít k původnímu zdroji...
- Mirzoian, S. A., Zalinian, M. G., Balasanian, M. G., Topchian, A. V.: The central vascular and metabolic effects of pyroglutamic acid. Eksp. Klin. Farmakol., 1994; 57, 22-24.
- Beni, M., Giampietro-Pellegrini, D. E., Moroni, F.: A new endogenous anxiolytic agent: L.pyroglutamic acid. Fundam. Clin. Pharmacol., 1988; 2, 77-82.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Yang, Z., Suomalainen, T., Mäyrä.Mäkinen, A., Huttunen, E.: Antimicrobial activity of 2.pyrrolidone.5.carboxylic acid produced by lactic acid bacteria. J. Food Prot., 1997; 60, 786-790.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Imlay, J. A.: How oxygen damages microbes: oxygen tolerance and obligate anaerobiosis. Adv. Microb. Physiol., 2002; 46, 111-153.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Falagas, M. E., Betsi, G.I., Athanasiou, S.: Probiotics for the treatment of women with bacterial vaginosis. Clin. Microbiol. Infect., 2007; 13, 657-664.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Hawes, S. E., Hillier, S. L., Benedetti, J., Stevens, C. E., Koutsky, L. A., Wolner.Hanssen, P., Holmes, K. K.: Hydrogen peroxide.producing lactobacilli and acquisition of vaginal infections. J. Infect. Dis., 1996; 174, 1058-1063.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lindgren, S. E., Dobrogosz, W. J.: Antagonistic activities of lactic acid bacteria in food and feed fermentations. FEMS Microbiol. Rev. 1990; 87, 149-163.
Přejít k původnímu zdroji...
- Daniels, J. A., Krishnamurthi, R., Rizvi, S. S. H.: J. A review of effects of carbon dioxide on microbial growth and food quality. J. Food Prot., 1985; 48, 532-537.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- RŅssland, E., Langsrud, T., Granum, P. E., SŅrhaug, T.: Production of antimicrobial metabolites by strains of Lactobacillus or Lactococcus co.cultured with Bacillus cereus in milk. Int. J. Food Microbiol., 2005; 98, 193-200.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Devlieghere, F., Debevre, J.: Influence of dissolved carbon dioxide on the growth of spoilage bacteria. Lebensm. Wiss. Technol., 2000; 33, 531-537.
Přejít k původnímu zdroji...
- Gänzle, M. G.: Reutericyclin: biological activity, mode of action, and potential applications. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2004; 64, 326-332.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Messens, W., De, V. L.: Inhibitory substances produced by Lactobacilli isolated from sourdoughs - a review. Int. J. Food Microbiol., 2002; 72, 31-43.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gänzle, M. G., Höltzel, A., Walter, J., Jung G., Hammes, W. P.: Characterization of reutericyclin produced by Lactobacillus reuteri LTH2584. Appl. Environ. Microbiol., 2000; 66, 4325-4333.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gänzle, M. G., Vogel, R. F.: Studies on the mode of action of reutericyclin. Appl. Environ. Microbiol., 2003; 69, 1305-1307.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Höltzel, A., Gänzle, M. G., Nicholson, G. J., Hammes, W. P., Jung, G.: The first low.molecular.weight antibiotic from lactic acid bacteria: reutericyclin, a new tetramic acid. Angew. Chem. Int. Ed., 2000; 39, 2766-2768.
Přejít k původnímu zdroji...
- Imamura, N., Adachi, K., Sano, H.: Magnesidin A, a component of marine antibiotic magnesidin, produced by Vibrio gazogenes ATCC29988. J. Antibiot., 1994; 47, 257-261.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Royles, B. J. L.: Naturally occurring tetramic acids: structure, isolation, and synthesis. Chem. Rev., 1995; 95, 1981-2001.
Přejít k původnímu zdroji...
- Sobolov, M., Smiley, K. L.: Metabolism of glycerol by an acrolein.forming lactobacillus. J. Bacteriol., 1960; 79, 261-266.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Schutz, H., Radler, F.: Anaerobic reduction of glycerol to propanediol.1,3 by Lactobacillus brevis and Lactobacillus buchneri. Sys. Appl. Microbiol., 1984; 5, 169-178.
Přejít k původnímu zdroji...
- Talarico, T. L., Casas, I. A., Chung, T. C., Dobrogosz, W. J.: Production and isolation of reuterin, a growth inhibitor produced by Lactobacillus reuteri. Antimicrob. Agents Chemother., 1988; 32, 1854-1858.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Sauvageot, N., Gouffi, K., Laplace, J. M., Auffray, Y.: Glycerol metabolism in Lactobacillus collinoides: production of 3.hydroxypropionaldehyde, a precursor of acrolein. Int. J. Food Microbiol., 2000; 55, 167-170.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Axelsson, L. T., Chung, T. C., Dobrogosz, W. J., Lindgren, S. E.: Production of a broad spectrum antimicrobial substance by Lactobacillus reuteri. Microb. Ecol. Health Dis., 1989; 2, 131-136.
Přejít k původnímu zdroji...
- Chung, T. C., Axelsson, L. T., Lindgren, S. E., Dobrogosz, W. J.: In vitro studies on reuterin synthesis by Lactobacillus reuteri. Microb. Ecol. Health Dis., 1989; 2, 137-144.
Přejít k původnímu zdroji...
- El-Ziney, M. G., van der Tempel, T., Debevere, J., Jakobsen, M.: Application of reuterin produced by Lactobacillus reuteri 12002 for meat decontamination and preservation. J. Food Prot., 1999; 62, 257-261.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lüthi.Peng, Q., Dileme, F. B., Puhan, Z.: Effect of glucose on glycerol bioconversion by Lactobacillus reuteri. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2002; 59, 289-296.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Talarico, T. L., Dobrogosz, W. J.: Chemical characterization of an antimicrobial substance produced by Lactobacillus reuteri. Antimicrob. Agents Chemother., 1989; 33, 674-679.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Schauenstein, E., Esterbauer, H., Zollner, H.: Saturated aldehydes. In: Schauenstein, E., Esterbauer, H., Zollner, H., eds. Aldehydes in biological systems. Their natural occurrence and biological activities, ed. London: Pion 1997.
- Twomey, D., Ross, R. P., Ryan, M., Meany, B., Hill, C.: Lantibiotics produced by lactic acid bacteria: structure, function and applications. Antonie Leeuwenhoek, 2002; 82, 165-185.
Přejít k původnímu zdroji...
- Nousiainen, J., Javanainen, P., Setälä, J., von Wright, A.: Lactic acid bacteria as animal probiotics. In: Salminen, S., von Wright, A., Ouwehand, A. C., eds. Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects, 3rd ed. New York: Marcel Dekker Inc. 2004.
Přejít k původnímu zdroji...