ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2011, 60(2):65-72

Bakteriocíny produkované baktériami mliečneho kvasenia

Andrea Bilková*, Hana Kiňová Sepová, František Bilka, Andrea Balažová
Univerzita Komenského v Bratislave, Farmaceutická fakulta, Katedra bunkovej a molekulárnej biológie liečiv

Medzi baktérie mliečneho kvasenia patrí niekoľko rodov gram pozitívnych baktérií, ktoré produkujú štruktúrne rôznorodé antimikróbne pôsobiace látky. V súčasnosti sú spomedzi nich v centre vedeckého záujmu práve bakteriocíny. Jedná sa o antimikróbne látky proteínovej povahy, ktoré sú produkované ribozomálne a majú zvyčajne úzke spektrum účinku na inhibíciu rastu baktérií. Podľa štruktúry a cieľa účinku ich rozdeľujeme do štyroch tried, ale existujú návrhy na vypracovanie nového spôsobu klasifikácie. Najzaujímavejšou a v praxi najvyužiteľnejšou triedou sú lantibiotiká, medzi ktoré patrí aj komerčne najpoužívanejší a najpreštudovanejší bakteriocín, nizín. Nepatogénny charakter baktérií mliečneho kvasenia je výhodný pre použitie nimi produkovaných bakteriocínov pri konzervovaní potravín, ako aj vo výživových doplnkoch alebo vo veterinárnej medicíne.

Klíčová slova: baktérie mliečneho kvasenia; probiotiká; bakteriocíny; lantibiotiká; nizín; biokonzervácia

Bacteriocins produced by lactic acid bacteria

Lactic acid bacteria comprise several genera of gram-positive bacteria that are known for the production of structurally different antimicrobial substances. Among them, bacteriocins are nowadays in the centre of scientific interest. Bacteriocins, proteinaceous antimicrobial substances, are produced ribosomally and have usually a narrow spectrum of bacterial growth inhibition. According to their structure and the target of their activity, they are divided into four classes, although there are some suggestions for a renewed classification. The most interesting and usable class are lantibiotics. They comprise the most widely commercially used and well examined bacteriocin, nisin. The non-pathogenic character of lactic acid bacteria is advantageous for using their bacteriocins in food preservation as well as in feed supplements or in veterinary medicine.

Keywords: lactic acid bacteria; probiotics; bacteriocins; lantibiotics; nisin; biopreservation

Vloženo: 27. leden 2011; Přijato: 2. únor 2011; Zveřejněno: 1. únor 2011  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Bilková A, Kiňová Sepová H, Bilka F, Balažová A. Bakteriocíny produkované baktériami mliečneho kvasenia. Čes. slov. farm. 2011;60(2):65-72.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. 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...
    2. 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...
    3. Riley, M. A., Chavan, M. A.: Introduction. In: Riley, M. A., Chavan, M. A., eds. Bacteriocins: Ecology and Evolution, 1st ed. Berlin, Springer-Verlag, 2007. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Klaenhammer, T. R.: Bacteriocins of lactic acid bacteria. Biochim. 1988; 70, 337-349. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Gratia, A.: Sur un remarquable example d'antagonisme entre deux souches de colibacille. Comp. Rend. Soc. Biol. 1925; 93, 1040-1042.
    6. de Jong, A., van Hijum, A. F. T., Bijlsma, J. J. E., Kok, J., Kuipers, O. P.: BAGEL: a web-based bacteriocin genome mining tool. Nucl. Acids Res. 2006; 34, W273-W279. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Nes, I. F., Diep, D. B., Havarstein, L. S., Brur-berg, M. B., Eijsink, V., Holo, H.: Biosynthesis of bacteriocins in lactic acid bacteria. Antonie Leeuwenhoek 1996; 70, 113-128. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Riley, M. A., Wertz, J. E.: Bacteriocin diversity: ecological and evolutionary perspectives. Biochimie 2002; 84, 357-364. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Cintas, L. M., Casaus, M. P., Havarstein, L. S., Hernandez, P. E., Nes, I. F.: Bacteriocins of lactic acid bacteria. Food Sci. Technol. Int. 2001; 7, 281-305. Přejít k původnímu zdroji...
    10. Tobajas, M., Mohedano, A. F., Casas, J. A., Rodríguez, J. J.: A kinetic study of reuterin production by Lactobacillus reuteri PRO 137 in resting cells. Biochem. Eng. J. 2007; 35, 218-225. Přejít k původnímu zdroji...
    11. Klaenhammer, T.: Genetics of bacteriocins produced by lactic acid bacteria. FEMS Microbiol. Rev. 1993, 12, 39-85. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Konings, W. N., Kok, J., Kuipers, O. P., Poolman, B.: Lactic acid bacteria: the bugs of the new millenium. Curr. Opin. Microbiol. 2000; 3, 276-282. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Goto, Y., Li, B., Claesen, J., Shi, Y., Bibb, M. J., van der Donk, W. A.: Discovery of unique lanthionine synthetases reveals new mechanistic and evolutionary insights. PloS Biol. 2010; http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1000339(21.01.2011). Přejít k původnímu zdroji...
    14. Willey, J. M., van der Donk, W. A.: Lantibiotics: peptides of diverse structure and function. Annu. Rev. Microbiol. 2007; 61, 477-501. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Xie, L., Miller, L. M., Chatterjee, C., Averin, O., Kelleher, N. L., van der Donk, W. A.: Lacticin 481: in vitro reconstitution of lantibiotic synthetase activity. Science 2004; 303, 679-681. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. de Vos, W. M., Kuipers, O. P., van der Meer, J. R., Siezen, R. J.: Maturation pathway of nisin and other lantibiotics: post-translationally modified antimicrobial peptides exported by gram-positive bacteria. Mol. Microbiol. 1995; 17, 427-437. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Quadri, L. E.: Regulation of antimicrobial peptide production by autoinducer-mediated quorum sensing in lactic acid bacteria. Antonie Leeuwenhoek 2002; 82, 133-145. Přejít k původnímu zdroji...
    18. Héchard, Y., Sahl, H. G.: Mode of action of modified and unmodified bacteriocins from gram-positive bacteria. Biochimie 2002; 84, 545-557. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Heng, N. C. K., Wescombe, P. A., Burton, J. P., Jack, R. W., Tagg, J. R.: The diversity of bacteriocins produced by gram-positive bacteria. In: Riley, M. A., Chavan, M. A., eds. Bacteriocins: Ecology and Evolution, 1st ed. Berlin, Springer-Verlag, 2007. Přejít k původnímu zdroji...
    20. Rogers, L.: The inhibiting effect of Streptococcus lactis on Lactobacillus bulgaricus. J. Bacteriology 1928; 16, 321-325. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Delves-Broughton, J.: Nisin and its uses as a food preservative. Food Technol. 1990; 40, 100-117.
    22. Cleveland, J., Montville, T. J., Nes, I. F., Chikin-das, M. L.: Bacteriocins: natural antimicrobials for food preservation. Int. J. Food Microbiol. 2001; 71, 1-20. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. 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...
    24. Gross, A., Morell, J. L.: Structure of nisin. J. Am. Chem. Soc. 1971; 93, 4634-4635. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Shiba, T., Wakamiya, T., Fukase, K., Ueki, Y., Teshima, T., Nishikawa, M.: Structure of the lanthionine peptides nisin, ancovenin and lanthiopeptin. In: G. Jung and H.-G. Sahl eds. Nisin and novel lantibiotics, 1st ed. Leiden, ESCOM Science Publishers, 1991.
    26. 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...
    27. Carminati, D., Giraffa, G., Quiberoni, A., Binetti, A., Suárez, V., Reinheimer, J.: Advances and trends in starter cultures for dairy fermentations. In: Mozzi, F., Raya, R. R., Vignolo, G. M., eds. Biotechnology of lactic acid bacteria: Novel applications, 1st ed. Oxford, Wiley-Blackwell, 2010. Přejít k původnímu zdroji...
    28. Bauer, R., Dicks, L. M. T.: Mode of action of lipid II-targeting lantibiotics. Int. J. Food Microbiol 2005; 101, 201-216. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Riley, M. A., Wertz, J. E.: Bacteriocins: evolution, ecology, and application. Annu. Rev. Microbiol. 2002; 56, 117-137. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Kuipers, O. P., Beerthuyzen, M. M., de Ruyter, P. G. G. A., Luesink, E. J., de Vos, W. M.: Autoregulation of nisin biosynthesis in Lactococcus lactis by signal transduction. J. Biol. Chem. 1995, 20, 27299-27304. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. De Vos, W. M.: Gene expression systems for lactic acid bacteria. Curr. Opin. Microbiol. 1999; 2, 289-295. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Cotter, P. D., Hill, C., Ross, R. P.: Bacteriocins: developing innate immunity for food. Nature Rev. Microbiol. 2005; 3, 777-788. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Altena, K., Guder, A., Cramer, C., Bierbaum, G.: Biosynthesis of the lantibiotic mersacidin: organization of a type B lantibiotic gene cluster. Appl. Environ. Microbiol. 2000; 66, 2565-2571. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Machaidze, G., Seelig, J.: Specific binding of cinnamycin (Ro 09-0198) to phosphatidylethanolamine. Comparison between micellar and membrane environments. Biochemistry 2003; 42, 12570-12576. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Galvin, M. H., Ross, R. P.: Lacticin 3147 displays activity in buffer against gram-positive bacterial pathogens which appear insensitive in standard plate assays. Lett. Appl. Microbiol. 1999, 28, 355-358. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Ryan, M. P., Jack, R., Josten, W., Sahl, H.-G., Jung, G., Ross, R. P., Hill, C.: Extensive post-translational modification, including serine to D-alanine conversion, in the two-component lantibiotic, lacticin 3147. J. Biol. Chem. 1999; 274, 37544-37550. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Dougherty, B., Hill, C., Wiedman, J., Richardson, D. R., Venter, J. C., Ross, R. P.: Sequence and analysis of the 60-kb conjugative, bacteriocin producing plasmid pMRC01 from Lactococcus lactis DPC3147. Mol. Microbiol. 1998; 29, 1029-1038. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Gilmore, M. S., Segarra, R. A., Booth, M. C., Bogie, C. P., Hall, L. R., Clewell, D. B.: Genetic structure of the Enterococcus faecalis plasmid pAD1-encoded cytolytic toxin system and its relationship to lantibiotic determinants. J. Bacteriol. 1994; 176, 7335-7344. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Larsen, A. G., Vogensen, F. K., Josephsen, J.: Anti-micro-bial activity of lactic acid bacteria isolated from sour doughs: purification and characterization of bavaricin A, a bacteriocin produced by Lactobacillus bavaricus MI401. J. Appl. Bacteriol. 1993; 75, 113-122. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Kaiser, A. L., Montville, T. J.: Purification of the bacteriocin bavaricin MN and characterization of its mode of action against Listeria monocytogenes Scott A cells and lipid vesicles. Appl. Environ. Microbiol. 1996; 62, 4529-4535. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Ennahar, S., Sashihara, S., Sonomoto, K., Ishizaki, A.: Class IIa bacteriocins: biosynthesis, structure and activity. FEMS Microbiol. Rev. 2000; 24, 85-106. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Kazazic, M. M., Nissen-Meyer, J., Fimland, G.: Muta-tional analysis of the role of charged residues in target-cell binding, potency and specificity of the pediocin-like bacteriocin sakacin P. Microbiology 2002; 148, 2019-2027. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Eom, J. E., Moon, S. K., Moon G.-S.: Heterologous pro-duction of pediocin PA-1 in Lactobacillus reuteri. J. Microbiol. Biotechnol. 2010; 20, 1215-1218. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Knorr, D.: Technology aspects related to microorganisms in functional foods. Trends Food Sci. Technol. 1998; 9, 295-306. Přejít k původnímu zdroji...
    45. Papagianni, M., Anastasiadou, S.: The bacteriocins of pediococci. Sources, production, properties and applications. Microbial Cell Factories 2009; 8, 3-19. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Stephens, S. K., Floriano, B., Cathcart, D. P., Bayley, S. A., Witt, V. F., Jiménez-Díaz, R., Warner, P. J., Ruiz-Barba, J. L.: Molecular analysis of the locus responsible for production of plantaricin S, a two-peptide bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum LPCO10. Appl. Environ. Microbiol. 1998; 64, 1871-1877. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Cintas, L. M., Casaus, P., Herranz, C., HĆvar-stein, L. S., Holo, H., Hernández, P. E., Nes, I. F.: Biochemical and genetic evidence that Enterococcus faecium L50 produces enterocins L50A and L50B, the sec-dependent enterocin P, and a novel bacteriocins secreted without an N-terminal extension termed enterocin Q. J. Bacteriol. 2000; 182, 6806-6814. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Garneau, S., Martin, N. I., Vederas, J. C.: Two-peptide bacteriocins produced by lactic acid bacteria. Biochimie 2002; 84, 577-592. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. Cintas, L. M., Casaus, P., Hararstein, L. S., Hernan-dez, P. E., Nes, I. F.: Biochemical and genetic characterization of enterocin P, a novel sec-dependent bacteriocin from Enterococcus faecium P13 with a broad antimicrobial spectrum. Appl. Environ. Microbiol. 1997; 63, 4321-4330. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Eijsink, V. G., Axelsson, L., Diep, D. B., Havar-stein, L. S., Holo, H., Nes, I. F.: Production of class II bacteriocins by lactic acid bacteria; an example of biological warfare and communication. Antonie Leeuwenhoek 2002; 81, 639-54. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Jack, R. W., Tagg, J. R., Bibek, R.: Bacteriocins from gram-positive bacteria. Microbiol. Rev. 1995; 59, 171-200. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    52. Lai, A. C., Tran, S., Simmonds, R. S.: Functional cha-rac-terization of domains found within a lytic enzyme produced by Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. FEMS Microbiol. Lett. 2002; 215, 133-138. Přejít k původnímu zdroji...
    53. Johnsen, L., Fimland, G., Nissen-Meyer, J.: The C-terminal domain of pediocin-like antimicrobial peptides (class IIa bacteriocins) is involved in specific recognition of the C-terminal part of cognate immunity proteins and in determining the antimicrobial spectrum. J. Biol. Chem. 2005; 280, 9243-9250. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Zouhir, A., Hammami, R., Fliss, I., Hamida, J. B.: A new structure-based classification of gram-positive bacteriocins. Protein J. 2010; 29, 432-439. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    55. Thomas, L. V., Clarkson, M. R., Delves-Broughton, J.: Nisin. In: Naidu, A. S. ed. Natural food antimicrobial systems, 1st ed. New York, CRC Press, 2000. Přejít k původnímu zdroji...
    56. Schillinger, U., Geisen, R., Holzapfel, H. W.: Potential of antagonistic microorganisms and bacteriocins for the biological preservation of foods. Trends Food Sci Tech. 1996; 7, 158-164. Přejít k původnímu zdroji...
    57. Stiles, M. E.: Biopreservation by lactic acid bacteria. Antonie Leeuwenhoek 1996; 70, 331-345. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    58. Gálvez, A., Abriouel, H., López, R. L., Omar, N. B.: Bacteriocin-based strategies for food biopreservation. Int. J. Food Microbiol 2007; 120, 51-70. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    59. Kecerová, K., Pristaš, P., Javorský, P.: Bacteriocin production and sensitivity. Folia Microbiol. 2004; 49, 172-174. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    60. Hammami, R., Zouhir, A., Le Lay, Ch., Hamida, J. B., Fliss, I.: BACTIBASE second release: a database and tool platform for bacteriocin characterization. BMC Microbiol. 2010; 10, 22-27. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    61. Kiňová Sepová, H., Bilková, A., Bilka, F., Bezá-ková, L.: Antimikróbne pôsobiace látky produkované baktériami mliečneho kvasenia. Čes. slov. Farm. 2010; 59, 155-159.

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.