bacteriocinen

Bacteriocine is een klein molecuul, geproduceerd door bacteriën, die nauw verwante stammen remt. Het is meestal een peptide of een eiwit variërende sized ketens van aminozuren. Deze verbindingen zijn zowel van belang in studies van elementaire microbiologie, en voor de conservering van levensmiddelen en verbetering van de gezondheid.

Deze toxinen worden geproduceerd door een groot aantal bacteriën. De eerste te onderzoeken was dat uit Escherichia coli, een bacterie die leeft in menselijke darmen en wordt vaak gebruikt in laboratoriumwerk. Het produceert een aantal bacteriocinen, het meest bestudeerde gen het colicines.

Er zijn verschillende manieren waarop bacteriocinen gezondheid kunnen beïnvloeden. Onze darmen zijn vol met een hele microbiële wereld die de spijsvertering helpt en beïnvloedt ons immuunsysteem. Veel van deze bacteriën produceren een bacteriocine om hen te helpen een voet aan de grond te krijgen bij de concurrentie om grondstoffen. Wanneer men antibiotica, kan dat de gunstige bacteriën te doden, waardoor pathogene organismen over te nemen.

Een manier om dit te voorkomen is om voedsel te nemen met probiotica, zoals verbeterde yoghurt. Probiotica zijn nuttige bacteriën ingebracht in voedsel, zodat zij opnieuw kunnen koloniseren ons darmkanaal. Vaak zijn deze bacteriën in een groep die bekend staat als melkzuurbacteriën, met name soorten Lactobaccillus. Melkzuurbacteriën zetten suikers om melkzuur en andere verbindingen in afwezigheid van zuurstof.

Melkzuurbacteriën produceren een aantal verschillende bacteriocine, bekend als lantibiotica. Sommige van deze zijn getoond de groei van bacteriën die ziekte veroorzaken remmen. Een ander type van melkzuur bacterie die leeft in onze darmen is Enterococcus faecalis. Hoewel deze bacterie een mens pathogeen kan zijn, verschillende stammen produceren een bacteriocine met activiteit tegen de pneumokokken bacteriën die longontsteking veroorzaken. Er is onderzoek gedaan met behulp van niet-pathogene stammen die deze bacteriocines produceren om de neuzen van kinderen te inoculeren, om ze te beschermen tegen pneumococcen pneumonie.

Gefermenteerde levensmiddelen zijn een ander gebied waarin bacteriocins bijdragen aan de inspanningen om ziekteverwekkers uit de mens te houden. Zij zijn een van de redenen voor de antimicrobiële activiteit van melkzuurbacteriën in dit soort voedingsmiddelen. Andere redenen omvatten de productie van schimmelwerende verbindingen en organische zuren. Starterculturen die bacteriocine produceren zijn getest met gefermenteerde worst en kaas, en bleek te beschermen tegen de potentieel dodelijke ziekteverwekkers listeria in beide gevallen, en clostridium in de laatste.

Zoals onderzoek gaat over in het industrieel potentieel van bacteriocines, is er waarschijnlijk meer gebruik te maken van hen in de voedingsmiddelenindustrie. Het gebruik van probiotica is een sterk groeiende markt vanaf 2010. Microbiologisch onderzoek zal naar verwachting blijven nieuwe bacteriocins identificeren met nieuwe specificiteiten die kunnen worden gebruikt om de volksgezondheid te beschermen.

  • Escherichia coli, een bacterie die leeft in de menselijke darmen, produceert een aantal bacteriocinen.
  • Bacteriocins kan worden replenshed door het eten van voedingsmiddelen die rijk zijn aan probiotica, zoals yoghurt.

Chemische bewaren van voedsel is steeds beoefend sinds de mens begon voor het eerst voedsel op te slaan voor later gebruik. Vers voedsel hebben het probleem van bederf, meestal veroorzaakt door micro-organismen zoals bacteriën, schimmels en gisten. Evenals waardoor voedsel oneetbaar of onsmakelijk, kon microbiële activiteit leiden tot potentieel dodelijke voedselvergiftiging. Door geschiedenis hebben allerlei chemicaliën toegepast om bederf te voorkomen en het gebruik dateert van ruim voor het moment dat de aanwezigheid van micro-organismen eerste vermoeden. Deze chemicaliën variëren van natuurlijke stoffen, zoals zout, suiker, salpeter en specerijen, moderne additieven zoals benzoaten, sorbaten en sulfieten.

Twee van de oudste conserveermiddelen zijn zout en suiker, die werken door het verwijderen van water uit levende microbiële cellen, die de dood of het voorkomen van de groei. Ongeveer zes keer zoveel suiker zout moet worden gebruikt om het gewenste effect te bereiken, maar beide moeten worden in betrekkelijk grote hoeveelheden effectief zijn, en dit uiteraard beperkt hun gebruik als ze een sterke smaak zullen verlenen aan het eten, vooral in het geval van zout. Ze worden dan ook ingezet waar hun smaak zal complimenteren met die van het voedsel, zodat het zout wordt gebruikt voor vlees en suiker voor fruit. Veel kruiden en specerijen bevatten stoffen die micro-organismen kunnen doden en deze zijn ook gebruikt als conserveermiddelen. Knoflook, ui, piment en oregano zijn bijzonder effectief in het doden van bacteriën.

Natrium en kalium nitraat, ook bekend als salpeter, zijn gebruikt voor het conserveren en harden vlees eeuwenlang en nog steeds gebruikt. Bacteriën nitraat (NO3 -) reduceren tot nitriet (NO2 -) en vervolgens naar stikstofmonoxide (NO), waarin het enzym ferredoxine, door sommige bacteriën hun energie verkrijgen vernietigt bijvoorbeeld Clostridium botulinum, de bacterie die botulisme veroorzaakt. Daarom worden nitraten of nitrieten essentieel gezouten vleesprodukten, zoals ham, bacon en worstjes beschouwd. Deze vorm van chemische conservering is echter controversieel; nitrieten kunnen reageren met chemische stoffen in het vlees aan nitrosaminen, die kankerverwekkend zijn vormen. Nitraten en nitrieten zijn niet effectief tegen micro-organismen die niet gebruikt ferredoxine - bijvoorbeeld Salmonella.

Onder De chemische conservering geïntroduceerd in de 20e eeuw zijn het gebruik van zouten van bepaalde organische zuren, zoals benzoëzuur, sorbinezuur en propionoic zuren - zoals natriumbenzoaat, natrium propionaat en kalium sorbaat. Bij geabsorbeerd in microbiële cellen, deze chemicaliën interfereren met het transport celsysteem waarmee voedingsstoffen worden geabsorbeerd door het celmembraan, waardoor groei. Ze zijn effectief tegen een breed spectrum van bacteriën en schimmels bij lage concentraties en zijn meestal niet van invloed op de smaak van voedsel; echter, ze gewoonlijk het beste bij relatief lage pH, waardoor ze uitermate geschikt zijn voor gebruik in zure voedingsmiddelen, zoals vruchtensap, koolzuurhoudende dranken en saladedressings. Parabenen - esters van hydroxyparabenzoic zuur - zijn effectief over een breder scala van pH's.

Sulfieten en metabisulfites vrij zwaveldioxide, dat oplost in water om zwavelig zuur. Dit lijkt te werken op dezelfde manier als organische zuren, en is bijzonder effectief tegen gisten en schimmels, waaronder schimmels die aflatoxinen produceren. Deze conserveermiddelen worden vaak gebruikt in gedroogd fruit en wijn; echter, is het gebruik ervan niet toegestaan ​​in vlees als ze rood worden de kleur en kan de geur van verval te verhullen, het maken van bedorven vlees verschijnen fris. Sommige astmalijders zijn zeer gevoelig voor zwavel- dioxide en derivaten daarvan en moeten voedsel en drank met relatief hoge sulfieten vermijden.

Het gebruik van antibiotica voor chemische conservering niet toegestaan ​​in de meeste landen, omdat het kan leiden tot het ontstaan ​​van antibiotica-resistente stammen van bacteriën. Het bacteriocine nisine wordt echter soms gebruikt omdat - in tegenstelling meeste bacteriocinen - het is effectief tegen een breed scala aan micro-organismen. Het wordt toegevoegd aan een aantal verwerkte kaasproducten, en tot op zekere ingeblikt voedsel.

Voedsel en voedselcontainers worden soms behandeld met bepaalde chemicaliën, voordat deze verpakt, in tegenstelling tot het hebben van conserveringsmiddelen toegevoegd. Bijvoorbeeld, fruit veelal gegast met oxiden van ethyleen en propyleen schimmels remmen. Diverse smaakstoffen en anti-oxidanten toegevoegd aan voedsel kan ook helpen om het te bewaren.

  • Soda bevat vaak natriumbenzoaat als conserveringsmiddel.
  • Chemische conservering beoogt het risico op voedselvergiftiging verminderen microbe groei.
  • Sulfieten, waarvan sommige wijnmakers gebruiken als conserveermiddel, kan een allergische reactie veroorzaken.
  • Antibacteriële middelen zoals nisine worden soms bij ingeblikte goederen.
  • Gezouten vlees, zoals bacon, bevat meestal nitraten, die helpen te behouden.