Fermentatif içecekler ve yiyecekler neden hava almadığı sürece bozulmuyor ya da kötü koku oluşmuyor. Bir önceki mesajda sözü edilen antagonistik ilişkinin en güzel örneği laktik asit bakterileridir. Yani bu tür içecek ve yiyeceklerde bozulma olmaması ve kokmamasının sırrı laktik asit bakterilerinde.
Laktik Asit Bakterileri
Mikrobiyoloji bilim dalının doğuşu ile birlikte, gıda endüstrisinde ekonomik öneme sahip olarak bilinen laktik asit bakterileri ile ilgili çalışmalar da başlamıştır. İlk kez 19. yüzyıl sonlarında süt ve süt ürünlerinde fermantasyona yol açan bakteriler; laktik asit bakterileri olarak isimlendirilmiş ve daha sonraki yıllarda
Lactobacillaceae familyası içinde sıınıflandırılmışlardır.
Axelsson’un 1993’de yapmış olduğu sınıflandırmaya göre; laktik asit bakterileri grubuna dahil birçok cins olduğu saptanmıştır. Bunların arasında gıda ile ilişkisi olan bakteri cinsleri ise;
Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenecoccus, Vagococcus ve Wiessella olarak bildirilmiştir.
Laktik asit bakterileri grubunda; karbonhidrat metabolizması sonucunda
şekeri parçalayıp son ürün olarak laktik asit oluşturan başlıca genuslar (suşlar) arasında
Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus, Pediococcus ve Enterococcus yer almaktadır.
Bazı laktik asit bakteri genuslarına (suşlarına) ait mikroskopik görüntüler aşağıdadır.
Laktik asit bakterileri, morfolojik (biçimsel) açıdan değişken özellik göstermektedirler. Kok veya kısa-uzun çubuktan oluşan farklı uzunlukta zincir şeklinde bulunurlar. Morfolojik açıdan değişken özellik gösteren familya üyeleri fizyolojik açıdan oldukça benzer özellikler göstermektedirler. Tüm üyeler; gram-pozitif ve katalaz-negatif reaksiyon verirler (düşük oranda şeker ihtiva eden ortamda pseudokatalaza sahip suşlar görülebilir).
Fakültatif anaerobiktirler. Sporolactobacillus imilinus türü hariç hiçbiri spor oluşturmaz. Bazı istisnalar hariç hareketsizdirler. Pediococcus cinsi hariç hepsi tek düzlemde bölünürler. Laktik asit bakterileri, Gram- pozitif bakteriler içerisinde en düşük düzeyde guanin-sitozin (G+C) oranına sahiptir.
Laktik asit bakterileri;
mutlak fermentatiftirler ve asıl fermantasyon ürünü olarak laktik asit üretmektedirler. Laktik asit bakterileri; su ve toprakta hemen hemen hiç bulunmazlar. Doğal ortamları süt ve süt ürünleri, fermente gıdalar, taze veya çürümüş bitkiler, insan ve hayvanların bağırsak mukoza içerikleridir.
Çeşitli gıdalarda doğal olarak bulunan ve başlangıç kültür olarak kullanılan birçok laktik asit bakterisinin, gıdayı bozucu mikroorganizmalar veya gıda kaynaklı patojenleri ihtiva eden bir grup mikoorganizmaya karşı antagonistik aktivite gösterdiği de bilinmektedir. Laktik asit bakterilerinin diğer mikroorganizmalara karşı gösterdiği bu
antagonistik aktivite farklı mekanizmalar ile gerçekleşmektedir. Bunlar:
1. Laktik asit bakterilerinin karbonhidrat kaynaklarını fermente etmeleri sonucu;
laktik asit ve asetik asit gibi organik asitler üretilmekte ve ortamın pH’sı düşmektedir. Gıdalarda bulunan birçok mikroorganizma, bu üretilen organik asitlere karşı hassastır ve sonuçta laktik asit bakterilerinin düşürdüğü pH’yı da tolere edememektedirler.
2. Laktik asit bakterileri tarafından
aerobik gelişme esnasında üretilen hidrojen peroksit (H2O2), birçok mikroorganizma üzerinde inhibitör (gelişmesini durduran, yavaşlatan) etki gösterebilmektedir.
3. Laktik asit bakterileri tarafından üretilen ve
“bakteriyosin veya bakteriyosin benzeri metabolitler” olarak isimlendirilen antimikrobiyal karakterli proteinler, özellikle üretici bakteriye yakın ilişkili bakteriler üzerinde bakteriyosidal (öldürücü) aktivite göstermektedirler.
4. Laktik asit bakterileri tarafından üretilen, diasetil, alkol ve CO2 gibi metabolitler de, bazı mikroorganizmalar üzerinde inhibitör etki gösterebilmektedir.
Tüm bu bileşenlerin ayrı ayrı inhibitör etkide bulunabilmesine rağmen laktik asit bakterilerinin diğer mikroorganizmalara karşı antagonistik etkisi, bunların yalnızca birisine bağlı olmayıp, aksine bunların kombinasyonu sonucu ortaya çıkmaktadır.
Laktik asit bakterileri, fermentasyon esnasında glukozun parçalanması sonucu oluşan ürünlerin miktarına ve cinsine göre iki ana gruba ayrılmaktadır:
Homofermentatif ve heterofermentatif laktik asit bakterileri.
Homofermentatif laktik asit bakterileri; fermentasyon sonucunda sadece laktik asit (C6H12O6 → 2(CH3-CHOH-COOH) oluştururken,
heterofermentatif laktik asit bakterileri; laktik asitin yanında yüksek oranda etanol, asetik asit, gliserol, mannitol ve fruktoz da oluştururlar.
Not: Yukarıdaki döküman, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı öğrencilerinden, Pelin DOĞAN tarafından hazırlanan, Pediococcus acidilactici PBF SUŞUNDA BAKTERİYOSİN ÜRETİMİNDEN SORUMLU GENİN AKTARIMI isimli makaleden alınmıştır.