BAKTERIOCYNY

Nie są zaliczane do antybiotyków

Nie są zaliczane do antybiotyków

1

MARIA TYNEK 2013

Białkowe produkty bakteryjne

wytwarzane przez bakterie gram+ i gram-

od kilku do kilkudziesi

ę

ciu kDa

aktywno

ść

skierowana jest przeciwko

innym szczepom bakteryjnym
blisko spokrewnionym z producentem -
cz

ę

sto w obr

ę

bie tego samego gatunku.

2

MARIA TYNEK 2013

odznacza si

ę

wysok

ą

termostabilno

ś

ci

ą

(100

0

C/15-30 min.)

zaliczana jest do organizmów bezpiecznych (GRAS)

WI

Ę

KSZO

ŚĆ

BAKTERIOCYN

WI

Ę

KSZO

ŚĆ

BAKTERIOCYN

GRAS-Generally Recognized as Safe

zaliczana jest do organizmów bezpiecznych (GRAS)

Wykazuje pozytywne działanie organoleptyczne

Działa na bakterie gram+ i gram- oraz na grzyby

Nizyna stosowana jest jako konserwant

ż

ywno

ś

ci

3

MARIA TYNEK 2013

Do najlepiej poznanych i najszerzej badanych
bakteriocyn należą bakteriocyny
syntetyzowane przez bakterie fermentacji
mlekowej.

NIZYNA

, syntetyzowana przez

Lactococcus lactis

,

Cleveland J., Montville T., Nes I. F., Chikindas M., (2001), Int. J. Food Microbiol., 71, 1-20.

4

MARIA TYNEK 2013

Klasyfikacja bakteriocyn opiera si

ę

na ró

ż

nicach w :

strukturze chemicznej ,
masie cz

ą

steczkowej ,

wra

ż

liwo

ś

ci na działanie enzymów,

wra

ż

liwo

ś

ci na działanie enzymów,

obecno

ś

ci modyfikowanych,

aminokwasów ,

mechanizmie działania.

5

MARIA TYNEK 2013

BAKTERIOCYNY

Gram -

Gram +

Klasa I

Lantybiotyki A

Lantybiotyki B

NIZYNA

Kolicyny

(wytw. E. coli)

NIZYNA

Klasa II

Klasa III

Klasa IV

Nielantybiotykowe

Wysokocząsteczkowe

Kompleksy

lipidowo białkowe i

lipidowo weglowodanowe

6

MARIA TYNEK 2013

Klasyfikacja wg struktury chemicznej

KLASA I - LANTYBIOTYKI



Termostabilne policykliczne peptydy



Masa cz. < 5 kDa



Zawieraj

ą

nietypowe aminokwasy (lantionina)



Najlepiej poznana –

Nizyna



Najlepiej poznana –

Nizyna

KLASA II - nielatybiotykowe



Termostabilne białka, o charakterze kationowym

lub amfifilowym



Masa cz. < 10 kDa



Najlepiej poznana –

Pediocyna

7

MARIA TYNEK 2013

KLASA III



Inaktywowane termicznie 60-100

0

C/15 min



Nie działaj

ą

na komórki wra

ż

liwe na uszkodzenie

błony



masa cz. > >10 kDa



KLASA IV



do uzyskania aktywno

ś

ci musz

ą

utworzy

ć

kompleks z lipidem lub w

ę

glowodanem

8

MARIA TYNEK 2013

9

MARIA TYNEK 2013

10

MARIA TYNEK 2013

Bakteriocyny:

czysto białkowe:

s

ą

wra

ż

liwe na działanie

enzymów proteolitycznych

białkowo-w

ę

glowodanowe:

s

ą

wra

ż

liwe na

Klasyfikacja wg wra

ż

liwo

ś

ci na działanie

enzymów

białkowo-w

ę

glowodanowe:

s

ą

wra

ż

liwe na

działanie
enzymów amylolitycznych

białkowo-lipidowe:

s

ą

wra

ż

liwe na działanie

enzymów lipolitycznych

11

MARIA TYNEK 2013

Aktywno

ść

, sposób działania i stabilno

ść

bakteriocyn zale

ż

y od:

SKŁADU AMINOKWASOWEGO

SKŁADU AMINOKWASOWEGO

STRUKTURY PRZESTRZENNEJ

12

MARIA TYNEK 2013

Obecno

ść

takich aminokwasów jak:

D-alanina, L-seryna

zwi

ę

ksza stabilno

ść

i aktywno

ść

peptydów

•w wysokich temperaturach,
•w niskich warto

ś

ciach pH oraz

•odporno

ść

na enzymy proteolityczne.

L-seryna

D- alanina

13

MARIA TYNEK 2013

Cysteina

wpływa na:

aktywno

ść

bakteriocyn w wysokich i niskich

temperaturach

stabilno

ść

w rozpuszczalnikach

organicznych jak chloroform, acetonitryl.

organicznych jak chloroform, acetonitryl.

14

MARIA TYNEK 2013

Nizyna - E 234

Zgodnie z Komisj

ą

Kodeksu

Ż

ywno

ś

ciowego FAO/WHO dzienne

spo

ż

ycie (ADI) w przeliczeniu na 1kg

masy ciała wynosi 33000 IU

Jest podatna na działanie trypsyny, pepsyny, chemotrypsyny

15

MARIA TYNEK 2013

16

MARIA TYNEK 2013

BIOTECHNOLOGIA 1 (68) 114-130 2005

NIZYNA

PRODUKT BAKTERII KWASU MLEKOWEGO

Działa przede wszystkim przeciwko innym
szczepom tego samego gatunku

Wykazuje aktywno

ść

w stosunku do:

Wykazuje aktywno

ść

w stosunku do:

Staphylococcus aureus,

Listeria monocytogenes,

Neisserii

Salmonelli

bakterii przetrwalnikuj

ą

cych

17

MARIA TYNEK 2013

Ala

Ala

Ala

ABA

NIZYNA

Dehydroalanina

dehydrobutyryna

lantionina

β

-metylolantionina

DHA

DHB

Ala-S-Ala

ABA-S-Ala

kwas α-aminomasłowy

18

MARIA TYNEK 2013

Producent- szczep Lactococcus lactis DPC4275

Działanie antagonistyczne wobec Listeria monocytogenes

laktycyna 3147

bezpieczne spożywanie produktów mlecznych

– zwłaszcza zaraz po fermentacji.
- stosowana jest również do produkcji sera pleśniowego.

Urszula Błaszczyk,Laboratorium 10/2008

19

MARIA TYNEK 2013

Bakteriocyny znajdują zastosowanie w

Bakteriocyny znajdują zastosowanie w
konserwacji produktów spożywczych,
przede wszystkich przetworów mlecznych

http://www.foodprocessing-
technology.com/contractors/quality_control/bruker/

Bakteriocyny uwalniaj

ą

enzymy proteolityczne (kwa

ś

na

hydroliza kazeiny), powstałe fragmenty aminokwasów i
peptydów powoduj

ą

popraw

ę

smaku produktów.

20

MARIA TYNEK 2013

NIZYNA

21

MARIA TYNEK 2013