Bakteriocyny - stanowią dużą, heterogenną grupę substancji chemicznych, o budowie białkowej, zdolnych do bakteriostatycznego lub bakteriobójczego działania w stosunku do licznych gatunków bakterii. Jednym z ich głównych producentów są szczepy należące do gatunku Lactobacillus acidophilus, syntetyzujące bakteriocyny o dość szerokim spektrum aktywności, hamujące między innymi bakterie chorobotwórcze z gatunków Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa czy Mycobacterium spp.

Bakteriocyny:

• syntezowane są najczęściej pod kontrolą genetyczną genów zlokalizowanych na plazmidach, które jednocześnie niosą genetyczne determinanty oporności producenta na działanie obecnej w środowisku bakteriocyny;

• różnią się masą cząsteczkową, wrażliwością na działanie enzymów proteolitycznych, termostabilnością oraz zakresem aktywności (bakteriocyny o wąskim i szerokim spektrum aktywności) i sposobem działania na drobnoustroje; Na podstawie tych kryteriów dokonuje się podziału bakteriocyn;

• wykazują tendencję do zbijania się w agregaty oraz łączenia się z innymi cząsteczkami obecnymi w płynach hodowlanych.

Na jakość i ilość wytwarzanych bakteriocyn wpływa skład i konsystencja podłoża oraz warunki hodowli ( temperatura, pH, napowietrzanie, wiek hodowli).

Aktywność bakteriocyn zależy od temperatury, pH, ciśnienia osmotycznego, obecności proteaz, czy substancji hydrofobowych w pożywce.

Mechanizm działania bakteriocyn:

1. bakteriocyna przenika przez ścianę wrażliwych komórek;

2. oddziałuje z błoną cytoplazmatyczną;

3. tworzy hydrofilowe kanały w błonie;

4. następuje utrata potencjału błonowego;

5. zahamowanie procesów energetycznych zachodzących w strefie błony cytoplazmatycznej;

6. inaktywacja komórki i jej śmierć.

Bakteriocyny mają zastosowanie w przemyśle:

1. spożywczym;

Nizyna, wykryta w roku 1920, wykorzystywana jest do konserwacji żywności w ponad 50 krajach. Obecnie podejmuje się próby wykorzystania tej bakteriocyny w leczeniu owrzodzeń układu pokarmowego wywołanych przez Helicobacter pylori.

2. piekarniczym;

3. mleczarskim;

4. weterynaryjnym.

L-antybiotyki stanowią jedną z dwóch głównych klas bakteriocyn, wytwarzanych przez bakterie gramdodatnie (należące do rodzajów Lactobacillus, Staphylococcus, Lactococcus, Bacillus, Enterococcus). Są to peptydy, których cząsteczka zawiera aminokwas tioeterowy lantioninę, a czasem również 3-metylolantioninę (np. nizyna, subtylina, epidermina).

Do najlepiej poznanego zwiazku z tej grupy nalezy:

NIZYNA jest, jak dotąd jedyną bakteriocyną produkowaną na skalę przemysłową, która może być stosowana w żywności i łączona z innymi biokonserwantami. Nie można jej otrzymać syntetycznie, dlatego do tego celu wykorzystuje się bakterie Lactococcus lactis

• Niszczy bakterie gram(+) (Clostridium, Bacillus,Lactococcus,Lactobacillus) przez tworzenie porów w błonie cytoplazmatycznej;

• Nie ma wpływu na bakterie gram(-), drożdże i pleśnie, ponieważ ich dodatkowa błona zewnętrzna jest nieprzepuszczalna dla nizyny;

• Jest nietoksyczna dla organizmów wyższych;

• Jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym jako:

naturalny konserwat (E234)- do konserwowania produktów żywnościowych, tj. mleka spożywczego, napojów mlecznych, serów, produktów mięsnych i rybnych. Jej dodatek do produktów mięsnych, serów topionych, jak i do mleka przy produkcji serów, zapobiega rozwojowi bakterii masłowych, a tym samym wzdymaniu;

Obecnie podejmuje się próby wykorzystania tej bakteriocyny w leczeniu owrzodzeń układu pokarmowego wywołanych przez Helicobacter pylori.