Pobierz opis

Katarzyna Skrzypczak
Kontakt: [email protected]
Nazwa uczelni/instytutu naukowego: Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,
Wydział nauk o Żywności i Biotechnologii
Tytuł pracy: Zastosowanie szczepów bakterii Lactobacillus helvetius do produkcji serów
dojrzewających typu szwajcarskiego.
Opis pracy:
Mikroorganizmy wchodzące w skład zakwasu serowarskiego uczestniczą w przemianach
polipeptydów uzyskanych na drodze hydrolizy kazeiny pod wpływem dodanego enzymu
koagulującego. Rozkład do oligopeptydów, aminokwasów oraz do kwasów organicznych,
tłuszczowych, alkoholi, związków siarkowych, amin, amoniaku i dwutlenku węgla jest możliwy dzięki
obecności enzymów pochodzących ze ścian komórek bakterii. Hydroliza białek przy ich udziale ma
decydujący wpływ na konsystencję, aromat i mikrostrukturę sera. Dodatkowo, bakterie wchodzące w
skład szczepionek wytwarzają związki zapachowe, dwutlenek węgla (odpowiedzialny za powstawanie
dziur w serach) oraz związki o działaniu antybakteryjnym (głównie kwas octowy, mlekowy
bakteriocyny i nadtlenek wodoru), które
hamują
rozwój wielu gatunków bakterii gnilnych i
lipolitycznych. Obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania żywnością o właściwościach
funkcjonalnych.
W celu udoskonalenia tradycyjnych szczepionek, wprowadzane są do kultur starterowych
szczepy bakterii o właściwościach probiotycznych posiadających zdolność osiedlania się w przewodzie
pokarmowym, hamowania rozwoju bakterii gnilnych i chorobotwórczych. Bakterie szczepów
probiotycznych obniżają ryzyko zachorowania na nowotwory jelit, obniżają reakcje alergiczne będące
wynikiem alergii na białka oraz mają zdolność obniżania poziomu cholesterolu we krwi.
Lactobacillus helvetius należy do bakterii kwasu mlekowego (LAB), posiada silnie rozwinięty
system proteolityczny zdolny do efektywnego rozkładu kazeiny w mleku do wolnych aminokwasów.
Na system ten składają się związane z powierzchnią komórki proteinazy- CEP (Cell Envelope
Proteinases), rozkładające kazeinę do oligopeptydów, które za pośrednictwem systemu
transportującego pobrane są do wnętrza komórki i następnie rozkładane przez wewnątrzkomórkowe
peptydazy do wolnych aminokwasów. Wiele bakterii LAB posiada tylko jeden gen kodujący CEP
jednakże w przypadku L.helvetius stwierdzono obecność kilku różnych genów. System proteolityczny
tej bakterii jest uważany za jeden z najbardziej efektywnych w proteolizie zachodzącej podczas
dojrzewania sera. Podczas tego procesu z kazeiny powstaje szeroka gama bioaktywnych peptydów o
właściwościach prozdrowotnych, wpływających na obniżenie nadciśnienia, redukcje ryzyka raka
jelita. Dużą grupę stanowią peptydy należące do tzw. immunomodulatorów pozytywnie
wpływających na układ odpornościowy człowieka.
Głównym problemem związanym z zastosowaniem bakterii probiotycznych jest odpowiednia
kompozycja mikroflory współtworzącej daną szczepionkę oraz zapewnienie takich warunków procesu
produkcji sera, aby możliwe było utrzymanie żywotności mikroorganizmów na wszystkich jego
etapach. Ponadto, pożądane jest, by szczepy bakteryjne były odpowiednio dostosowane do
wymogów zakładów przemysłowych, produkujących sery dojrzewające na dużą skalę.
Celem badań jest identyfikacja i molekularna analiza genów kodujących białka CEP
występujących u różnych szczepów bakterii Lactobacillus helvetius pochodzących z polskiej kolekcji.
Różnorodność genów oraz ich produktów ekspresji pozwoli na skuteczną selekcje szczepów, które
będą wchodziły w skład szczepionki serowarskiej. Zbadanie aktywności proteolitycznej L.helvetius jak
również innych bakterii LAB pozwoli na dobór optymalnej kompozycji mikroflory biorącej udział w
powstawaniu serów dojrzewających o cechach probiotycznych. Celem badań jest także optymalizacja
warunków oraz dobór parametrów technologicznego procesu produkcji serów dojrzewających i
charakterystyka poszczególnych jego etapów