Lactococcus lactis

Lactococcus lactis

Lactococcus lactis je grampozitívna baktéria, ktorá sa vo veľkej miere používa na výrobu cmaru a syrov, ale preslávila sa aj ako prvý geneticky modifikovaný organizmus, ktorý sa používa pri liečbe ľudských chorôb.

Bunky L. lactis sú koky, ktoré sa zoskupujú do párov a krátkych reťazcov a v závislosti na podmienkach rastu sa javia ako vajcovité s typickou dĺžkou 0,5 - 1,5 µm. L. lactis neprodukuje spóry (nesporulujúce) a nie je pohyblivý (nepohyblivý). Má homofermentatívny metabolizmus, čo znamená, že produkuje kyselinu mliečnu z cukrov. Údajne tiež produkuje exkluzívnu kyselinu L - (+) - mliečnu. Avšak uvádzaná kyselina D - (-) - mliečna sa môže produkovať, keď sa kultivuje pri nízkom pH. Schopnosť produkovať kyselinu mliečnu je jedným z dôvodov, prečo je L. lactis jedným z najdôležitejších mikroorganizmov v mliekarenskom priemysle. Na základe svojej histórie v potravinovej fermentácii L. lactis všeobecne uznal stav pre bezpečný (GRAS), pričom je len málo prípadov, že by išlo o oportunistický patogén.

L. lactis má zásadný význam pre výrobu mliečnych výrobkov, ako sú cmar a syry. Keď sa L. lactis pridáva do mlieka, baktéria využíva enzýmy na výrobu energetických molekúl (ATP) z laktózy. Vedľajším produktom výroby energie ATP je kyselina mliečna. Kyselina mliečna produkovaná baktériou zráža mlieko, ktoré sa potom separuje a vytvára tvaroh, ktorý sa používa na výrobu syra. Medzi ďalšie použitia, ktoré sa v súvislosti s touto baktériou uvádzajú, patrí výroba nakladanej zeleniny, piva alebo vína, niektorých druhov chleba a iných fermentovaných potravín, ako je sójový kefír, cmar a ďalšie. L. lactis je jednou z najlepšie charakterizovaných nízko GC gram pozitívnych baktérií s podrobnými znalosťami o genetike, metabolizme a biodiverzite.

L. lactis sa izoluje hlavne buď z mliečneho prostredia, alebo z rastlinného materiálu. Predpokladá sa, že mliečne izoláty sa vyvinuli z rastlinných izolátov procesom, pri ktorom sa stratili alebo znížili gény bez prospešnosti pre bohaté mlieko. Tento proces, nazývaný tiež erózia genómu alebo redukčná evolúcia, je tiež opísaný v niekoľkých ďalších mliečnych baktériách. Navrhovaný prechod z rastliny do mliečneho prostredia sa reprodukoval v laboratóriu experimentálnym vývojom rastlinného izolátu, ktorý sa dlhodobo kultivoval v mlieku. V súlade s výsledkami komparatívnej genomiky to malo za následok stratu alebo potlačenie génov L. lactis, ktoré sú distribuovateľné v mlieku, a zvýšenie regulácie transportu peptidov.

Lactococcus lactis a jeho vplyv na zdravie

Lactococcus lactis sa nachádza v gastrointestinálnom trakte, vo vlasoch a na koži zvierat a na rôznych povrchoch rastlín. Na rastline má L. lactis neaktívnu formu. Proces množenia sa začína, keď sa baktéria dostane do gastrointestinálneho traktu zvieraťa.

Zistilo sa, že baktéria môže byť transportným vektorom pre imunomodulačné a terapeutické proteíny a tiež pre antigény. Štúdie na zvieratách a in vitro potvrdili túto prospešnú skutočnosť. Ďalšie testy preukázali, že interleukín, ktorý obsahuje L. lactis, môže liečiť a predchádzať IBD alebo zápalovým ochoreniam čriev. V nasledujúcich rokoch sa tak môže vyvinúť geneticky modifikované L. lactis na lekárske účely.

Lactococcus lactis má bezpečnostný profil. Preto ho možno považovať za bezpečný vektor doručenia. Baktéria je navyše nekomenzálna a neinvazívna. Nemá kolonizáciu čreva a hrubého čreva a nemá žiadne vedľajšie účinky alebo imunotoleranciu, ak sa používa dlhodobo. Špecialisti zistili, že L. lactis je veľmi podobný iným aplikačným systémom, vakcínam proti mikročasticiam. Dostávajú sa do črevnej sliznice, kde ich bunky mikročastia prijímajú.

Po celé storočia ľudia konzumovali baktériu L. lactis konzumáciou rôznych fermentovaných potravín. Toto je najbezpečnejší spôsob, ako užiť túto baktériu a ťažiť z jej vlastností. Na výrobu rôznych bielkovín je L. lactis geneticky upravený. Mnoho štúdií bolo vykonaných s cieľom pozorovať túto konkrétnu vlastnosť. Väčšina z nich sa snažila zistiť, či geneticky upravená baktéria dokáže generovať vektory schopné chrániť tkanivá sliznice terapeutickými proteínmi. Jedna konkrétna štúdia preukázala, že L. lactis môže produkovať interleukín-10, ktorý je užitočný pri Crohnovej chorobe.

zdroj: en.wikipedia.org, worldofenzymes.info