Faktory ovlivňující dekarboxylázovou aktivitu bakterií rodu lactobacillus a bifidobacterium

Abstract

Cílem dizertační práce bylo studium vlivu vnějších faktorů na množství vyprodukovaných biogenních aminů u vybraných kmenů bakterií rodů Lactobacillus a Bifidobacterium. Kultury zmíněných bakterií jsou běžně využívány při výrobě fermentovaných potravin. Z těchto důvodů je jejich případná aminogenní aktivita nežádoucím znakem, který je třeba sledovat a zkoumat. V rámci provedených experimentů byl realizován skríning produkce biogenních aminů u sbírkových kultur (Česká sbírka mlékárenských mikroorganizmů Laktoflora, CCDM; Sbírka mikroorganizmů Výzkumného ústavu pivovarského a sladařského v Praze, RIBM) a izolátů bakterií mléčného kvašení a bifidobakterií, včetně probiotických kmenů (izoláty z procesu výroby sýrů Milcom a.s., Tábor, T0; sbírka humánních izolátů České zemědělské univerzity v Praze, B). S vybranými dekarboxyláza pozitivními kmeny, které byly schopné tvorby významnějších množství biogenních aminů, byly založeny další experimenty, v nichž byl sledován vliv faktorů na jejich dekarboxylázovou aktivitu (pH, teplota, přídavek chloridu sodného, přídavky sacharidů či jejich derivátů, nebo etanolu). Kinetika produkce biogenních aminů byla pozorována jak v podmínkách in vitro, tak v reálné potravinové matrici (v obnoveném mléce). Po derivatizaci dansylchloridem byly vzorky analyzovány RP-HPLC s UV detekcí. Kromě produkce biogenních aminů bylo hodnoceno i růstové chování kultur, a to pomocí zjišťování celkového počtu mikroorganizmů a vývoje pH kultivačního média v každém odběrovém čase. Výsledky experimentů nelze generalizovat. Bylo zjištěno, že zástupci kontaminující nebo non-startérové mikroflóry obecně vynikali vyšší produkcí biogenních aminů než kmeny startérové. I mezi probiotickými kmeny bylo možné nalézt producenty detekovatelných množství biogenních aminů (Suma biogenních aminů <100 mg/l). Vybrané kmeny rodu Lactobacillus (Lb.) a Bifidobacterium byly schopné produkovat hlavně tyramin a některé polyaminy (nejčastěji putrescin nebo spermin). Žádný z testovaných faktorů ve zkoušených koncentracích nezpůsobil významnou inhibici růstu. Nízké pH (pH 4 a 5) a přídavek NaCl (0-2 % (w/v)) neomezily dekarboxylázovou aktivitu většiny kmenů. Naopak byla v některých případech sledována podpora produkce biogenních aminů. Nízká teplota (10+-2 °C) způsobovala u všech testovaných kmenů stejný trend omezení růstu a většinou i celkové produkce biogenních aminů. Zvláště kmeny Lb. brevis RIBM 2-69 a Lb. brevis T01 byly schopné produkovat vysoké koncentrace tyraminu i během působení sledovaných faktorů (>200 mg/l; během kultivace při 30/37+-2 °C). Tyto koncentrace by mohly představovat reálné riziko ohrožení zdraví spotřebitelů. Během testování kmenů Lb. curvatus T01 and Lb. brevis T02 byla aminogenní aktivita potvrzena jak v laboratorním médiu, tak v mléce. Avšak skutečná potravinová matrice poskytovala méně přívětivé prostředí pro proces tvorby biogenních aminů.