Et ehkä tiedä niistä paljoakaan, mutta olet lähes varmasti syönyt jotakin, johon maitohappobakteerit ovat vaikuttaneet. Microbial Cell Factories -lehdessä julkaistun uuden täydennysosan kunniaksi vieraileva päätoimittaja Eric Johansen kertoo 12 syytä, miksi sinun pitäisi lukea se.
Maidonhappobakteereilla on pitkä historia elintarviketeollisuudessa, jossa ne tunnetaan parhaiten siitä, että ne muuttavat maitoa juustoksi tai jogurtiksi, kaalia hapankaaliksi tai kimchiksi ja jopa parantavat viinin laatua. Niitä käytetään myös probioottituotteissa niiden terveyttä edistävien vaikutusten vuoksi.
Olemme omistaneet kokonaisen lisäosan näille ”ystävällisille” bakteereille, ja nämä ovat minun 12 syytä, miksi sinun on luettava niistä:
1. Niiden pintarakenne on kiehtova ja ”kaunis”
Marie-Pierre Chapot-Chartierin ja Saulius Kulakauskasin kattava ja kauniisti kuvitettu katsaus kuvaa maitohappobakteerien solupinnan rakennetta ja toimintaa. Solun ulkopinta on ensisijainen kosketuspinta ulkoiseen ympäristöön ja siten keskeinen tekijä niiden erityisominaisuuksien kannalta.
2. Ne voivat saada infektioita, jotka muuttavat niiden toimintakykyä
Kuten muutkin bakteerit, maitohappobakteeritkin voivat saada infektioita bakteriofageiksi kutsutuista viruksista. Koska tällä on merkittäviä seurauksia niiden toiminnallisuuteen, niiden ja bakteriofagien välistä vuorovaikutusta on tutkittu vuosikymmeniä. Uusimpia tuloksia tällä alalla tarkastelevat Jennifer Mahoney ja kollegat.
3. Juustonvalmistus niiden avulla on yllättävän monimutkainen prosessi
Gouda-juuston valmistuksessa maitohappobakteerit lisätään monimutkaisena yhteisönä. Eddy Smid ja työtoverit ovat luonnehtineet Goudan valmistuksessa käytettävän määrittelemättömän starttiviljelmän koostumusta ja seuranneet populaation dynamiikkaa ajan myötä. Tähän näennäisen yksinkertaiseen prosessiin liittyy monimutkaisia mikrobien ja mikrobien välisiä vuorovaikutussuhteita, jotka johtavat sitkeään prosessiin jopa bakteriofagin läsnäollessa.
Maitohappobakteerit ovat keskeinen ainesosa Gouda-juuston valmistuksessa. (Image courtesy of Eelke Dekker)
4. Ne voivat tappaa ei-toivottuja bakteereja ja tehdä elintarvikkeista turvallisempia
Maidonhappobakteerit estävät tai tappavat ei-toivottuja bakteereja elintarvikkeissa ja ihmiskehossa useilla mekanismeilla, kuten tuottamalla maitohappoa ja antimikrobisia peptidejä (bakteeriosiinit). Rodney Perez ja kollegat kuvaavat viimeaikaisia tuloksia sen tunnistamisessa, mitkä näistä bakteereista tuottavat bakteerikiiniä, näiden bakteerikiinien karakterisoinnista ja siitä, miten bakteerikiinien ja niitä tuottavien bakteerien avulla voidaan tehdä elintarvikehuollosta turvallisempaa.
5. Niitä parannetaan jatkuvasti
Kuluttajien mieltymysten jatkuvien muutosten ja LAB:ien tuotantoon ja käyttöön teollisissa olosuhteissa liittyvien haasteiden vuoksi on jatkuvasti tarvetta kehittää kantoja, joilla on parannettuja ominaisuuksia. Kantojen kehittäminen tapahtuu tavallisesti klassisilla kantojen parannusmenetelmillä. Patrick Derkx ja kollegat tarkastelevat näitä menetelmiä. Valintamenetelmien ja automatisoidun seulonnan älykkäällä käytöllä voidaan parantaa viljelmien merkityksellisiä ominaisuuksia, kuten: parempaa bakteriofagiresistenssiä, parempaa rakenteen tai maun muodostumista, parempaa stressinsietokykyä ja ei-toivottujen ominaisuuksien poistamista.
6. Ne voivat parantaa terveyttämme useilla eri tavoilla
Kuudes syy lukea tätä erikoisnumeroa on Francesca Bottacinin ja yhteistyökumppaneiden toimittama katsaus , jossa kuvataan Bifidobacterium-suvun bakteereiden moninaisuutta, niiden ominaisuuksia ja sitä, miten monin eri tavoin nämä bakteerit voivat parantaa ihmisten terveyttä. Bifidobakteereita esiintyy yksin tai yhdessä Lactobacilluksen kanssa useimmissa probioottituotteissa, ja nämä kirjoittajat kuvaavat useita mekanismeja, joilla Bifidobakteerit hyödyttävät ihmisen terveyttä.
7. Ne voivat vaikuttaa hedelmäkärpästen kehitykseen ja käyttäytymiseen
Renata Matos ja François Leulier tutkivat isännän ja mikrobin välisiä vuorovaikutussuhteita keskittyen erityisesti Lactobacilluksen ja hedelmäkärpäsen (Drosophila melanogaster) välisiin vuorovaikutuksiin. Hedelmäkärpäsen ruoansulatuskanavassa elää laaja bakteeripopulaatio, johon kuuluu suuri osa maitohappobakteereista. Nämä bakteerit osallistuvat isännän suojaamiseen infektioilta, varmistavat ravintoaineiden oikean tasapainon saannin ravinnosta ja vaikuttavat jopa niinkin monimutkaisiin ominaisuuksiin kuin kehitykseen ja käyttäytymiseen.
8. Niitä käytetään infektioiden ehkäisyyn
Marijke Segers ja Sarah Lebeer esittelevät viimeisimmät tulokset Lactobacillus rhamnosus -kannasta GG (LGG). Tätä kantaa käytetään ruoansulatuskanavan infektioiden ja ripulin ehkäisyyn ja hoitoon sekä immuunivasteen parantamiseen. Yksi probioottitutkimuksen ongelma on se, että kaikki kliiniset tutkimukset eivät päädy samaan tulokseen. Syitä tähän ovat muun muassa erot isännissä ja erot itse bakteerissa. Ulkoisilla rakenteilla, kuten pileillä, solunulkoisilla polysakkarideilla, lipoteikoiinihapoilla ja erittyvillä proteiineilla on ehdotettu olevan merkitystä LGG:n terveyttä edistävään kykyyn.
9. Niitä kehitetään käytettäväksi antigeenispesifisessä immuunihoidossa
Sofie Robert ja Lothar Steidler ovat muuntaneet geneettisesti Lactococcus lactisia käytettäväksi antigeenispesifisessä immuunihoidossa. Kuvataan koettelemuksia, jotka liittyvät tällaisen tuotteen kehittämiseen ja lopulta markkinoille saattamiseen.
Lactococcus lactis -bakteerit kaukaa. (Kuvan tarjoaa Minyoung Choi)
10. Saamme uutta tietoa niiden evoluutiosta
Maitohappobakteerien genomiikan viimeaikaisia edistysaskeleita tarkastelevat François Douillard ja Willem de Vos. Monien bakteerien genomisekvenssien vertailu on johtanut huomattavaan näkemykseen siitä, miten nämä bakteerit ovat kehittyneet sekä laboratoriossa että niiden pitkäaikaisen käytön aikana elintarvikekäymisissä. On saatu tietoa siitä, miten ne reagoivat ympäristöönsä, ja erityisistä geeneistä, jotka osallistuvat vuorovaikutukseen isännän kanssa.
11. Tekniikat niiden geenien muuttamiseksi voisivat antaa meille ”parempia” bakteereja
J.-P. van Pijkeren ja Robert Britton kuvaavat menetelmiä maitohappobakteerien spesifisten geenien täsmälliseksi muuttamiseksi, ja niiden avulla näiden bakteerien genetiikkaa ja fysiologiaa koskevaa kertynyttä tietämystä voidaan käyttää sellaisten parempien kantojen suunnitteluun ja kehittämiseen, joilla on paremmat teolliset ominaisuudet tai paremmat kyvyt edistää terveyttä.
12. Kaikki näitä bakteereja koskevat artikkelit on koottu yhteen paikkaan
Kahdestoista ja viimeinen syy lukea näistä kiehtovista bakteereista on se, että kaikki tämä tieto on koottu yhteen paikkaan erikoisnumeroomme, joten sinulla ei todellakaan ole mitään tekosyytä. Yksitoista artikkelia ovat kirjoittaneet omien alojensa asiantuntijat, ja ne edustavat näiden jännittävien tutkimusaiheiden uusinta tekniikkaa. Nämä artikkelit esiteltiin 11th International Symposium on Lactic Acid Bacteria (http://www.lab11.org/) -tapahtumassa.