Du kanske inte vet så mycket om dem, men du har med största sannolikhet ätit något som mjölksyrabakterier har haft ett finger med i spelet. För att uppmärksamma ett nytt tillägg i Microbial Cell Factories berättar gästredaktör Eric Johansen sina 12 anledningar till varför du borde läsa det.
Mjölksyrabakterier har en lång historia av användning inom livsmedelsindustrin där de är mest kända för att förvandla mjölk till ost eller yoghurt, kål till surkål eller kimchi, och till och med för att förbättra kvaliteten på vin. De konsumeras också i probiotiska produkter för sina hälsofrämjande effekter.
Vi har ägnat ett helt tillägg åt dessa ”vänliga” bakterier, och det här är mina 12 anledningar till varför du behöver läsa om dem:
1. Deras ytstruktur är fascinerande och ”vacker”
En omfattande och vackert illustrerad översikt, av Marie-Pierre Chapot-Chartier och Saulius Kulakauskas, beskriver strukturen och funktionen hos cellytan hos mjölksyrabakterier. Cellens yttre yta är den primära kontakten med den yttre miljön och som sådan en viktig bestämningsfaktor för deras specifika egenskaper
2. De kan få infektioner som förändrar deras funktionalitet
Likt andra bakterier kan mjölksyrabakterier infekteras av virus som kallas bakteriofager. Eftersom detta har viktiga konsekvenser för deras funktionalitet har interaktionen mellan dem och deras bakteriofager studerats i årtionden. De senaste resultaten på detta område granskas av Jennifer Mahoney och kollegor.
3. Osttillverkning med dem är en förvånansvärt komplex process
Under tillverkningen av Goudaost tillsätts mjölksyrabakterier som ett komplext samhälle. Eddy Smid och medarbetare har karakteriserat sammansättningen av en odefinierad startkultur som används för att göra Gouda och följt populationsdynamiken över tiden. Denna till synes enkla process inbegriper komplexa interaktioner mellan mikrober och mikrober som leder till en motståndskraftig process, även i närvaro av bakteriofager.
Mjölksyrabakterier är en viktig ingrediens i skapandet av Goudaost. (Bild med tillstånd av Eelke Dekker)
4. De kan döda oönskade bakterier och göra livsmedel säkrare
Mjölksyrebakterier hämmar eller dödar oönskade bakterier i livsmedel och i människokroppen genom ett antal mekanismer, bland annat genom produktion av mjölksyra och antimikrobiella peptider (bakteriociner). Rodney Perez och kollegor beskriver de senaste resultaten när det gäller att identifiera vilka av dessa bakterier som producerar bakteriociner, karakterisering av dessa bakteriociner och hur bakteriociner, och de bakterier som producerar dem, kan användas för att göra livsmedelsförsörjningen säkrare.
5. De förbättras ständigt
På grund av ständiga förändringar i konsumenternas preferenser och utmaningar med att producera och använda LAB under industriella förhållanden finns det ett ständigt närvarande behov av att utveckla stammar med förbättrade egenskaper. Utveckling av stammar sker normalt med hjälp av klassiska metoder för stamförbättring. Dessa granskas av Patrick Derkx och medarbetare . Genom smart användning av urvalsmetoder och automatiserad screening kan kulturer förbättras med avseende på relevanta egenskaper, bland annat: förbättrad bakteriofagresistens, förbättrad textur- eller smakbildning, ökad stresstolerans och eliminering av oönskade egenskaper.
6. Det finns flera sätt på vilka de kan förbättra vår hälsa
Den sjätte anledningen till att läsa detta specialnummer är den översikt av Francesca Bottacini och medarbetare , som beskriver mångfalden och egenskaperna hos bakterier av släktet Bifidobacterium och de många sätt på vilka dessa mikrober kan förbättra människors hälsa. Bifidobacterium, ensamt eller i kombination med Lactobacillus, finns i de flesta probiotiska produkter och dessa författare beskriver flera mekanismer genom vilka Bifidobacterium gynnar människors hälsa.
7. De kan påverka utvecklingen och beteendet hos fruktflugor
Renata Matos och François Leulier studerar växelverkan mellan värddjur och mikrober med särskild inriktning på växelverkan mellan Lactobacillus och fruktflugan (Drosophila melanogaster). Fruktflugans mag-tarmkanal är hemvist för en stor population av bakterier, inklusive en stor andel mjölksyrabakterier. Dessa bakterier är involverade i att skydda värden från infektioner, se till att en korrekt balans av näringsämnen utvinns ur kosten och påverkar till och med sådana komplexa egenskaper som utveckling och beteende.
8. De används för att förebygga infektioner
Marijke Segers och Sarah Lebeer presenterar de senaste resultaten om Lactobacillus rhamnosus stam GG (LGG). Denna stam används för att förebygga och behandla gastrointestinala infektioner och diarré samt för att förbättra immunförsvaret. Ett problem inom probiotikaforskningen är att alla kliniska studier inte kommer fram till samma slutsats. Orsakerna till detta är bland annat skillnader hos värdarna och skillnader hos själva bakterien. Yttre strukturer som pili, extracellulära polysackarider, lipoteikosyror och utsöndrade proteiner föreslås spela en roll för LGG:s hälsofrämjande förmåga.
9. De utvecklas för användning i antigenspecifik immunterapi
Sofie Robert och Lothar Steidler har genetiskt modifierat Lactococcus lactis för användning i antigenspecifik immunterapi. Försök och svårigheter med att utveckla och slutligen föra ut en sådan produkt på marknaden beskrivs.
Lactococcus lactis bakterier på avstånd. (Bild med tillstånd av Minyoung Choi)
10. Vi får nya insikter om deras evolution
Förnyliga framsteg inom genomik av mjölksyrabakterier granskas av François Douillard och Willem de Vos. Genom att jämföra genomsekvenserna av många av dem har man fått betydande insikter om hur dessa bakterier har utvecklats, både i laboratoriet och under deras långvariga användning i livsmedelsjäsningar. Kunskap har utvecklats om hur de reagerar på sina miljöer och om specifika gener som är involverade i interaktioner med värden.
11. Tekniker för att ändra deras gener kan ge oss ”bättre” bakterier
Metoder för att exakt ändra specifika gener i mjölksyrabakterier beskrivs av J.-P. van Pijkeren och Robert Britton och kan göra det möjligt att använda den ackumulerade kunskapen om dessa bakteriers genetik och fysiologi för att utforma och utveckla förbättrade stammar med bättre industriella egenskaper eller ökad förmåga att främja hälsan.
12. Alla dessa artiklar om dem är samlade på ett ställe
Den tolfte och sista anledningen att läsa om dessa fascinerande bakterier är att all denna information är samlad på ett ställe i vårt specialnummer, så du har verkligen ingen ursäkt. De elva artiklarna har skrivits av experter inom sina relevanta områden och representerar det senaste inom dessa spännande forskningsämnen. Dessa artiklar presenterades vid det 11:e internationella symposiet om mjölksyrabakterier (http://www.lab11.org/).