Bakterie kwasu octowego (AAB – ang. acetic acid bacteria) – bezwzględnie tlenowe gramujemne bakterie należące w większości do rodziny Acetobacteraceae, pozyskujące energię z niecałkowitego utlenienia wielu substratów, głównie alkoholi, cukrów i innych polioli.

Systematyka

Obecnie do bakterii kwasu octowego zalicza się ponad 14 rodzajów proteobakterii z rodziny Acetobacteraceae: Acetobacter, Gluconobacter, Acidomonas, Gluconacetobacter, Asaia, Kozakia, Swaminathania, Saccharibacter, Neoasaia, Granulibacter, Tanticharoenia, Ameyamaea, Komagataeibacter i Nguyenibacter, co stanowi blisko połowę tej rodziny. Poza tym do grupy tej włączany jest rodzaj Frateuria z rodziny Xanthomonadaceae.

AAB należą do bakterii Gram-ujemnych lub Gram-zmiennych. Nie tworzą form przetrwalnikowych. Przybierają kształt od pałeczkowatego do elipsoidalnego i występują pojedynczo, w parach lub w formie krótkich łańcuszków. Mogą być urzęsione perytrychalnie lub polarnie. Są katalazododatnie i oksydazoujemne.

Metabolizm

U bakterii kwasu octowego końcowym akceptorem elektronów w łańcuchu oddechowym jest tlen. Wszystkie bakterie octowe poza rodzajem Asaia utleniają etanol do kwasu octowego, przekształcając go najpierw w aldehyd octowy z udziałem dehydrogenazy alkoholowej związanej z błoną, a następnie tworząc z powstałego aldehydu kwas pod wpływem związanej z błoną dehydrogenazy aldehydowej. Proces ten określany jest jako fermentacja octowa. Podobnie inne substraty, poliole, są utleniane do odpowiadających im kwasów lub ketonów przez związane z błoną dehydrogenazy, np. dehydrogenaza sorbitolowa przekształca D-sorbitol w L-sorbozę. U niektórych AAB kwas octowy (oraz inne kwasy) może być dalej utleniany do wody i CO
2 (tzw. nadoksydacja).

AAB katabolizują cukry w szlaku pentozofosforanowym. U niektórych może występować glikoliza, a u produkujących celulozę szczepów Acetobacter i Gluconacetobacter – szlak Entnera-Doudoroffa.

Przerabiając drogą utlenienia substraty na kwasy, bakterie kwasu octowego szybko zakwaszają środowisko, co hamuje wzrost wielu innych konkurencyjnych bakterii. Mają tendencję do tworzenia biofilmów. Mogą one mieć postać błonek, kożuchów, a także tzw. matki octu – galaretowatej lub skórzastej warstwy zawierającej włókna celulozowe, tworzącej się na powierzchni bogatych w substancje odżywcze, niemieszanych roztworów alkoholowych (np. zainfekowanego wina).

Występowanie

Występują często w środowiskach obfitych w substancje odżywcze, sacharydy, o dużej osmolarności, takich jak owoce, nektar, soki roślin, soki owocowe, cydry, piwa, wina, moszcze i inne słodkie lub alkoholowe napoje, powodując ich psucie. Spotykane zarówno w klimacie tropikalnym, jak i śródziemnomorskim i umiarkowanym.

Do owadów rozprzestrzeniających te bakterie należą pszczoły miodne, komary z rodzaju Anopheles i Aedes oraz muszki owocówki. Mikroorganizmy aktywnie kolonizują różne tkanki i organy tych zwierząt. Na powierzchni octu często spotykane są pływające węgorki octowe należące do nicieni, które zamieszkują uszkodzone owoce, takie jak winogrona czy jabłka. Niewiele jednak wiadomo o ich wpływie na produkcję octu.

Wzrostu AAB nie hamują popularne środki konserwujące jak np. kwas sorbowy, kwas benzoesowy i diwęglan dimetylu, ale są bardzo wrażliwe na pasteryzację. Przy produktach wymagających fermentacji alkoholowej zaleca się ułatwianie jej szybkiego startu, aby powstający CO
2 zredukował aktywność metaboliczną AAB, a także kontrolę procesu napowietrzania i temperatury przechowywania.

Wykorzystanie

Bakterie kwasu octowego wykorzystywane są m.in. do produkcji octu, kombuczy, L-sorbozy, kwasu glukonowego, proszku kakaowego, deseru nata de coco, napoju pulque, celulozy bakteryjnej (zwłaszcza Gluconacetobacter xylinus), farmaceutyków, kwasu askorbinowego, dihydroksyacetonu i enzymów bakteryjnych. Gatunki z rodzaju Acetobacter i Gluconacetobacter mogą mieć zastosowanie w rolnictwie, np. szczepy Gluconacetobacter diazotrophicus potrafią wiązać azot cząsteczkowy.

Przypisy

  1. 1 2 3 4 5 6 Armin Ehrenreich: The Genome of Acetic Acid Bacteria. W: Biology of Microorganisms on Grapes, in Must and in Wine. H. König (red.) et al.. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009, s. 379–394. ISBN 978-3-540-85462-3.
  2. 1 2 3 4 Hubert Antolak, Dorota Kręgiel. Bakterie kwasu octowego – taksonomia, ekologia oraz wykorzystanie przemysłowe. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”. 4 (101), s. 21–35, 2015. DOI: 10.15193/ZNTJ/2015/101/053.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Dhouha Mamlouk, Maria Gullo. Acetic Acid Bacteria: Physiology and Carbon Sources Oxidation. „Indian journal of microbiology”. 53 (4), s. 377–384, 2013. DOI: 10.1007/s12088-013-0414-z.
  4. ↑ K.C. Fugelsang: Wine Microbiology. Dordrecht: Springer Science & Business Media, 1997, s. 48–67.
  5. ↑ Elena Crotti i inni, Acetic Acid Bacteria, Newly Emerging Symbionts of Insects, „Applied and Environmental Microbiology”, 21, 76, 2010, s. 6963–6970, DOI: 10.1128/AEM.01336-10.
  6. ↑ Laura Solieri, Paolo Giudici: Vinegars of the World. Springer Verlag, 2009, s. 91. ISBN 978-88-470-0866-3.
  7. 1 2 José Manuel Guillamón, Albert Mas: Acetic Acid Bacteria. W: Biology of Microorganisms on Grapes, in Must and in Wine. H. König (red.) et al.. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009, s. 31–46. ISBN 978-3-540-85462-3.
  8. ↑ Jintana Kommanee i inni, Identification of Acetobacter strains isolated in Thailand based on 16S-23S rRNA gene ITS restriction and 16S rRNA gene sequence analyses, „Annals of Microbiology”, 2, 58, 2008, s. 319–324.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.