Kľúčový rozdiel medzi homofermentatívnymi a heterofermentatívnymi baktériami je v tom, že homofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú iba kyselinu mliečnu ako primárny vedľajší produkt pri fermentácii glukózy, zatiaľ čo heterofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré vyrábať etanol/kyselinu octovú a CO2 iné ako kyselinu mliečnu ako vedľajšie produkty pri fermentácii glukózy.
Baktérie mliečneho kvasenia (LAB) sú bežné v mliekarenskom priemysle. Baktérie mliečneho kvasenia produkujú kyselinu mliečnu ako hlavný vedľajší produkt fermentácie cukru. Sú grampozitívne a majú tvar tyčiniek alebo kokov. Tieto baktérie sú tolerantnejšie voči nízkemu pH ako iné baktérie spojené s mliekarenským priemyslom. Bežne sa používajú v štartovacích kultúrach a mliečnych fermentáciách. Baktérie mliečneho kvasenia spôsobujú kyslosť mlieka. Okrem toho sú tieto baktérie klasifikované ako homofermentatívne a heterofermentatívne baktérie na základe ich vedľajšieho produktu pri fermentácii cukru.
Čo sú homofermentatívne baktérie?
Homofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú iba kyselinu mliečnu ako primárny vedľajší produkt pri fermentácii glukózy. V biochémii homofermentatívne baktérie premieňajú molekuly glukózy na dve molekuly kyseliny mliečnej. Túto reakciu používajú na vytvorenie dvoch molekúl ATP prostredníctvom fosforylácie na úrovni substrátu. Homofermentatívne baktérie zahŕňajú Lactococcus species, ktorý sa používa v mliečnych štartovacích kultúrach na rýchlu produkciu kyseliny mliečnej v podmienkach zníženého pH. V mliekarenskom priemysle môžu byť druhy Lactococcus použité v jednokmeňových štartovacích kultúrach alebo v zmiešaných kmeňových kultúrach s inými baktériami mliečneho kvasenia, ako sú Lactobacillus a Streptococcus.
Obrázok 01: Homofermentatívne baktérie
Produkcia homofermentačných baktérií
Druhy Lactokoka sa bežne používajú pri výrobe fermentovaných mliečnych výrobkov, ako sú syry. Homofermentatívny stav Lactococcus možno v každom prípade upraviť zmenou podmienok prostredia, ako je pH, koncentrácia glukózy a obmedzenie živín. Pri výrobe syra sa využívajú aj termofilné kmene Lactobacillus helveticus. Medzi homofermentatívne baktérie používané v jogurtovom priemysle patria kmene Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus acidophilus a Streptococcus salivarius. Okrem toho, Sterptococcus spp., Enterococcus, Pediococcus a Aerococcus sú ďalšie homofermentatívne baktérie používané v mliekarenskom priemysle, ale zriedkavo sa používajú ako štartovacie kultúry.
Čo sú heterofermentatívne baktérie?
Heterofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú etanol/kyselinu octovú a CO2 okrem kyseliny mliečnej ako vedľajšie produkty pri fermentácii glukózy. V heterofermentatívnych baktériách, iných ako kyselina mliečna ako hlavný konečný produkt, sa pri fermentácii glukózy produkuje aj značné množstvo jedného alebo viacerých metabolitov (etanol/kyselina octová, CO2). V biochémii produkujú heterofermentatívne baktérie jednu kyselinu mliečnu a jeden ATP spolu s CO2 pri fermentácii glukózy. Môžu však produkovať aj niekoľko ďalších konečných produktov, ako je etanol, kyselina octová, kyselina propiónová, acetaldehyd alebo diacetyl.
Obrázok 02: Heterofermentatívne baktérie
Testovanie na heterofermentatívne baktérie zahŕňa detekciu CO2 plynu. Aj keď sú v mliekarenskom a mliekarenskom priemysle nezvyčajné, zriedka sa používajú ako štartovacie kultúry v mliekarenskom priemysle. Niekedy, ak umožňujú rast vo významnom počte, môžu heterofermentatívne baktérie spôsobiť defekty, ako sú štrbiny v tvrdých syroch a nafúknuté obaly v iných mliečnych výrobkoch. Heterofermentatívne baktérie zahŕňajú Leuconostoc spp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus plantarium, Lactobacillus casei a Lactobacillus curvatus.
Aké sú podobnosti medzi homofermentatívnymi a heterofermentatívnymi baktériami?
- Homofermentatívne a heterofermentatívne baktérie sú typy baktérií mliečneho kvasenia.
- Obaja sú grampozitívne a v tvare tyčinky alebo kokov.
- Pri fermentácii glukózy produkujú kyselinu mliečnu.
- Produkujú ATP pri fermentácii glukózy.
- Obe sa používajú v mliekarenskom priemysle.
Aký je rozdiel medzi homofermentatívnymi a heterofermentatívnymi baktériami?
Homofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú iba kyselinu mliečnu ako primárny vedľajší produkt pri fermentácii glukózy. Na druhej strane, heterofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú etanol/kyselinu octovú a CO2 iné ako kyselinu mliečnu ako vedľajšie produkty pri fermentácii glukózy. Toto je kľúčový rozdiel medzi homofermentatívnymi a heterofermentatívnymi baktériami. Okrem toho sa homofermentatívne baktérie zvyčajne používajú ako štartovacie kultúry v mliekarenskom priemysle. Naproti tomu heterofermentatívne baktérie sa ako štartovacie kultúry v mliekarenskom priemysle používajú len zriedka.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi homofermentatívnymi a heterofermentatívnymi baktériami v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Homofermentatívne verzus heterofermentatívne baktérie
Baktérie mliečneho kvasenia (LAB) sú heterogénnou skupinou baktérií, ktoré zohrávajú významnú úlohu v rôznych fermentačných procesoch. Fermentujú sacharidy v potravinách a ako hlavný vedľajší produkt produkujú kyselinu mliečnu. Tieto baktérie sú klasifikované ako homofermentatívne a heterofermentatívne baktérie na základe ich vedľajšieho produktu pri fermentácii cukru. Homofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú iba kyselinu mliečnu ako primárny vedľajší produkt pri fermentácii glukózy. Na druhej strane, heterofermentatívne baktérie sú typom baktérií mliečneho kvasenia, ktoré produkujú etanol/kyselinu octovú a CO2 iné ako kyselinu mliečnu ako vedľajšie produkty pri fermentácii glukózy. Toto je kľúčový rozdiel medzi homofermentatívnymi a heterofermentatívnymi baktériami.
