Egzopolisacharydy wpływają korzystnie na właściwości adhezyjne drobnoustrojów, przyczyniając się do tworzenia trójwymiarowej macierzy, zwanej biofilmem. Zdolność laktokkoków do wzrostu w postaci biofilmu niesie za sobą wiele wymiernych korzyści (SAMASZKO–FIERTEK I IN., 2016). Komórki bakterii, otoczone warstwą zewnątrz komórkowych wielocukrów, bez przeszkód mogą się intensywnie namnażać, gdyż znajdują się w środowisku bogatym w źródła energii i węgla. Egzopolisacharydowa zapora efektywnie izoluje bakteryjne komórki od środowiska zewnętrznego, eliminując tym samym większość potencjalnych zagrożeń. Biofilm ułatwia mikroorganizmom kolonizacje zajmowanej przez nie niszy ekologicznej (DONLAN, 2002).

Podsumowanie

Egzopolisacharydy odgrywają coraz większą rolę w przemyśle spożywczym. W wyraźny sposób wpływają na poprawę cech sensorycznych i stabilność konsystencji wielu mlecznych produktów fermentowanych. EPS to czynniki teksturotwórcze. Dodanie ich do produktów spożywczych powoduje zwiększenie lepkości oraz zmniejszenie strat wody podczas ich obróbki oraz przechowywania. Także produkcja nowych rodzajów żywności o obniżonej zawartości tłuszczu nie byłaby możliwa bez ich zastosowania. Egzopolisacharydy są związkami naturalnie syntetyzowanymi przez mikroorganizmy objęte statusem GRAS, dostarczane do organizmu wraz z produktami spożywczymi. Zaobserwowano również, iż wywołują korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Ze względu na wyżej wymienione właściwości tych węglowodanów, wysokie koszty ich uzyskiwania z masy roślinnej oraz przetwarzania do formy użytecznej, na szczególną uwagę zasługuje otrzymywanie egzopolisacharydów na drodze mikrobiologicznej.

Uzasadnione są więc działania mające na celu poznawanie struktury, mechanizmów biosyntezy oraz właściwości bakteryjnych polisacharydów zewnątrzkomórkowych, w tym egzopolisacharydów syntetyzowanych przez bakterie mlekowe z rodzaju Lactococcus.

Patrycja Ogorzałek
Kinga Ożga

Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii
Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności
ul. Skromna 8, 20-704 Lublin
Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
e-mail: kinga9418@onet.pl

Bibliografia:

BEHARE P., SINGH R., SINGH RP. 2009. Exopolysaccharide-producing mesophilic lactic cultures for preparation of fat-free Dahi - an Indian fermented milk. Journal of Dairy Research. 76, 90-97.

BOELS I., C., RAMOS A., KLEEREBEZEM M., DE VOS W.M. 2001. Functional Analysis of the Lactococcus lactis galU and galE Genes and Their Impact on Sugar Nucleotide and Exopolysaccharide Biosynthesis. Applied and Environmental Microbiology. 67, 3033-3040.

BOELS I.C., VAN KRANENBURG R., HUGENHOLTZ J., KLEEREBEZEM M., DE VOS W.M. 2001. Sugar catabolism and its impact on the biosynthesis and engineering of exopolysaccharide production in lactic acid bacteria. International Dairy Journal. 11, 723-732.

CERNING J.1995. Production of exopolysaccharides by lactic acid bacteria and dairy propionibacteria. Dairy Science and Technology. 75, 463-472.

D’HAEZE W., GLUSHKA J., DERYCKE R., HOLSTERS M., CARLSON R.W. 2004. Structural cha-racterization of extracellular polysaccharides of Azorhizobium caulinodans and importance for nodule initiation in Sesbania rostrata. Molecular Microbiology. 52, 485–500.

DABOUR N., KHEADR E., FLISS I., LAPOINTE G. 2005. Impact of ropy and capsular exopolysaccharide-producing strains of Lactococcus lactis subsp. cremoris on reduced-fat Cheddar cheese production and whey composition. International Dairy Journal. 15, 459- 471.

DE VUYST L., DE VIN F., VANINGELGEM F., DEGEEST B.2001 Recent developments in the biosynthesis and applications of heteropolysaccharides from lactic acid bacteria. International Dairy Journal. 11, 687-707.

DE VUYST L., DEGEEST B. 1999. Heteropolysaccharides from lactic acid bacteria. Microbiological Reviews. 23, 153-177.

DONLAN R.M. 2002. Biofilms: microbial life on surfaces. Emerging Infectious Diseases. 8, 881-890.

FORSÉN R., HEISKA E., HERVA E., ARVILOMMI H. 1987. Immunobiological effects of Streptococcus cremoris from cultured milk ‘viili’; application of human lymphocyte culture techniques.  International Journal of Food Microbiology. 5, 41-47.

GÓRSKA S., GRYCKO P., RYBKA J., GAMIAN A. 2007. Egzopolisacharydy kwasu mlekowego - biosynteza i struktura. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej. 61, 805-815.
GORYŃSKA-GOLDMANN E., RATAJCZAK P. 2010. Świadomość żywieniowa a zachowania żywieniowe konsumentów. Journal of Agribusiness and Rural Development. 4, 41-48.

GUVEN M., YASAR K., KARACA O., B., HAYALOGLU A., A. 2005. The effect of inulin as a fat replacer on the quality of set-type low-fat yogurt manufacture. International Journal of Dairy Technology. 58, 180-184.
HARUTOSHI T. 2013. Exopolysaccharides of Lactic Acid Bacteria for Food and Colon Health Applications. INTECH Open Access Publisher. 515 -536.
HOLDEN H. M., RAYMENT I., THODEN J. B.2003 Structure and Function of Enzymes of the Leloir Pathway for Galactose Metabolism. The journal of Biological Chemistry. 278, 43885–43888.

KITAZAWA H., YAMAGUCHI T., ITOH T. 1992. B-cell mitogenic activity of slime products produced from slime-forming, encapsulated Lactococcus lactis ssp. cremoris. Journal of Dairy Science. 75, 2946-2951.

KNOSHAUG E.P., AHLGREN J. A., TREMPY J. E.2007. Exopolysaccharide Expression in Lactococcus lactis subsp. cremoris Ropy352: Evidence for Novel Gene Organization. Applied and environmental microbiology. 73, 897-905.

KORAKLI M., GANZLE M.G., VOGEL R.F. 2002. Metabolism by bifidobacteria and lactic acid bacteria of polysaccharides from wheat and rye, and expolysaccharides produced by Lactobacillus sanfanciscensis. Journal of Applied Microbiology. 92, 958-965.

LAWS. A., YUCHENG G., MARSALL V. 2001. Biosynthesis, characterization, and design of bacterial exopolysaccharides from lactic acid bacteria. Biotechnology Advances. 19. 597- 625.

LICALSIS C., CROCENZIT T. S., FREIRE E., ROSEMAN S. 1991. Sugar Transport by the Bacterial Phosphotransferase System. The Journal of Biological Chemistry. 266, 19519-19527.

LOOIJESTEIJN P.J., TRAPET L., DE VRIES E., ABEE T., HUGENHOLTZ J. 2001. Physiological function of exopolysaccharides produced by Lactococcus lactis. International Journal of Food Microbiology. 64, 71–80.

MADHURI K., V., PRABHAKAR K., V. 2014. Microbial Exopolysaccharides: Biosynthesis and Potential Applications. Oriental Journal of Chemistry. 30, 1401-1410.
MAEDA H., ZHU X., SUZUKI S., SUZUKI K., KITAMURA S. 2004. Structural characterization and biological activities of an exopolysaccharide kefiran produced by Lactobacillus kefiranofaciens WT-2B(T). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52, 5533-5538.

MARSHALL V.M., COWIE E.N., MORETON R.S. 1995. Analysis and production of two exopolysaccharides from Lactococcus lactis subsp. cremoris LC330. Journal of Dairy Research. 62, 621-628.

MOLLET  B.,  DUBOC P. 2001. Applications of exopolysaccharides in the dairy industry. International Dairy Journal. 11, 759–768.

MONSAN P., BOZONNET S., ALBENNE C., JOUCLA G., WILLEMOT R.M. 2001. Homopolysaccharides from lactic acid bacteria. International Dairy Journal. 11, 675–685.

NAKAJIMA H., HIROTA T., TOBA T., ITOH T., ADACHI S. 1992. Structure of the extracellular polysaccharide from slime-forming Lactococcus lactis subsp. cremoris SBT 0495. Carbohydrate Research. 224, 245–253.

NOWODO U.U., GREEN E., OKOH A.I. 2012. Bacterial Exopolysaccharides: Functionality and Prospects. International Journal of Molecular Sciences. 13, 14002 – 14015.

PATEL A., PRAJAPATI J.B. 2013. Food and Health Applications of Exopolysaccharides produced by Lactic acid Bacteria. Advances in Dairy Research. 1, 1-7.

PATEL S., MAJUMDER A., GOYAL A. 2012. Potentials of exopolysaccharides from lactic Acid bacteria. Indian Journal of Microbiology. 52, 3-12.

POLI A., ANZELMO G., NICOLAUS B. 2010. Bacterial Exopolysaccharides from Extreme Marine Habitats: Production, Characterization and Biological Activities. Marine Drugs. 8, 1779-1802.

POOLMAN B. 1993. Energy transduction in lactic acid bacteria. Fems Microbiology Reviews. 12, 125-147.

POSTMA P.W., LENGELER J.W., JACOBSON G.R. 1993. Phosphoenolpyruvate: carbohydrate phosphotransferase systems of bacteria. Microbiological Reviews. 57, 543-594.

ROBTAILE G., TREMBLAY A., MOINEAU S., GELAIS D., VADEBONCEUR D., BRITTEN M. 2009. Fat – free yoghurt made using a galactose-positive exopolysaccharide – producing recombinant strain of Streptococcus thermophiles. Journal of Dairy Science. 92, 477-482.
SAMASZKO-FIERTEK J., KUŹMA M., DMOCHOWSKA B., ŚLUSARZ R., MADAJ J. 2016. Egzopolisacharydy bakteryjne – budowa i funkcje. Wiadomości chemiczne.70, 474-494.

SZYMAŃSKA K. 2011. Czynniki kształtujące podaż na żywność ekologiczną. Postępy techniki przetwórstwa spożywczego. 2, 125-130.
SZYMOCHA M., BRYŁA M., MANIECKA – BRYŁA I. 2009. Epidemia otyłości w XXI wieku. Zdrowie publiczne. 119, 207-212.

VAN CASTEREN W.H., KABEL M.A., DIJKEMA C., SCHOLS H.A., BELDMAN G., VORAGEN A.G.1999. Endoglucanase V and a phosphatase from Trichoderma viride are able to act on modifi ed exopolysaccharide from Lactococcus lactis subsp. cremoris B40. Carbohydrste Research. 317, 131–144.

VAN KRENENBURG R., MARUGG J.D., VAN SWAM I.I., NORWIN J.W., DE VOS W.M.1997. Molecular characterization of the plasmid encoded eps gene cluster essential for exopolysacharide biosinthesis Lactococcus lactis. Molecular Microbiology. 24, 387-397.

WALCZAK P. 2005.Plazmidy bakterii mlekowych. Politechnika Łódzka. 118-143.
WELMAN A.D. 2015. Exopolysaccharides from fermented dairy products and health promotion. Advances in Fermented Foods and Beverages. 23–38.

WELMAN A.D., MADDOX I.S. 2003. Exopolysaccharides from lactic acid bacteria: perspectives and challenges. Trends in Biotechnology. 21, 269-274.

WHISTLER R., DANIEL J.R.1990. Functions of polysaccharides in foods. In: Food Additives. Inc New York. 395-423.

ZANNINI E., WATERS D.M., COFFEY A., ARENDT E.K. 2015. Production, properties, and industrial food application of lactic acid bacteria-derived exopolysaccharides. Applied Microbiology and Biotechnology. 100, 1121-1135.