Maya laktik asit fermantasyonundan geçer mi?

Maya Laktik Asit Fermentasyonundan Nasıl Geçer?

Mayanın laktik asit fermantasyonundan nasıl geçtiğini merak ettiyseniz, izole değilsiniz. Bu işlemin, gıdanın tadını ve kalitesini nasıl iyileştirdiği de dahil olmak üzere çeşitli nedenleri vardır. Ama önce endüstriyel maya için bu işlemin neden gerekli olduğuna bakalım. Aşağıdaki üç neden ayrıntılı olarak tartışılacaktır:

Candida mayaları

Candida mayalarının laktik asit fermantasyonundan geçme mekanizması tam olarak anlaşılamamıştır. Sürece JEN1 ve ADY2 adı verilen iki gen aracılık eder. Laktik asit fermantasyonundan sorumlu enzimler JEN ve ADY’dir ve aşırı eksprese edildiklerinde laktik asit tüketiminin artmasına neden olurlar. Her iki gen de maya metabolizması için önemlidir ve laktik asit üretmek için gereklidir.

Fermente gıdalar, karbonhidratları ve nişastaları laktik aside parçalamak için fermantasyon kullanır. Bu işlem sırasında, bağırsakta mayanın aşırı büyümesine katkıda bulunan yabani mayalar eklenir. Fermente gıdalar, bağırsak popülasyonunun gelişimine yardımcı olan bir bakteri türü olan prebiyotikler açısından da zengindir. Ayrıca şeker ve glüten oranı yüksektir, bu nedenle Candida’nın aşırı büyümesine katkıda bulunurlar.

Bu süreçte birkaç enzim yer alır ve yüksek verimli bir versiyon, esterleşmede etkili olan bir suş gerektirir. Bu işlem için kullanılan ester üreten suşlar arasında Monacus purpureus ve Candida Antarktika bulunur. Organizmaların kendileri optik mikroskopi ile birbirlerinden ayırt edilebilirler. AP suşu, Monacus purpureus’tan daha fazla etil laktat üretir.

Laktik asit fermantasyonu, Candida mayalarının laktik asit ürettiği bir süreçtir. Bu hücreler sağlam zarları geçebilirler. Ayrıca boyayı vücutlarında tutabilirler. Ortaya çıkan hücre kütlesi, akış sitometrisi yöntemi kullanılarak hesaplanabilir. Buna ek olarak, etidyum bromür sağlam zarlardan geçebilir. Ancak bu hücreler besinlerden yoksun kaldıklarında boyayı tutarlar ve bu nedenle laktik asit üretemezler.

Çalışma ayrıca, kültür sürecine laktik asit bakterilerinin eklenmesinin bu mayaların üremesini etkileyip etkilemediğini de araştırdı. Laboratuvarda, bu bakterilerin parti kültürü için hem S. cerevisiae hem de Candida krusei kullanıldı. S. cerevisiae düşük pH altında yaşayamazken, perfüzyondan sonra pHi’de büyük bir düşüş gösterdi. Buna karşılık Candida krusei, düşük pH koşulları altında başarılı bir şekilde büyüdü ve perfüzyondan sonra sabit bir pHi’yi korudu.

Cerevisiae

1. cerevisiae laktik asit fermantasyonundan geçer. Bu işlem mayanın alkol üretmesi için gereklidir. Daha yüksek alkol konsantrasyonları bakterileri öldürmez ve mayaya daha geniş bir besin kaynağı verilir. Bununla birlikte, mayalar yüksek seviyelerde laktik asidi tolere etmezler. Bu nedenle, süreç her zaman göründüğü kadar basit değildir. Bu makale, farklı laktik asit fermantasyon türlerini ve bunların mayaları nasıl etkilediğini keşfedecektir.

Saccharomyces cerevisiae DS37, etanol, laktat ve asetik asit üretebilen rekombinant bir suştur. DS37, laktik asidin etkilerine duyarlı hale getiren ve etanolü fermente etmek için kullanılan bir gene sahiptir. Her iki suş da benzerdir ancak farklı miktarlarda LDH içerir. Bu çalışma için kullanılan S. cerevisiae suşları farklıdır.

Laboratuar ölçekli fermantasyon deneylerinde, üç farklı laktobasil tanıtıldı. Her suş, üç hafta boyunca yüzde iki laktik asit içeren bir bira üretti. Maya hücreleri çoğaldıkça şeker tüketip etanol ve karbondioksit ürettiler. Ortak fermantasyonla üretilen bira, referans biradan önemli ölçüde daha düşüktü. Ve ko-fermentasyondaki bakteriler mayanın canlılığını etkilemediğinden, fermantasyon işleminin organizmaya zararlı olmadığı belirlendi.

Bu demleme yönteminin, ekşi bira trendine rağmen maya bazlı biralara uygun bir alternatif olduğu kanıtlanmıştır. Geçmişte, araştırmacılar istenen tadı elde etmek için biranın pH’ını kontrol edemiyorlardı. Bununla birlikte, laktik asit üreten bakteriler yeni demleme çözümlerine yol açabilir. Journal of Applied Microbiology’de yayınlanan yakın tarihli bir çalışma, laktik asit üreten bakteri ortak fermantasyonunun ekşi bira için etkili olduğunu ortaya koydu.

Bu fermantasyon işlemi sırasında, S. cerevisiae birkaç koşulda laktik asit üretebilir. Bir yöntem, 28°C’de parti kültürünü içerir. Agar plakaları üzerindeki yeni kültürler toplandı ve 0.3 OD600’e sahip 20 ml aşılama ortamı içinde aşılandı. Bu kesikli kültür, hasattan ve fermantasyon ortamına aktarılmadan önce 40 saat süreyle gerçekleştirildi.

Candida boidinii

Bu enzim uzun süredir glikozdan laktik asit üretmek için kullanılmaktadır. Düşük pH ortamında (pH 3.5) glikozun fermente edilmesinde özellikle etkilidir ve verimli bir etanol üreticisidir. Bu enzim tarafından üretilen laktik asit, çevrede doğal olarak bulunur, bu nedenle aşırı üretimi istenmeyen bir sonuç olabilir. İşte mayayı laktik asit fermantasyonunda faydalı kılan bazı önemli özellikler.

Mayadan laktik asit üretmenin bir yöntemine fermentatif metilotropik asetat denir. Candida boidinii, glikoz varlığında bu metaboliti büyütebilir ve fermente edebilir. Bu reaksiyondan sorumlu enzimler, sıcaklığa duyarlı olan piruvat dekarboksilaz ve alkol dehidrojenaz olarak adlandırılır.

Birkaç maya türü laktik asit fermantasyonu yapabilir, ancak en yaygın olanı Candida boidinii’dir. 11 maya suşu arasında en yüksek miktarda I3-dodecelactone ürettiği bulundu. Hücreler, Stenotrophomonas nitritireducens ile iki aşamalı biyotransformasyondan sonra aspir yağından 350 mg/L/h metabolit üretti.

Diğer maya türleri de benzer özelliklere sahiptir. C. sonorensis, işlevsel bir etanol yoluna ve bir LDH genine sahiptir. Bir LDH genini eksprese eden maya suşları, yüksek seviyelerde laktik asit içerir. Ayrıca nötr ve düşük pH seviyelerine sahiptirler, bu da onları biyoteknolojik uygulamalar için kullanışlı kılar. Bu çalışmanın bulgularının alanda geniş etkileri vardır ve laktik asidin biyoteknik üretimine katkıda bulunur.

Isıya dayanıklı Bacillus suşlarının immobilizasyonu, maya fermantasyon sürecinin üretkenliğini artırır. Litrede 80 gr glikozu fermente edebilen basil suşları 70 gr laktik asit l-1 verir. Bu, on yıldan uzun bir süre önce aynı bakteri ile yapılan önceki araştırmaları doğrulamaktadır. Örneğin, Heriban ve ark. ve Ohara ve Yahata (2013), Candida boidinii’deki laktik asit fermantasyonunun glikoz üretimini on kat artırabildiğini buldu.

Etanol gösterisi, mayanın fazla glikozu etanole dönüştürme kabiliyetine bağlıdır. Laktat dehidrojenaz (PDH) gen ekspresyonundaki mutasyonlar, glikozdan etanole dönüşümü azaltabilir. Başka bir modifikasyon, piruvat için rekabeti ortadan kaldırarak etanol yolunu etkiler. Bu mutasyonların her ikisi de glikozda laktik asit üretimini arttırdı. Ek olarak, PDC geninin silinmesi, PDC aktivitesini orta derecede azaltmıştır.

Candida utilis Candida krusei’nin

metabolik yollarının, doğal bir antibiyotik olan laktik asit üretiminde yer aldığı bilinmektedir. Laktik asit fermantasyonu, mikrobiyom için birçok avantajı olan yaygın bir bakteriyel süreçtir. Laktik asit üretimi, Candida albicans da dahil olmak üzere birçok bakterinin büyümesini artırmanın mükemmel bir yoludur. Ancak birçok dezavantajı vardır. Anaerobik koşullar altında yüksek laktik asit üretimi ATP’yi tüketerek daha yüksek enerji maliyetlerine yol açabilir. Ayrıca, daha yüksek kontaminasyon riskleri ve reaktif oksijen türlerinin (ROS) birikmesi ile de ilişkilidir. ROS, lipitler, proteinler ve nükleik asitler için oldukça toksiktir ve çeşitli hücresel süreçleri indüklediği bilinmektedir.

Asetik asit ve glikoz uyumsuz olmasına rağmen, C. glabrata asidik pH koşullarında filamentasyona uğramadan hayatta kalabilir. Ek olarak, C. albicans’ın morfolojik maya-hif geçişi önemli ölçüde gerçekleşmez. Davis ve ark. C. glabrata suşunun artan laktik asit toleransı ve çevresel strese karşı gelişmiş direnç gösterdiğini gösterdi.

Vajinal laktobasillerin, C. Albican’ın in vitro büyümesini engelleyen laktik asit ürettiğine inanılmaktadır. Bakteriler ayrıca diğer Candida türlerinin büyümesini de engeller. Bununla birlikte, farelerde, L. Crispatus’un antifungal aktivitesi, ısı inaktivasyonu veya proteolitik enzim muamelesi ile değişmedi. Lactobacilli, durağan fazdan sonra üç kDa’dan daha az bir protein saldı.

Araştırmacılar vulvovajinal kandidiyazı tedavi etmek için nötr bir LCS karışımı kullandılar. Karışım, L. fermentum SNUV175 ve L. crispatus SNUV220 içermiştir. İki haftalık tedaviden sonra C. Albicans’ın vajinadaki yükü azaldı ve histolojik incelemede türün klerensinde artış görüldü. Bu, bu yöntemin Candida’yı etkili bir şekilde tedavi etme potansiyeline sahip olduğu anlamına gelir.

Laktik asidin C. albicans büyümesini önlemede başka potansiyel faydaları da vardır. Vajinal ortamda LCS’lerin varlığı, sağlıklı bir bağışıklık tepkisini teşvik edebilir. Candida, komensal mikrobiyota tarafından üretilen asidi tolere edebilir. Bu yararlı bakteriler, C. Albican’ın büyümesini engelleyen ve azollere karşı direncini artıran LCS’ler üretir. Bakteriler tarafından üretilen laktik asit, C. albicans için kullanılan antibiyotiklerle sinerjistik etkilere sahip olabilir.