Ključna razlika med homofermentativnimi in heterofermentativnimi bakterijami je, da so homofermentativne bakterije vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo le mlečno kislino kot primarni stranski produkt pri fermentaciji glukoze, medtem ko so heterofermentativne bakterije vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo etanol/ocetno kislino in CO2 razen mlečne kisline kot stranske produkte pri fermentaciji glukoze.
Mlečnokislinske bakterije (LAB) so pogoste v mlečni industriji. Mlečnokislinske bakterije proizvajajo mlečno kislino kot glavni stranski produkt fermentacije sladkorja. So po Gramu pozitivni in imajo obliko palice ali koka. Te bakterije so bolj tolerantne na nizek pH kot druge bakterije, povezane z mlečno industrijo. Običajno se uporabljajo v starter kulturah in mlečnih fermentacijah. Mlečnokislinske bakterije povzročajo kislost mleka. Poleg tega so te bakterije razvrščene kot homofermentativne in heterofermentativne bakterije glede na njihov stranski produkt pri fermentaciji sladkorja.
Kaj so homofermentativne bakterije?
Homofermentativne bakterije so vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo le mlečno kislino kot primarni stranski produkt pri fermentaciji glukoze. V biokemiji homofermentativne bakterije pretvorijo molekule glukoze v dve molekuli mlečne kisline. To reakcijo uporabljajo za izdelavo dveh molekul ATP s fosforilacijo na ravni substrata. Homofermentativne bakterije vključujejo vrste Lactococcus, ki se uporabljajo v mlečnih starter kulturah za hitro proizvodnjo mlečne kisline v pogojih znižanega pH. V mlečni industriji se vrste Lactococcus lahko uporabljajo v enosevnih starter kulturah ali v kulturah mešanih sevov z drugimi mlečnokislinskimi bakterijami, kot sta Lactobacillus in Streptococcus.
Slika 01: Homofermentativne bakterije
Proizvajajo homofermentativne bakterije
Vrste Lactococcus se običajno uporabljajo pri izdelavi fermentiranih mlečnih izdelkov, kot so siri. Kakorkoli že, homofermentacijsko stanje Lactococcusa je mogoče prilagoditi s spreminjanjem okoljskih pogojev, kot so pH, koncentracija glukoze in omejitev hranil. Termofilni sevi Lactobacillus helveticus se uporabljajo tudi pri proizvodnji sira. Homofermentativne bakterije, ki se uporabljajo v industriji jogurta, vključujejo seve Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus acidophilus in Streptococcus salivarius. Poleg tega so Sterptococcus spp., Enterococcus, Pediococcus in Aerococcus druge homofermentativne bakterije, ki se uporabljajo v mlečni industriji, vendar se redko uporabljajo kot starter kulture.
Kaj so heterofermentativne bakterije?
Heterofermentativne bakterije so vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo etanol/ocetno kislino in CO2 poleg mlečne kisline kot stranske produkte pri fermentaciji glukoze. Pri heterofermentativnih bakterijah, razen mlečne kisline kot glavnega končnega produkta, pri fermentaciji glukoze nastane tudi znatna količina enega ali več metabolitov (etanol/ocetna kislina, CO2). V biokemiji proizvajajo heterofermentativne bakterije eno mlečno kislino in eno ATP, skupaj s CO2 pri fermentaciji glukoze. Lahko pa proizvajajo tudi več drugih končnih produktov, kot so etanol, ocetna kislina, propionska kislina, acetaldehid ali diacetil.
Slika 02: Heterofermentativne bakterije
Testiranje na heterofermentativne bakterije vključuje odkrivanje plina CO2. Čeprav so neobičajni v mleku in mlečni industriji, se le redko uporabljajo kot starter kulture v mlečni industriji. Včasih lahko heterofermentativne bakterije, če omogočajo rast v velikem številu, povzročijo napake, kot so reže v trdih sirih in napihnjena embalaža v drugih mlečnih izdelkih. Heterofermentativne bakterije vključujejo Leuconostoc spp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus plantarium, Lactobacillus casei in Lactobacillus curvatus.
Kakšne so podobnosti med homofermentativnimi in heterofermentativnimi bakterijami?
- Homofermentativne in heterofermentativne bakterije so vrste mlečnokislinskih bakterij.
- Obe sta gram-pozitivni in v obliki palice ali koka.
- Proizvajajo mlečno kislino pri fermentaciji glukoze.
- Proizvajajo ATP pri fermentaciji glukoze.
- Oboje se uporablja v mlečni industriji.
Kakšna je razlika med homofermentativnimi in heterofermentativnimi bakterijami?
Homofermentativne bakterije so vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo le mlečno kislino kot primarni stranski produkt pri fermentaciji glukoze. Po drugi strani pa so heterofermentativne bakterije vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo etanol/ocetno kislino in CO2, razen mlečne kisline, kot stranske produkte pri fermentaciji glukoze. Torej, to je ključna razlika med homofermentativnimi in heterofermentativnimi bakterijami. Poleg tega se homofermentativne bakterije običajno uporabljajo kot starter kulture v mlečni industriji. Nasprotno pa se heterofermentativne bakterije redko uporabljajo kot starter kulture v mlečni industriji.
Naslednja infografika povzema razliko med homofermentativnimi in heterofermentativnimi bakterijami v obliki tabele.
Povzetek – Homofermentativne proti heterofermentativnim bakterijam
Mlečnokislinske bakterije (LAB) so heterogena skupina bakterij, ki igrajo pomembno vlogo pri različnih procesih fermentacije. Fermentirajo ogljikove hidrate v hrani in proizvajajo mlečno kislino kot glavni stranski produkt. Te bakterije so razvrščene kot homofermentativne in heterofermentativne bakterije glede na njihov stranski produkt pri fermentaciji sladkorja. Homofermentativne bakterije so vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo le mlečno kislino kot primarni stranski produkt pri fermentaciji glukoze. Po drugi strani pa so heterofermentativne bakterije vrsta mlečnokislinskih bakterij, ki proizvajajo etanol/ocetno kislino in CO2, razen mlečne kisline, kot stranske produkte pri fermentaciji glukoze. To je torej ključna razlika med homofermentativnimi in heterofermentativnimi bakterijami.
