Fruktofilne bakterie mlekowe lub fruktofilne bakterie kwasu mlekowego, FLAB (ang. fructophilic lactic acid bacteria) – grupa fakultatywnie beztlenowych bakterii mlekowych, których głównym źródłem węgla i energii jest fruktoza. Fermentacja cukrów z udziałem tych bakterii przeprowadzana jest w sposób heterofermentatywny, produkując przy tym kwas mlekowy, kwas octowy, dwutlenek węgla oraz znikoma ilość etanolu. Bakterie te mogą rozkładać glukozę w obecności akceptorów elektronów (takich jak fruktoza, pirogronian, tlen czy kwasy fenolowe), których zadaniem jest utrzymanie równowagi NAD+/NADH. Zdolność fermentacyjna węglowodanów jest niewielka, większość gatunków fruktofilnych bakterii potrafi metabolizować jedynie fruktozę, glukozę oraz mannitol. Bakterie FLAB dzielone są na dwie grupy: obligatoryjnie fruktofilne, które rozwijają się dobrze na podłożu z fruktozą, jak również z glukozą przy koniecznym dostępie do akceptorów elektronów, fakultatywnie fruktofilne, rozwijają się dobrze na podłożu z fruktozą, jak również z glukozą, brak akceptorów elektronów skutkuje jedynie opóźnieniem rozwoju. Jedynym gatunkiem wykazującym tę tendencję jest Lactobacillus florum.
Cechy morfologiczne Komórki tych fruktofilnych bakterii mają charakterystyczny dla bakterii mlekowych kształt pałeczek, występujących pojedynczo bądź w parach. Są to Gram-dodatnie, nie posiadają zdolności motorycznych, ani nie wytwarzają form przetrwalnikowych.
Taksonomia Gatunki, które posiadają fruktofilne preferencje należą do dwóch rodzajów: Fructobacillus (F. fructosus, F. durnosis, F. ficulneus, F. pseudoficulneus, F. tropaeoli) i Lactobacillus (L. florum, L. kunkeei, L. apinorum, L. kosoi). Rodzaj Fructobacillus powstał po reklasyfikowaniu bakterii z rodzaju Leuconostoc. Jedną z przyczyn tego rozdziału była zdolność wytwarzania kwasu octowego z glukozy, zamiast etanolu. Fruktofilne gatunki Lactobacillus różnią się od innych gatunków zmniejszoną ilością genów i słabym rozwojem na podłożu z glukozy.
Występowanie Fruktofilne bakterie mlekowe na skutek presji środowiskowej przystosowały się do warunków bogatych we fruktozę. Występują one m.in. w: nektarze kwiatowym, przewodzie pokarmowych owadów, których dieta bogata jest we fruktozę, np. pszczoła miodna (Apis mellifera), mrówki z rodzaju Camponotus, dojrzałych owocach, winie, sfermentowanych produktach spożywczych.
Cechy genetyczne Wielkość genomów FLAB w porównaniu z genomami innych bakterii mlekowych jest znacznie zmniejsza. Genomy gatunków Lactobacillus mieszczą się w przedziale 1,42-1,55 Mb, natomiast rodzaj Fructobacillus w przedziale 1,33-1,69 Mb. Ich genomy zawierają mniej par GC, co jest charakterystyczne dla bakterii symbiotycznych. W profilu genetycznym fruktofilnych bakterii brakuje sekwencji kodujących białka biorące udział w układzie fostotransferazy, łańcuchu oddechowym, transporterów ABC oraz odpowiadające za metabolizm pentoz, np. arabinozy, rybozy czy ksylozy. Charakterystyczną redukcją jest brak jednej z domen bądź całego genu adhE, kodującego białko dehydrogenazę alkoholową (ADH)/ dehydrogenazę aldehydową (ALDH). Jej skutkiem jest niezdolność produkcji etanolu i zachwianie równowagi NAD+/NADH.
Zastosowanie Bakterie te mogą być wykorzystane do produkowania niektórych metabolitów, np. poliole (mannitol, erytrytol) czy kwas γ-aminomasłowy (GABA). Testy wykazały również ich właściwości przeciwdrobnoustrojowe, wytwarzają one m.in., bakteriocyny, lizozymy, kwas mrówkowy. Trwają badania nad ich probiotycznymi właściwościami.
Przypisy
Kategoria:Bakterie Gram-dodatnie