Παραγωγή εξωκυτταρικών πρωτεϊνασών και λιπασών από ψυχροτρόφα βακτήρια γάλακτος

Abstract

Μελετήθηκε η ανάπτυξη και η παραγωγή εξωκυπαρικών πρωτεϊνασών και λιπασών από ψυχρότροφα στελέχη νωπού γάλακτος υπό διάφορες συνθήκες καλλιέργειας. Το στέλεχος Ρ. fluorescens MR1 στους 25°C παρήγαγε σημαντικά ποσά πρωτεϊνάσης στο αποβουτυρωμένο γάλα, ενώ ασήμαντη ήταν η παραγωγή στο θρεπτικό ζωμό. Με προσθήκη ασβεστίου στο θρεπτικό ζωμό αυξανόταν η παραγωγή πρωτεϊνάσης. Στους 5°C στο αποβουτυρωμένο γάλα, το παραπάνω στέλεχος παρήγαγε μικρότερα ποσά πρωτεϊνάσης απ’ότι στους 25°C, ενώ σημαντικά ποσά στο θρεπτικό ζωμό στους5°C. Το στέλεχος Flavobacterium MTR3 παρήγαγε μεγαλύτερα ποσά πρωτεϊνάσης στο αποβουτυρωμένο γάλα απ'ότι στο θρεπτικό ζωμό και επίσης στους 25°C απ’ότι στους 5°C.Τα δύο παραπάνω στελέχη παρήγαγαν ισοδύναμα, το καθένα, ποσά λιπάσης στο αποβουτυρωμένο γάλα στους 25°C είτε στους 5°C. Στο θρεπτικό ζωμό και τα δύο στελέχη παρήγαγαν ασήμαντα ποσά λιπάσης. Η δραστικότητα της πρωτεϊνάσης σε υπερκείμενα καλλιέργειας του στελέχους Ρ. fluorescens MR1 ήταν ευαίσθητη στο EDTA (αδρανοποίηση >90%), σταθερή στους 92°C (αδρανοποίηση περίπου 20%), ενώ έχανε περίπου το 60% της τιμής της στους 55°C. Το αντίστοιχο υπερκείμενο καλλιέργειας του στελέχους Flavobacterium MTR3 διατηρούσε περίπου το 50% της δραστικότητας του έναντι του EDTA, αδρανοποιούνταν πλήρως στους 92°C και διατηρούσε το 20-25% της δραστικότητας του στους 55°C. Η δραστικότητα της λιπάσης σε υπερκείμενο καλλιέργειας του στελέχους Ρ. fluorescens MR1 ήταν ευαίσθητη στο EDTA (αδρανοποίηση 95%), ευαίσθητη στους 92°C (αδρανοποίηση περίπου 90%) και στους 63°C (αδρανοποίηση περίπου 85%). Το αντίστοιχο υπερκείμενο καλλιέργειας του στελέχους Flavobacterium MTR3 διατηρούσε περίπου το 80% της δραστικότητας του έναντι του EDTA, αδρανοποιούνταν σχεδόν πλήρως στους 92°C και διατηρούσε περίπου το 50% της δραστικότητας του στους 63°C. Παρουσία ασβεστίου η δραστικότητα της λιπάσης του υπερκειμένου του στελέχους Ρ. fluorescens MR1 ήταν 50% μετά την κατεργασία στους 63°C. Η παραγωγή πρωτεϊνάσης από τα στελέχη Ρ. fluorescens MR1 καιFlavobacterium MTR3, παρατηρήθηκε σε καλλιέργειες στο αποβουτυρωμένο γάλα στους 25°C είτε στους 5°C, κατά την ιδιόφαση σε πληθυσμούς κυττάρων >107cfu/ml, που γρήγορα έφθανε σε μέγιστο στην αρχή της στατικής φάσης ανάπτυξης. Μικρά ποσά λιπάσης παρατηρηθήκαν στις παραπάνω καλλιέργειες των δύο στελεχών στην τροφόφαση. Όμως, σημαντικά ποσά λιπάσης παρατηρήθηκαν στην αρχή της στατικής φάσης, σε πληθυσμούς κυττάρων >108cfu/ml. Οι κατανομές παραγωγής πρωτεϊνάσης και λιπάσης σε σχέση με την ανάπτυξη ήταν παρεμφερή σε καλλιέργειες των δύο Στελεχών στο αποβουτυρωμένο γάλα είτε στους 25°C είτε στους 5°C. Η ανακίνηση της καλλιέργειας των στελεχών Ρ. fluorescens MR1 και Flavobacterium MTR3 στο αποβουτυρωμένο γάλα στους 5°C, πέρα από την αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης τους, αύξανε τη μέγιστη παραγωγή πρωτεϊνάσης και από τα - δύο στελέχη και την παραγωγή λιπάσης από το στέλεχος Ρ. fluorescens MR1. Η προσθήκη σιδήρου, II ή III, στις παραπάνω καλλιέργειες των δύο στελεχών είχε διάφορες επιπτώσεις. Αύξανε το ρυθμό ανάπτυξης του στελέχους FlavobacteriumMTR3 ενώ δεν είχε επίδραση σε εκείνο του στελέχους Ρ. fluorescens MR1. Επίσης, ενώ αύξανε τη μέγιστη παραγωγή λιπάσης από το στέλεχος Ρ. fluorescens MR1, δεν είχε σημαντική επίδραση στην παραγωγή πρωτεϊνάσης. Η κύρια επίδραση της προσθήκης ασκορβικού οξέος στο αποβουτυρωμένογάλα σε καλλιέργειες των δύο στελεχών στους 5°C ήταν ο περιορισμός των κυπαρικών πληθυσμών τους, ενώ δεν επηρεάζονταν οι αρχικοί ρυθμοί ανάπτυξης τους. Η προσθήκη Η20 2 σε καλλιέργειες του στελέχους Pseudomonas 31 στο αποβουτυρωμένο γάλα στους 25°C είτε στους 5°C είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση του ρυθμού ανάπτυξης αρχικά, ενώ οι μέγιστοι κυτταρικοί πληθυσμοί στη στατική φάση ήταν παρεμφερείς. Εξετάστηκε, επίσης, η επίδραση της υποπαστεριωτικής κατεργασίας 63°C/60sec του πρόβειου γάλακτος στην πρωτεόλυση και λιπόλυση του κατά τηδιατήρηση του στους 7°C και 2°C. Η λιπόλυση θερμικά κατεργασμένων δειγμάτων γάλακτος (63°C/60sec) ήταν χαμηλότερη (Ρ<0.05) από εκείνη στα ακατέργαστα δείγματα μετά από 4 ή 6 ημέρες επώασης στους 7°C ή 2°C. Η πρωτεόλυση ήταν επίσης στατιστικά χαμηλότερη (Ρ<0.05) μετά από 6 ημέρες στους 7°C. Το ίδιο δε συνέβαινε μετά από 4-6 ημέρες στους 2°C. Μη θερμικά κατεργασμένα γάλατα έδειξαν μικρότερη λιπόλυση και πρωτεόλυση όταν διατηρούνταν στους 2°C παρά στους 7°C μετά από 4-6 ημέρες. Η εφαρμογή της παραπάνω κατεργασίας πριν την ψύξη του γάλακτος (3-4°C, 72hJ που ακολουθούνταν από παστερίωση (72°C/15sec), μείωνε τη λπτόλυση (Ρ<0.05) στα γάλατα στους 7°C ή 2°C μετά 6 ημέρες, ενώ όχι την πρωτεόλυση.