OENOCOCCUS OENI: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE, APLIKACE - BIOLOGIE - 2024

Oenococcus oeni je gram-pozitivní bakterie, která je vysoce odolná proti extrémním podmínkám, jako jsou vysoké koncentrace alkoholu a kyselé pH. Je to bakterie, jejíž životní prostředí je spojeno s vinařským průmyslem. S ohledem na tuto skutečnost byla po určitou dobu jedna z nejpoužívanějších bakterií ve výrobním procesu.

Oenococcus oeni má relativně nové jméno, od roku 1995 se nazývalo Leuconostoc oeni. Ze série studií a experimentálních výzkumů bylo zjištěno, že má určité rozdíly s bakteriemi rodu Leuconostoc.

Oenococcus oeni. Zdroj: Wikipedia

Díky tomu se stal součástí rodu Oenococcus, jehož byl jediným známým druhem až do roku 2006, rokem, kdy byl objeven nový druh: Oenococcus kitaharae.

Bakterie Oenococcus oeni je jedním z nejreprezentativnějších příkladů použití, které lze nepatogenním mikroorganismům poskytnout ve prospěch člověka.

Taxonomie

Taxonomická klasifikace této bakterie je následující:

Doména: Bakterie

Phylum: Firmicutes

Třída: Bacilli

Pořadí: Lactobacillales

Rodina: Leuconostocaceae

Rod: Oenococcus

Druh: Oenococcus oeni.

Morfologie

Oenococcus oeni je bakterie, která má tvar elipsoidu, má průměrnou velikost 0,5 - 0,7 mikronů v průměru. Při jejich pozorování pod mikroskopem lze pozorovat, že jsou seskupeny do řetězů nebo párů.

Stejně jako všechny grampozitivní bakterie má silnou buněčnou stěnu tvořenou peptidoglykanem. Nemají žádný typ kyseliny teichoové.

Podobně se z buněčného povrchu nevyskytují žádné typy rozšíření, jako je řasenka nebo bičíky.

Z genetického hlediska je genom bakterie obsažen v jediném cirkulárním chromozomu, ve kterém je 1 691 genů, které kódují expresi proteinů.

vlastnosti

Je gram pozitivní

Díky silné buněčné stěně peptidoglykanů, které buňky Oenococcus oeni mají, když jsou podrobeny procesu barvení Gramem, si zachovávají částice barviva. Z tohoto důvodu přijímají charakteristické fialové zbarvení typické pro gram pozitivní bakterie.

Je to kataláza negativní

Tato bakterie není schopna syntetizovat enzym katalázu. Z tohoto důvodu nemůže rozvinout v peroxidu vodíku (H ₂ O ₂) molekulu na vodu a kyslík.

Je fakultativní anaerobní

Oenococcus oeni může přežít jak v prostředích s dostupností kyslíku, tak v nepřítomnosti. Je to proto, že jejich metabolické procesy se dokážou přizpůsobit energii, a to buď z kyslíku, nebo z fermentace.

Je heterofermentativní

Tato bakterie může provádět fermentační proces a jako výchozí bod brát určité cukry. To znamená, že bakteriální buňka je mimo jiné schopna produkovat kyselinu mléčnou, kyselinu octovou, oxid uhličitý, ethanol a diacetyl. Hlavně z glukózy.

Reprodukují se pomocí bipartice

Oenococcus oeni se reprodukuje pomocí asexuálního reprodukčního procesu známého jako bipartice.

V tomto procesu dochází nejprve k duplikaci genetického materiálu buňky, následuje rozdělení buněčné cytoplazmy, což má za následek dvě buňky přesně stejné jako progenitorová buňka.

Není mobilní

Tato bakterie se nemůže volně pohybovat, protože nemá řasu nebo bičíky, což jsou orgány určené k tomuto účelu v bakteriích.

Je odolný vůči drsným podmínkám

Studie prokázaly, že tato bakterie je schopna odolávat hladinám pH až 3 a koncentrací ethanolu vyšším než 10%.

Není sporu

Tato bakterie během svého životního cyklu nevyvolává spory žádného druhu.

Místo výskytu

Bakterie je úzce spjata s výrobou vína, takže její lokalitou je mošt a víno.

Vyžadují růstové médium bohaté na živiny

Aby se mohl správně kultivovat v kultivačním médiu, musí nezbytně obsahovat vitaminy, aminokyseliny a ionty, jako je Mg ⁺², Mn ⁺², Na ⁺ a K ⁺.

Provádí malolaktickou fermentaci

Oenococcus oeni hraje důležitou roli během procesu výroby vína, protože podléhá malolaktické fermentaci.

Jedná se o vysoce komplexní proces, při kterém se kyselina jablčná přítomná v ovocné buničině (například hrozny) přeměňuje působením různých enzymů na kyselinu mléčnou.

Je to jedna z oblíbených bakterií při výrobě vína

To je z několika důvodů:

• Nezpůsobuje rozklad sloučenin, jako je kyselina vinná nebo ethanol, které jsou nezbytné k zajištění stability a kvality vína.
• Provádějí malolaktickou fermentaci rychle, aniž by vytvářely nežádoucí meziprodukty.
• Má mimo jiné vysokou odolnost vůči extrémním podmínkám, jako je nízké pH, vysoká hladina alkoholu.

Zdroj: Pixabay

Aplikace

Oenococcus oeni je nepatogenní bakterie, která se široce používá v procesu výroby vína. Je to druh bakterií, který se při malolaktické fermentaci nejvíce používá.

Malolaktická fermentace

Vinařský proces zahrnuje dva typy kvašení: alkoholické a malolaktické. Prvním procesem je alkoholová fermentace, při které se cukry obsažené v hroznech metabolizují, čímž se získá hlavně ethylalkohol. Později se provádí další fermentace, tzv. Malolaktická fermentace.

Cílem tohoto procesu je získat kyselinu mléčnou z glukózy a kyseliny jablečné. Ten se nachází v různých koncentracích hroznového moštu. Pro víno to není prospěšné, protože mu dává drsnou chuť.

To je místo, kde Oenococcus oeni vstupuje a generuje dekarboxylaci, transformující kyselinu jablečnou na kyselinu mléčnou. Z chemického hlediska se účinkem malolaktického enzymu z kyseliny jablečné uvolňuje karboxylová skupina, čímž se získá kyselina mléčná.

Tento proces sám o sobě znamená snížení kyselosti a zvýšení pH do určité míry.

Jedná se o zásadní proces výroby vína, protože přispívá ke zlepšení jeho kvality v různých aspektech. Kromě snížení kyselosti vína a zlepšení jeho chuti napomáhá tónování barvy i vůně. Příkladem toho jsou slavná vína s mlékem a vůní.

Oenococcus oeni je bakterie, která se zdaleka neškodí člověku, ale ukázala se jako velmi užitečná ve vinařském průmyslu. Existuje však mnoho neznámých věcí, které stále obsahuje, takže vyšetřovací proces na něm dosud nebyl ukončen.

Reference

1. Dosažení úspěšného malolaktického kvašení. Citováno z: awri.com.au
2. Bordons, A. a Reguant, C. (2013). Biochemie bakterií mléčného kvašení ve víně a malolaktické fermentaci. Získáno od: acenología.com
3. Liu, L., Peng, S., Zhao, H., Wang, Y. Li, H. a Wang, H. (2017, červen). Oenococcus oeni: Maninové bakterie mléčného kvašení zapojené do výroby vína. Pokroky v biotechnologii a mikrobiologii. 4 (1).
4. Liu, S. (2002). Malolaktické kvašení ve víně - po odkyselení. Žurnál aplikované mikrobiologie.
5. Oenococcus oeni. Citováno z: wineerver.ucdavis.edu
6. Oenococcus oeni - zájem o produkci vína: kvantitativní kultura a molekulární detekce. Citováno z: ivami.com
7. Oenococcus oeni. Citováno z: microbewiki.com
8. Reguant, C., Olguín, N., Bordas, M., Rozes, N. a Bordons, A. (2010). Nové výzvy pro Oenococcus oeni v důsledku změny klimatu. Získáno od: acenología.com