ทำไมแบคทีเรียกรดแลคติกหมักด้วยคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ?

ในการทำผลิตภัณฑ์อบที่มีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานไม่เพียง แต่จะต้องมั่นใจได้ถึงอายุการเก็บรักษาและการจัดระเบียบเท่านั้น แต่ยังต้องรักษาความสดใหม่ของผลิตภัณฑ์โดยไม่มีกลิ่นรุนแรงเช่นน้ำมัน เนื่องจากสารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์ส่วนใหญ่ (เช่น BHA, BHT, PG, TBHQ) มีปัญหาด้านความปลอดภัยของอาหารหลายประการมาตรฐานแห่งชาติจึงไม่อนุญาตให้ใช้ในเค้กและขนมปังดังนั้นสารต้านอนุมูลอิสระที่เป็นธรรมชาติปลอดภัยและมีประสิทธิภาพจึงกลายเป็นจุดสำคัญของเบเกอรี่ ผู้ผลิต วันนี้บรรณาธิการของ Baiqing ได้แนะนำคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของแบคทีเรียกรดแลคติก

ในฐานะที่เป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่ไม่สามารถใช้ออกซิเจนเพื่อผลิตพลังงานทางเดินหายใจได้แบคทีเรียกรดแลคติกต้องเผชิญกับความเครียดจากออกซิเจนในกระบวนการวิวัฒนาการระยะยาว ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของสายพันธุ์ออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา (ROS) เช่นไอออนซุปเปอร์ออกไซด์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีต่อโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพเช่นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์และดีเอ็นเอแบคทีเรียกรดแลคติกจะสร้างกลไกการต้านอนุมูลอิสระต่างๆโดยเฉพาะการหลั่ง เอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระคีเลชั่นไอออนของโลหะสถานะรีดอกซ์ภายในเซลล์ ฯลฯ

1. ผลิตเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระต่างๆ

เมื่อเผชิญกับความเครียดออกซิเดชันแบคทีเรียกรดแลคติกจะผลิตเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระต่างๆในระหว่างการเผาผลาญเช่น NADH oxidase, NADH peroxidase, superoxide dissutase, catalase เป็นต้น

โดยทั่วไป NADH oxidase มีอยู่ใน Streptococcus ซึ่งสามารถทำให้โมเลกุลของออกซิเจนได้รับอิเล็กตรอน 1, 2 และ 4 และใช้ออกซิเจนเป็นสารตั้งต้นในการสร้างน้ำหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อเร่งปฏิกิริยาต่างๆ

แลคโตบาซิลลัสและอุจจาระยังสามารถผลิต NADH เปอร์ออกซิเดสในระหว่างการหมักซึ่งสามารถลดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงในน้ำได้โดยตรง แต่เอนไซม์นี้มีประสิทธิภาพต่ำในการย่อยสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ภายใต้ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและใช้เป็นกลไกการป้องกันออกซิเดชั่นร่วมกันเท่านั้น

แน่นอนว่าแลคโตบาซิลลัสและสเตรปโตคอกคัสบางชนิดยังผลิตซูเปอร์ออกไซด์ดิสมูเทสซึ่งเป็น metalloenzyme ที่สำคัญมากของสิ่งมีชีวิตและสามารถแบ่งออกเป็น Cu / Zn-SOD, Mn-SOD และ Fe โดยอาศัยการรวมกันของไอออนโลหะที่แตกต่างกัน SOD มีสามประเภท แต่เมื่อการแสดงออกของ SOD ถึงระดับหนึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการต่อต้านอนุมูลอิสระของแลคโตบาซิลลัสอย่างมีนัยสำคัญและยังมีฤทธิ์ต้านการอักเสบ

ใน Lactobacillus plantarum และ Lactobacillus สาเกมักจะแสดงคาตาเลส (CAT) สองประเภทซึ่งสามารถปรับปรุงความสามารถของผลิตภัณฑ์หมักแบคทีเรียกรดแลคติกในการทนต่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ มีการเพิ่มผลิตภัณฑ์เส้นก๋วยเตี๋ยวเพื่อชะลอการเกิดไขมันของผลิตภัณฑ์ เปอร์ออกซิเดชั่น ฯลฯ คงรสชาติที่สดใหม่ เมื่อ SOD และ CAT ทำงานร่วมกันพวกเขาสามารถมีบทบาทเสริมในเส้นทางการขับออกซิเจนที่ใช้งานอยู่และปรับปรุงความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีนัยสำคัญ

ใน Lactobacillus plantarum ยังมีโปรตีนเอนไซม์เช่นไพรูเวตออกซิเดส แม้ว่าเอนไซม์เหล่านี้จะไม่กระจายอย่างกว้างขวาง แต่ก็ยังคงมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระอยู่บ้างซึ่งช่วยลดผลกระทบของความเครียดออกซิเดชันต่อเซลล์ได้ในระดับหนึ่ง

2. แมงกานีสไอออน

Lactobacillus plantarum มีความเข้มข้นของแมงกานีสไอออนสูงถึง 35 mmol / L สารนี้คล้ายกับการทำงานของ superoxide dismutase ซึ่งสามารถกำจัดไอออนของ superoxide ภายในเซลล์ได้ การกำจัดนี้ต้องใช้กลุ่มฟอสเฟตภายในเซลล์และด้วยการมีส่วนร่วมของกรดแลคติกผลิตภัณฑ์หมักแบคทีเรียกรดแลคติกสามารถเสริมฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระได้ดีกว่า

3. รักษาสภาวะรีดอกซ์ภายในเซลล์

แบคทีเรียกรดแลคติกเองประกอบด้วยโปรตีนโมเลกุลเล็ก ๆ หรือเปปไทด์ที่มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระเช่นกลูตาไธโอน (GSH) โปรตีนขนาดเล็กเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการรักษาสถานะรีดอกซ์ภายในเซลล์ของแบคทีเรียเช่นการรับอิเล็กตรอนเพื่อเข้าร่วมในความเครียดจากออกซิเดชัน ปฏิกิริยาและการซ่อมแซมโปรตีนที่เสียหายและโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาอื่น ๆ

4. กลไกการปรับตัว

แบคทีเรียกรดแลคติกได้รับการบำบัดความเครียดจากสิ่งแวดล้อมบางอย่างเช่นรังสียูวีความอดอยากอุณหภูมิสูงและ pH ต่ำซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการป้องกันแบคทีเรียจากความเครียดอื่น ๆ

ความเครียดออกซิเดทีฟเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการเจริญเติบโตประสิทธิภาพการหมักและลักษณะผลิตภัณฑ์ของแบคทีเรียกรดแลคติก หลายปีที่ผ่านมา บริษัท Guangzhou Baiqing ได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกข้างต้นและกลไกอื่น ๆ เพื่อคัดกรองและเพาะเลี้ยงแบคทีเรียกรดแลคติกที่มีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระและคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและรักษาความสด การหมักแบบลึกการสกัดส่วนผสมทางวิทยาศาสตร์ที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและการต่อต้านการเกิดออกซิเดชั่นนำไปใช้กับอุตสาหกรรมการอบแก้ปัญหาการถนอมอาหารต่างๆสำหรับลูกค้าเช่นอายุการออกซิเดชั่นของน้ำมันการเจริญเติบโตของเชื้อราและแบคทีเรียที่มากเกินไป