Alicyclobacillaceae: termofilní a acidofilní gram-pozitivní bakterie — přehled

Alicyclobacillaceae – přehled termofilních, acidofilních grampozitivních bakterií: výskyt, tvorba endospor, adaptace v extrémních podmínkách a ekologický význam.

Alicyclobacillaceae je čeleď grampozitivních bakterií, patřící do řádu Bacillales. Typickými znaky členů této čeledi jsou tyčinkovitý tvar buněk, schopnost vytvářet endospory a přizpůsobení na kombinovanou tepelnou a kyselou zátěž prostředí. Mnohé druhy obsahují ve své cytoplazmatické membráně charakteristické ω-alicyklické mastné kyseliny, které přispívají k jejich odolnosti vůči vysoké teplotě a nízkému pH.

Charakteristika

• Gram-pozitivní, sporulující tyčinky: buněčná stěna je typicky gram-pozitivní a bakterie tvoří spory, které zvyšují jejich přežívání při nepříznivých podmínkách.
• Termofilie a acidofilie: některé zástupce jsou termofilní — dokáží růst při vyšších teplotách (u některých izolátů až kolem 70 °C) — a současně snášejí kyselé podmínky: rozmezí pH růstu bývá přibližně 1,5–5,5 (pH závislé na druhu).
• Metabolismus: většina je chemoorganotrofní, mnohé druhy rostou aerobně nebo mikroaerofilně a využívají různé organické sloučeniny jako zdroj uhlíku a energie.
• Taxonomie: čeledʹ zahrnuje rodiny a rody příbuzné rodu Alicyclobacillus; taxonomické členění se může měnit s přibývajícími molekulárně-biologickými daty.

Ekologie a výskyt

Alicyclobacillaceae se běžně vyskytují v přírodních lokalitách s vyšší teplotou nebo kyselým prostředím, například v půdě, povrchových i podzemních vodách a v geotermálních pramenech. Díky sporám a odolným membránovým složkám přežívají i v průmyslových provozech a v surovinách pro potravinářství.

Význam pro potravinářský průmysl

Největší praktický zájem vzbuzují hlavně zástupci rodu Alicyclobacillus, protože některé druhy (např. Alicyclobacillus acidoterrestris a příbuzné taxony) jsou příčinou kazivosti kyselých nealkoholických nápojů a ovocných džusů. Tyto bakterie obvykle nezpůsobují onemocnění u lidí, ale mohou vyvolat nepříjemné senzorické vady produktů:

• Off-flavour: produkce sloučenin jako je guaiacol a další fenolické látky, které dávají nápojům „kouřový“ nebo „léčivý“ pach a chuť.
• Odolnost vůči běžným pasterizačním procesům: endospory přežívají některé tepelné úpravy používané při zpracování džusů, proto je možné, že po pasterizaci dojde k vyklíčení spor a kontaminaci hotového výrobku.

Detekce a kontrola

Pro sledování a omezení rizika kontaminace se používají různé přístupy:

• mikrobiologická kultivace na selektivních médiích při zvýšené teplotě a kyselém pH,
• molekulárně-biologické metody (PCR, qPCR) pro rychlou identifikaci a kvantifikaci,
• analytika vůně a těkavých metabolitů (např. GC-MS) pro detekci fenolických sloučenin jako indikátorů kazivosti,
• technologická opatření v potravinářství — optimalizace tepelného režimu, filtrace, použití vhodných konzervantů a sanitace výrobních zařízení, aby se minimalizovala kontaminace surovin a povrchů.

Bezpečnost a výzkum

Ačkoliv Alicyclobacillaceae nejsou obecně považovány za patogeny lidí, patří mezi významné mikroorganismy z hlediska kvality potravin. Probíhá kontinuální výzkum jejich taxonomie, mechanismů odolnosti a přenosu v průmyslovém prostředí, stejně jako vývoj spolehlivějších metod detekce a prevence kontaminací.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to Alicyclobacillaceae?

Otázka: Kde se Alicyclobacillaceae vyskytují?

Otázka: Jsou některé Alicyclobacillaceae termofilní?

Otázka: Jaké rozmezí pH snášejí Alicyclobacillaceae?

Otázka: Mohou Alicyclobacillaceae vytvářet endospory?

Otázka: Jsou Alicyclobacillaceae grampozitivní nebo gramnegativní bakterie?

Otázka: Jaká jsou běžná stanoviště Alicyclobacillaceae?

Hledání podle dopisu