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?
Odpověď: Alicyclobacillaceae je čeleď grampozitivních bakterií.
Otázka: Kde se Alicyclobacillaceae vyskytují?
Odpověď: Alicyclobacillaceae se vyskytují v půdě, ve vodě a v geotermálních pramenech.
Otázka: Jsou některé Alicyclobacillaceae termofilní?
Odpověď: Ano, některé Alicyclobacillaceae jsou termofilní a mohou žít při teplotě kolem 70 °C.
Otázka: Jaké rozmezí pH snášejí Alicyclobacillaceae?
Odpověď: Alicyclobacillaceae snášejí kyselé pH v rozmezí 1,5-5,5.
Otázka: Mohou Alicyclobacillaceae vytvářet endospory?
Odpověď: Ano, Alicyclobacillaceae mohou vytvářet endospory.
Otázka: Jsou Alicyclobacillaceae grampozitivní nebo gramnegativní bakterie?
Odpověď: Alicyclobacillaceae jsou grampozitivní bakterie.
Otázka: Jaká jsou běžná stanoviště Alicyclobacillaceae?
Odpověď: Mezi běžná stanoviště Alicyclobacillaceae patří půda, voda a geotermální prameny.
Vyhledávání