Metabolismus chemotrofních bakterií - základní informace

Z praktického hlediska mají pro potravinářskou mikrobiologii velký význam extracelulární enzymy, které umožňují mikroorganismům štěpit velké makromolekuly přítomné ve vnějším prostředí na jednoduché molekuly schopné transportu skrz cytoplasmatickou membránu. Tyto enzymy jsou ve velké míře zodpovědné za kažení potravin.

Extracelulární proteasy a lipasy jsou termostabilní enzymy, které si zachovávají svoji aktivitu i v pasterovaných a částečně i v UHT (vysokotepelně ošetřených) výrobcích. Enzymy jsou aktivní v poměrně širokém rozmezí pH i teplot, optimální bývá většinou přibližně neutrální pH a teplota kolem 20 °C. Psychrotrofními mikroorganismy jsou extracelulární enzymy produkovány i při chladničkových teplotách (pod 4 °C).

Mezi nejvýznamnější producenty proteas patří gramnegativní psychrotrofní bakterie rodů Pseudomonas (Ps. fluorescens, Ps. fragi), Aeromonas, Flavobacterium, Shewanella, Serratia a Acinetobacter, k producentům lipas potom Pseudomonas spp., Alcaligenes, Shewanella, Acinetobacter a Serratia. Mimo gramnegativních bakterií mohou extracelulární proteasy a lipasy produkovat také bakterie Bacillus spp., některé kvasinky a plísně.

K produkci enzymů dochází ke konci logaritmické fáze růstu, první senzoricky zjevné změny se objevují při kontaminaci řádově 10⁶ KTJ (kolonie tvořících jednotek) v 1 ml či 1 g potraviny. Účinkem extracelulárních enzymů dochází k rozkladu bílkovin a lipidů, který je doprovázen výraznými senzorickými změnami. Producenti extracelulárních proteas a lipas nejčastěji kontaminují syrové produkty živočišného původu (mléko, maso).

Řada enzymů je průmyslově či medicínsky využitelná, např. některé proteasy se používají jako přísada do biologicky aktivních pracích a čisticích prostředků, uplatňují se také v pivovarnictví nebo při tenderizaci (zkřehčování) masa. Vhodnými producenty jsou bakterie Bacillus spp. a plísně rodu Aspergillus. Lipasy nachází využití v kosmetickém průmyslu.