Laktik Asit Bakterileri

LAKTİK ASİT BAKTERİLERİNİN ÖZELLİKLERİ

Geleneksel fermente gıdalarda kullanılan laktik asit bakterileri; gram-pozitif, fakültatif anaerob, katalaz negatif, hareketsiz, sitokromdan yoksun ve spor olusturmayan; Eubacteriales takımının, Streptococcaceae ve Lactobacillaceae familyalarının içerisinde yer alan; Lactobacillus, Lactococcus, Tetragonococcus, Vagococcus, Weissella, Streptococcus, Leuconostoc, Aerococcus, Oenococcus ve Pediococcus cinsi bakterilerdir (3-6). Bu bakteriler; kok, çomak, tetra formasyon ve ovoid seklinde bulunabilirler. Laktik asit bakterileri gelişme sıcaklıkları bakımından termofil ve mezofil özellik göstermektedir. 10-45 °C arası sıcaklıklarda, yüksek tuz konsantrasyonlarında gelişme ve asit veya alkali tolere etme yeteneklerine sahiptirler (5-7). Ayrıca bu bakteriler heterotrof beslenme sekli gösterirler (5). Genel olarak laktik asit bakterileri, süt ve süt ürünlerinde, bitkilerde ve bitki artıklarında, insan ve hayvan barsak mukozalarında bulunabilirler. Laktik asit bakterileri, glikozu homofermentatif ve heterofermentatif olmak üzere 2 şekilde katabolize ederler.

1. Homofermentatif Laktik Asit Bakterileri: Glikozu EMP (Embden Meyerhoff Parnas) yolunu kullanarak parçalaması sonucu, % 90 laktik asit % 10 CO2 oluşturan bakterilerdir.
2. Heterofermentatif Laktik Asit Bakterileri: Bu tip bakteriler, glikozu HMP (Hekzozmonofosfat) yoluyla parçalayarak laktik asit yanında etanol, asetik asit ve CO2 gibi yan ürünler oluştururlar.

Laktik asit bakterileri tarafından oluşturulan laktik asidin miktarı türlere göre değişmektedir (3-7). Laktik asit bakterilerinin bu özelliklerinden dolayı geleneksel gıdalarda ve gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaları sonucunda; ürünün muhafazası, duyusal özellikleri ve besin değerlerinde geliştirilmeler meydana gelir.

 

GELENEKSEL FERMENTE GIDALARDA BULUNAN LAKTİK ASİT BAKTERİLERİ

Geleneksel ürünlerimizde kullanılan laktik asit bakterileri Çizelge 1’de ayrıntılı olarak verilmistir. Süt ürünlerinde (peynir, yogurt, tereyag, kefir, kımız vs.) bulunan laktik asit bakterileri ürünlere kendine has aroma, koku ve yapı kazandırılmasında yardımcı olmaktadır. Örnegin tereyagında olusturdukları metabolitler sonucu özellikle de diasetil ile yayık yağının aromasını oluşmasını sağlamaktadır (8). Bu bakterilerin oluşturduğu metabolitler ve bakteriosin yardımıyla bazı patojenlerin inhibisyonu da sağlanmaktadır. Örneğin, kefir florasını oluşturan maya ve laktik asit bakterilerinin bir bütün olarak Enterobacteria ve bazı patojen bakteriler üzerine inhibitör etkileri olduğu belirlenmiştir (7, 9, 10). Ürettikleri laktik asitle ürünün korunmasına yardımcı olurlar (8). Yoğurtta bulunan laktik asit bakterilerinin kolesterol düşürücü, üretilen laktik asit ve yoğurdun sahip olduğu diğer antibakteriyel maddeler, kalın bagırsakta indol ve skatol gibi fenolik bilesikler üreterek canlı dokuya zarar veren ve hatta kanser baslangıcına neden olan bakterilere karsı engelleyici, bagısıklık sistemini güçlendirici, vücudu koruyucu ve enfeksiyonları engelleyici, kadınlarda hamilelik süresince ve sonrasında kan basıncını düzenleyici etkisi oldugu belirtilmektedir (11).

Çizelge 1. Bazı geleneksel fermente ürünlerinde bulunan laktik asit bakterileri
Ürün Laktik asit bakteri adları

Fermente sucuklarda hakim flora laktik asit bakterileridir. Bunlarda en fazla L. plantarum, L. sake ve L. curvatus türleri bulunmaktadır (12, 13). Bu mikroorganizmalar oluşturdukları metabolitler ile sucuğa has özelliklerin kazandırılmasında etkendirler. Sucukta laktik asit bakterileri karbonhidratları indirgeyerek aroma oluşumuna katkı sağlarlar. pH düşürücü etkisiyle (>5.3) ürün daha çabuk kurur, nitrit parçalanması ve renk oluşumunu hızlandırır. Fazla seker ilave edilmesi durumunda aşırı asitlik meydana getiren homofementatif laktik asit bakterilerinin gelişimi yavaşlarken,
heterofermentatif laktik asit bakterileri ortama hakim olur. Bu da aşırı gaz oluşumuna neden olarak sucukta gözenekli yapı oluşturabilir (14). 
Ayrıca L. plantarum 0.61-0.88 laktik asit ve 1.80-3.45 μg/ml H2O2 oluşturarak Escherichia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus (koag.+ ve -) ve Pseudomonas aeruginosa üzerine durdurucu etkisi saptanmıştır (15). Benzer şekilde Pediococcus pentosaceus; % 0.11-0.32 laktik asit ve 0.41- 0.81 μg/ ml H2O2 bileşiklerinin, Bacillus brevis, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Mycobacterium smegmatus, Staphylococcus aureus, Yersinia enterocolitica suşları üzerinde durdurucu etkileri saptanmıştır (16). Yersinia enterocolitica sayısının
daha hızlı azaldığı belirlenmiştir (17). L. sakei, P. pentosaceus ve L. plantarum starter olarak kullanılan sucuklarda olgunlaşmanın ve depolama sırasında ilk üç günde hızlı bir şekilde pH ve su aktivitesi düşmesi sonucu Listeria monocytogenes sayısının hızlı bir şekilde azaldığı belirlenmiştir (18).

Boza, düşük alkollü fermente bir üründür. Florasında pek çok laktik asit bakterisi bulunur. Bozada baskın olarak bulunan laktik asit bakterileri, mayalarla ilişki içerisindedir (33). Tarhana üretiminde ise kullanılan maya (ilave edilen veya spontan olarak gelişen) ve yoğurt florasından kaynaklanan (Streptococcus thermophilus ve Lactobacillus bulgaricus) mikroorganizmaların gelişmesi sonucu meydana gelen laktik asit, etil alkol, CO2 ile ürüne özgü tat ve aroma oluşmaktadır. Tarhanada en fazla bulunan asit laktik asittir. Laktik asit tarhananın pH’ sını düşürerek üründe istenmeyen mikroorganizmaların gelişimini engellediği belirlenmiştir. Ayrıca laktik asit bakterileri yardımıyla besin ögelerinin emiliminin daha kolay olmasına yardımcı olmaktadır (30, 34).

Geleneksel Türk içeceği olan şalgam üretiminde kullanılan, içerisinde laktik asit bakterilerini de barındığı eksi maya (L. sanfranciscensis, L. pontis, L. brevis, L. plantarum, L. alimentarius, L. fructivorans, L. reuteri, L. fermentum ve Saccharomyces cerevisiae ve az miktarda Saccharomyces exiguous, Candida krusei ve Candida milleri) ile fermentasyon sonucu şalgamın kırmızı renginin daha iyi oluştuğu belirtilmektedir (31).

Turşularda en baskın mikroorganizma L. plantarum’dur. Tursu yapımında salamura konsantrasyonu bu mikroorganizmaya göre ayarlanmaktadır. Tursu üretiminde kontrollü bir fermentasyon sağlanabilmesi için L. plantarum’un starter kültür olarak kullanılması gerekmektedir. Böylece daha fazla miktarda ve yüksek konsantrasyonda laktik asit eldesi söz konusudur. Kullanılan L. plantarum baslıca etmen olmasa da hıyar turşusunda şişme meydana getirilmesine neden olabilir. Bu bozulma L. plantarum’un malik asidi dekarboksile ederek CO2 olusturmasıyla meydana gelebilir (32).

 

KAYNAKLAR
1. Demirbas N., Oktay D., Tosun D., 2006. AB sürecindeki Türkiye’de gıda güvenligi açısından geleneksel gıdaların üretim ve pazarlaması. Hr.Ü.Z.F.Dergisi, 10 (3/4):47- 55

2. Tan E. 2004. Türkiye geleneksel gıda ürünleri projesi. Geleneksel Gıdalar Sempozyumu, 23-24 Eylül, Van.

3. Bulut Ç. 2003. Isolation and characterization of lactic acid bacteria from cheese. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoteknoloji Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 112s, İzmir.

4. Salminen S., Von Wright A., Ouwehand A., 2004. Lactic acid bacteria microbiological and functional aspects. Marcel Dekker Inc., 628p, New York, USA.

5. Sahin İ., 1995. Endüstriyel Mikrobiyoloji. Uludag Üniversitesi Ziraat Fakültesi, 151s, Bursa.

6. Yüksekdag Z. N., 2005. Bazı laktik asit bakterilerinin fizyolojik, biyokimyasal plazmid DNA ve protein profil özelliklerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı Doktora Tezi, 179s, Ankara.

7. Etöz D., 2006. “Kefirden izole edilen maya ve bakterilerin bazı patojen mikroorganizmalar üzerine inhibitör etkisi” Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 91 s, Ankara.

8. Sagdıç O., Arıcı M., Simsek O., 2002. Selection of starters for a traditional Turkish yayık butter made from yoghurt. Food Microbiology,19, 303-312

9. Mumcu Z.N. 1997. Kefirden izole edilen bazı laktik asit bakterilerinin metabolik, antimikrobiyal ve plasmid DNA’larının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 144 s, Ankara.

10. Sezer Ç., 2003. Kefirde laktik asit bakterilerinin tür düzeyinde arastırılması. Kafkas Üniversitesi Saglık Bilimleri Enstitüsü Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 144 s, Kars.

11. Canan E., Bige, Neslihan, Ö. Utku Tamer C.E., Karaman B., Aydogan N., Çopur Ö.U. 2004. Bazı geleneksel fermente gıdalarımız ve saglık üzerindeki etkileri. Geleneksel Gıdalar Sempozyumu, 23-24 Eylül, Van.

12. Özdemir H. 1999. Türk fermente sucugunun florasındaki dominant laktobasil türlerinin sucugun organoleptik nitelikleri ile iliskisi. Ankara Üni. Vet Fak Derg, 46, 189-198

13. Kaban G., 2007. Geleneksel olarak üretilen sucuklardan laktik asit bakterileri ile katalaz pozitif kokların izolasyonu-identifikasyonu, üretimde kullanılabilme imkanları ve uçucu bilesikler üzerine etkileri. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisligi Anabilim Dalı Doktora Tezi, 116 S, Erzurum.

14. Alperden İ., 1993. Et ve su ürünleri mikrobiyolojisi. Gıda Sanayiinde Mikrobiyoloji ve Uygulamaları, Marmara Arastırma Merkezi Gıda ve Sogutma Teknolojileri Bölümü
Yayın No:124, s101, Kocaeli.

15. Toksoy A., Beyatlı Y., Aslım B., 1999. Sucuk ve sosislerden izole edilen Lactobacillus plantarum suslarının bazı metabolik ve antimikrobiyal aktivitelerinin incelenmesi. Tr. J. of Veterinary and Animal Sicences, 23, 533-540

16. Erdogrul Ö. T., 2002. Fermente sucuklardan izole edilen Pediococcus pentosaceus suslarının bazı metabolik ve antimikrobiyal aktiviteleri üzerine çalısmalar. İstanbul Üni. Vet. Fak. Derg., 28 (1) 249-254

17. Ceylan E., Fung D.Y.C. 2000. Destruction of Yersinia enterocolitica by Lactobacillus sake and Pediococcus acidilactici during low-temperature fermentation of Turkish dry sausage (sucuk). Journal of Food Science 65 (5), 876-879.

18. Kaya M., Gökalp H.G. 2004. Farklı laktik starter kültürler kullanılarak üretilen sucuklarda Listeria monocytogenes’in davranısı. Turk J Vet Anim Sci, 28, 1113-1120

19. Beresford T.P., Fitzsimons N.A., Brennan N.L., Cogan T.M., 2001. Recent advances in cheese microbiology. International Dairy Journal, 11, 259–274

20. Güley Z. 2008. Dogal üretilen küflü peynirden izole edilen bazı laktik asit bakterilerinin aflatoksin B1 ve aflatoksin M1 üzerine etkisinin arastırılması. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Süt Teknolojisi Anabilim Dalı Doktora Tezi, 283, İzmir.

21. Büyükyörük S. 2007. Besin hijyeni ve teknolojisi anabilim dalı geleneksel olarak hazırlanmıs izmir tulum peynirinden Lactococcus lactis (Lactococcus lactis alttür lactis ve alttür cremorıs) suslarının izolasyonu, fenotipik ve moleküler teknikler ile identifikasyonu. Uludag Üniversitesi Saglık Bilimleri Enstitüsü Besin Hijyeni ve Teknolojisi Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 63 s, Bursa.

22. Bölükbası B. 2007. Trakya bölgesinde farklı köylerden alınan yogurtlardan laktik asit bakterilerinin izolasyonu, bunların EPS (ekzopolisakkarit) üretim kabiliyetlerinin belirlenmesi ve bu bakteriler kullanılarak ayran üretimine uygun kombinasyonlarının seçilmesi üzerine bir arastırma. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisligi Ana Bilim Dalı Doktora Tezi, 135 s, Tekirdag.

23. Herdem A. 2006. Farklı yörelerden toplanan geleneksel yöntemle üretilen yogurt örneklerinin bazı niteliklerinin belirlenmesi. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisligi Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 98 s, Konya.

24. Ender G., Akbulut N.,2007. Kefirde bakteri-maya etkilesimleri. 5.Gıda Mühendisligi Kongresi, 8-10 Kasım 2007, Ankara, 179-184

25. Topuz K.O. 2005. Farklı starter kültürler ve geleneksel kımız mayası ile üretilen kımızların özellikleri üzerine arastırma. Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisligi Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 97 s, Antalya.

26. Soyer A., Ülkü D., 2008. Effect of processing methods and starter culture (Staphylococcus xylosus and Pediococcus pentosaceus) on proteolytic changes in Turkish sausages (sucuk) during ripening and storage. Meat Science, 80, 345–354

27. Aktas N., Aksu M. I., Kaya M. 2005. Changes in myofibrillar proteins during processing of pastırma (Turkish dry meat product) produced with commercial starter cultures. Food Chemistry, 90, 649–654

28. Karapınar M., Hancıoglu O. 1997. Microflora of boza, a traditional fermented Turkish beverage. International Journal of Food Microbiology, 35, 271-274

29. Karapınar M. G., Zorba M., Hancıoglu Ö., Genç M., Ova G. 2003. The use of starter cultures in the fermentation of boza, a traditional Turkish beverage. Process Biochemistry, 38, 1405-1411

30. Soyyigit H. 2004. Isparta ve yöresinde üretilen ev yapımı tarhanaların mikrobiyolojik ve teknolojik özellikleri. Süleyman Demirel Üniversitesi Gıda Mühendisligi Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 71 S, Isparta.

31. Uylaser V., İncedayı B., Çopur Ö.U. 2008. “A traditional turkish beverage shalgam: manufacturing technique and nutritional value” Journal of Food, Agriculture & Environment, (3, 4 ), 31-34

32. Aktan N., Kalkan H. ve Yücel U., 1999. Tursu Teknolojisi. Ege Üniversitesi Ege Merslek Yüksek Okulu Yayınları No:23, 148 s, İzmir.

33. Zorba M., Hancioglu O., Genc M., Karapinar M., ve Ova G., 2003. The use of starter cultures in the fermentation of boza, a traditional Turkish beverage. Process Biochemistry, 38, 1405-1411

34. Bozkurt O. ve Gürbüz O., 2008. Comparison of lactic acid contents between dried and frozen tarhana. Food Chemistry,

 

ALINTI: www.mikrobiyoloji.org/pdf/702110102.pdf