OENOCOCCUS OENI: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, ZASTOSOWANIA - BIOLOGIA - 2025

Oenococcus oeni jest bakterią Gram-dodatnią, która jest bardzo odporna na skrajne warunki, takie jak wysokie stężenia alkoholu i kwasu pH. To bakteria, której siedlisko jest związane z przemysłem winiarskim. Biorąc to pod uwagę, od pewnego czasu jest to jedna z najczęściej wykorzystywanych bakterii w procesie produkcji wina.

Oenococcus oeni ma stosunkowo nową nazwę, od 1995 roku był znany jako Leuconostoc oeni. Na podstawie serii badań i badań eksperymentalnych ustalono, że wykazuje pewne różnice w stosunku do bakterii z rodzaju Leuconostoc.

Oenococcus oeni. Źródło: Wikipedia

Dzięki temu stał się częścią rodzaju Oenococcus, z którego był jedynym znanym gatunkiem do 2006 roku, kiedy to odkryto nowy gatunek: Oenococcus kitaharae.

Bakteria Oenococcus oeni jest jednym z najbardziej reprezentatywnych przykładów zastosowania, jakie można zastosować dla niepatogennych mikroorganizmów z korzyścią dla człowieka.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna tej bakterii jest następująca:

Domena: Bakterie

Gromada: Firmicutes

Klasa: Bacilli

Zamówienie: Lactobacillales

Rodzina: Leuconostocaceae

Rodzaj: Oenococcus

Gatunek: Oenococcus oeni.

Morfologia

Oenococcus oeni to bakteria o elipsoidalnym kształcie, o średniej wielkości 0,5-0,7 mikrona. Obserwując je pod mikroskopem można zauważyć, że są zgrupowane w łańcuchy lub pary.

Podobnie jak wszystkie bakterie Gram-dodatnie, ma grubą ścianę komórkową zbudowaną z peptydoglikanu. Nie zawierają żadnego rodzaju kwasu teichojowego.

Podobnie, żaden rodzaj wypustek, takich jak rzęski lub wici, nie wyłania się z powierzchni komórki.

Z genetycznego punktu widzenia genom bakterii zawarty jest w jednym kolistym chromosomie, w którym znajduje się 1691 genów kodujących ekspresję białek.

cechy

Jest gram dodatni

Dzięki grubej ścianie komórkowej peptydoglikanu, którą posiadają komórki Oenococcus oeni, po poddaniu ich barwieniu metodą Grama zatrzymują cząsteczki barwnika. Dzięki temu przyjmują charakterystyczne dla bakterii Gram dodatnich fioletowe zabarwienie.

Jest ujemny pod względem katalazy

Ta bakteria nie jest zdolna do syntezy enzymu katalazy. Dlatego nie może rozwinąć cząsteczki nadtlenku wodoru (H ₂ O ₂ ) w wodzie i tlenie.

Jest fakultatywnie beztlenowy

Oenococcus oeni może przetrwać zarówno w środowiskach z dostępnością tlenu, jak i przy jego braku. Dzieje się tak, ponieważ ich procesy metaboliczne są w stanie przystosować się do energii pochodzącej z tlenu lub z fermentacji.

Jest heterofermentacyjny

Bakteria ta może przeprowadzać proces fermentacji, przyjmując określone cukry jako punkt wyjścia. Oznacza to, że komórka bakteryjna jest zdolna do wytwarzania między innymi kwasu mlekowego, kwasu octowego, dwutlenku węgla, etanolu i diacetylu. Głównie z glukozy.

Rozmnażają się na zasadzie dwudzielności

Oenococcus oeni rozmnaża się w procesie rozmnażania bezpłciowego, znanym jako dwudzielność.

W tym procesie najpierw następuje duplikacja materiału genetycznego komórki, po której następuje podział cytoplazmy komórki, w wyniku czego powstają dwie dokładnie takie same komórki, jak komórka progenitorowa.

Nie mobilny

Bakteria ta nie może się swobodnie poruszać, ponieważ nie ma rzęsek ani wici, które są organami przeznaczonymi do tego celu u bakterii.

Jest odporny na trudne warunki

Badania wykazały, że ta bakteria jest odporna na pH do 3 i stężenia etanolu powyżej 10%.

Nie jest zarodnikowany

Bakteria ta nie produkuje żadnych zarodników podczas swojego cyklu życiowego.

Siedlisko

Bakteria jest ściśle związana z produkcją wina, więc jej siedliskiem jest moszcz i wino.

Wymagaj pożywki bogatej w składniki odżywcze

Aby móc prawidłowo rozwijać się w pożywce hodowlanej, musi koniecznie zawierać witaminy, aminokwasy i jony, takie jak Mg ⁺² , Mn ⁺² , Na ⁺ i K ⁺ .

Przeprowadza fermentację malolaktyczną

Oenococcus oeni odgrywa ważną rolę w procesie produkcji wina, ponieważ ulega fermentacji malolaktycznej.

Jest to bardzo złożony proces, w którym pod wpływem różnych enzymów kwas jabłkowy obecny w miąższu owoców (np. Winogronach) przekształca się w kwas mlekowy.

Jest to jedna z ulubionych bakterii winiarskich

Dzieje się tak z kilku powodów:

• Nie powoduje degradacji związków, takich jak kwas winowy czy etanol, które są niezbędne do zapewnienia stabilności i jakości wina.
• Szybko przeprowadzają fermentację malolaktyczną, nie wytwarzając niepożądanych produktów pośrednich.
• Charakteryzuje się wysoką odpornością na ekstremalne warunki, m.in. niskie pH, wysoki poziom alkoholu.

Źródło: Pixabay

Aplikacje

Oenococcus oeni to niepatogenna bakteria, szeroko stosowana w procesie produkcji wina. Jest to gatunek bakterii najczęściej używany w fermentacji jabłkowo-mlekowej.

Fermentacja jabłkowo-mlekowa

Proces produkcji wina obejmuje dwa rodzaje fermentacji: alkoholową i jabłkowo-mlekową. Pierwszym procesem jest fermentacja alkoholowa, podczas której cukry zawarte w winogronach są metabolizowane do uzyskania głównie alkoholu etylowego. Później przeprowadza się inny rodzaj fermentacji, zwany fermentacją malolaktyczną.

Proces ten ma na celu uzyskanie kwasu mlekowego z glukozy i kwasu jabłkowego. Ten ostatni występuje w różnych stężeniach w moszczu winogronowym. Nie jest to korzystne dla wina, ponieważ nadaje mu ostry smak.

To tutaj Oenococcus oeni wchodzi i generuje dekarboksylację, przekształcając kwas jabłkowy w kwas mlekowy. Z chemicznego punktu widzenia, w wyniku działania enzymu malolaktycznego, z kwasu jabłkowego uwalnia się grupa karboksylowa, uzyskując w ten sposób kwas mlekowy.

Sam ten proces pociąga za sobą zmniejszenie kwasowości, zwiększając do pewnego stopnia pH.

Jest to ważny proces w produkcji wina, ponieważ przyczynia się do poprawy jego jakości w różnych aspektach. Oprócz obniżenia kwasowości wina i poprawienia jego smaku, pomaga tonizować kolor, a także zapach. Przykładem tego ostatniego są słynne wina o zapachu nabiału.

Oenococcus oeni to bakteria, która nie jest szkodliwa dla ludzi, ale okazała się bardzo przydatna w przemyśle winiarskim. Istnieje jednak wiele niewiadomych, które nadal zawiera, więc proces dochodzenia w tej sprawie jeszcze się nie zakończył.

Bibliografia

1. Uzyskanie pomyślnej fermentacji jabłkowo-mlekowej. Źródło: awri.com.au
2. Bordons, A. and Reguant, C. (2013). Biochemia bakterii kwasu mlekowego w winie i fermentacji jabłkowo-mlekowej. Uzyskane z: acenología.com
3. Liu, L., Peng, S., Zhao, H., Wang, Y. Li, H. and Wang, H. (2017, czerwiec). Oenococcus oeni: maninowe bakterie kwasu mlekowego biorące udział w produkcji wina. Postępy w biotechnologii i mikrobiologii. 4 ust. 1.
4. Liu, S. (2002). Fermentacja jabłkowo-mlekowa w winie - poza odkwaszaniem. Journal of Applied Microbiology.
5. Oenococcus oeni. Pobrane z: wineserver.ucdavis.edu
6. Oenococcus oeni - zainteresowanie produkcją wina: kultura ilościowa i detekcja molekularna. Pobrane z: ivami.com
7. Oenococcus oeni. Źródło: microbewiki.com
8. Reguant, C., Olguín, N., Bordas, M., Rozes, N. and Bordons, A. (2010). Nowe wyzwania dla Oenococcus oeni jako konsekwencja zmiany klimatu. Uzyskane z: acenología.com