Streszczenie

Grupa bakterii kwasu mlekowego (LAB) obejmuje cztery rodzaje: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus i Streptococcus. Cechą charakterystyczną tych mikroorganizmów jest wytwarzanie kwasu mlekowego jako głównego produktu fermentacji węglowodanów. LAB odpowiedzialne są m.in. za fermentację produktów spożywczych, wytwarzają również wiele związków hamujących wzrost bakterii patogennych, między innymi egzopolisacharydy (EPS). Praca przedstawia istniejące rodzaje egzopolisacharydów LAB, omówione są również aktualne dane dotyczące ich struktury i biosyntezy.

Słowa kluczowe:bakterie kwasu mlekowego • Lactobacillus • Lactococcus • Streptococcus • struktury egzopolisacharydów • biosynteza

Summary

The group of lactic acid bacteria (LABs) includes four genera: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, and Streptococcus. The most characteristic feature of this group of microorganisms is the production of lactic acid as a main product of carbohydrate metabolism. LABs are responsible for the fermentation of alimentary products and they also produce a variety of agents, among them exopolysaccharides (EPSs), which inhibit the growth of pathogenic bacteria. In this article on the different types of EPSs produced by LABs, data concerning their structure and biosynthesis are presented.

Key words:lactic acid bacteria • Lactobacillus • Lactococcus • Streptococcus • exopolysaccharide structures • biosynthesis

Bakterie określane nazwą bakterii kwasu mlekowego (lactic acid bacteria – LAB) są pod względem fizjologicznym bardzo różnorodną grupą organizmów. Do LAB należą Gram-dodatnie niesporulujące pałeczki i ziarniaki. Cechą charakterystyczną tych mikroorganizmów jest wytwarzanie kwasu mlekowego jako głównego produktu fermentacji węglowodanów. Dotychczas grupa LAB obejmowała cztery rodzaje: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, od 1985 r. rodzaj Streptococcus podzielony jest na Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus i Vagococcus.

LAB są odpowiedzialne za fermentację m.in. mleka, mięsa, warzyw czy zbóż. Wytwarzają wiele związków hamujących wzrost bakterii patogennych, takich jak dobrze już poznane bakteriocyny np. lantybiotyki; kwasy organiczne np. mlekowy, octowy czy propionowy; nadtlenek wodoru; dwutlenek węgla; związki aromatyczne; kwasy tłuszczowe. Od niedawna do grupy tej zalicza się także egzopolisacharydy wytwarzane przez bakterie kwasu mlekowego [69,70].

Egzopolisacharydy bakteryjne (EPS) to wielkocząsteczkowe, długołańcuchowe liniowe biopolimery, często zawierające łańcuchy boczne, zbudowane z powtarzających się jednostek węglowodanowych połączonych wiązaniami ai b

-glikozydowymi. Są one związane z powierzchnią komórek, tworząc otoczkę (capsular exopolysaccharide – CPS), bądź są wydzielane na zewnątrz komórki w postaci śluzu (slime exopolysaccharide) [80]. Innym typem polisacharydów są tzw. WPS (cell wall polysaccharide – WPS), które w przeciwieństwie do egzopolisacharydów nie są wydzielane do otoczenia i są związane kowalencyjnie bądź jonowo z warstwą peptydoglikanu [16].

Egzopolisacharydy pełnią w komórce bakteryjnej różnorodne funkcje, m.in. stanowią ochronę przed niekorzystnym wpływem środowiska (wysoka/niska temperatura, wysokie/niskie pH i inne), ochronę przed czynnikami biologicznymi (bakteriofagi, odpowiedź immunologiczna organizmu gospodarza) czy też pomagają w zasiedlaniu środowiska.

EGZOPOLISACHARYDY BAKTERII KWASU MLEKOWEGO

Szczepy bakterii kwasu mlekowego zdolne są do wytwarzania EPS w dużych ilościach. Prowadzone dotychczas badania strukturalne dotyczyły głównie EPS szczepów izolowanych z fermentowanych produktów spożywczych; jak dotąd tylko kilka opisanych struktur pochodzi od szczepów zasiedlających ludzki przewód pokarmowy [45,47].

Ze względu na skład cukrowy egzopolisacharydy LAB można podzielić na dwie grupy: homopolisacharydy (HoPS) i heteropolisacharydy (HePS).

Homopolisacharydy – składają się z monosacharydów jednego typu – D-glukopiranozy lub D-fruktofuranozy. Syntetyzowane są przez zewnątrzkomórkowe glikanosacharazy (glycansucrases) będące transferazami, wykorzystującymi sacharozę jako glikozydowy donor glukozy lub fruktozy. Wyróżnia się cztery typy homopolisacharydów LAB: a

-D-glukany, b

-D-glukany, fruktany oraz inne.

1. a

-D-glukany

• Dekstrany – złożone z reszt glukozy połączonych głównie wiązaniami a

-1,6 glikozydowymi z różnym stopniem rozgałęzienia (w zależności od gatunku, warunków hodowli) przy atomie węgla w pozycji 3, rzadko 2 czy 4. Dekstrany wytwarzane są przez rodzaj Lactobacillus, Leuconostoc i Streptococcus. Pierwszym poznanym organizmem mającym właściwości żelujące wynikające z wytwarzania dekstranu był Leuconostoc mesenteroides (wyizolowany przez van Tieghema w 1878 r.). Dekstran wytwarzany przez L. mesenteroides NRRL B-512F jest liniowy i w 95% złożony z reszt D-glukozy połączonych wiązaniami a

-1,6-glikozydowymi. Kontrolowana chemiczna hydroliza tego biopolimeru pozwala na otrzymanie określonych frakcji o ustalonej średniej masie cząsteczkowej, wykorzystywanych np. do produkcji złóż do chromatografii żelowej (np. Sephadex^®), czy preparatów krwiozastępczych [29].
• Alternan – glukan składający się z reszt D-glukozy połączonych na przemian wiązaniami a

-1,6 i a

-1,3-glikozydowymi (Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1355, NRRL B-1501 i NRRL B-1498) [11,38,72].
• Mutan – nierozpuszczalny w wodzie biopolimer, składający się z reszt D-glukozy połączonych w większości wiązaniami a-1,3-glikozydowymi (Streptococcus mutans i Streptococcus sobrinus) [34,54,55]. Mutan uczestniczy w adhezji mikroorganizmów flory jamy ustnej do powierzchni zębów, przyczyniając się w ten sposób do powstawania osadu nazębnego [34].

2. b

-D-glukany

Składają się z reszt glukozy połączonych wiązaniami b

-1,3-glikozydowymi (Pediococcus damnosus 2.6, Lactobacillus spp. G-77) [19,20] np. kurdlan.

3. Fruktany

• Lewan – zbudowany z reszt D-fruktozy połączonych wiązaniami b

-2,6-glikozydowymi (Streptococcus salivarius [25], Streptococcus mutans [74], Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F) [18,44].
• Fruktan typu inuliny – zbudowany z reszt D-fruktozy połączonych wiązaniami b

-2,1-glikozydowymi (Lactobacillus reuterii LB121) [87].

4. Inne HoPS

Do innych HoPS należą np. poligalaktany (Lactococcus lactis subsp. cremoris H414) [30].

Przykładowe struktury homopolisacharydów LAB przedstawiono na ryc. 1.

Ryc. 1. Przykłady struktur homopolisacharydów: a) Lactobacillus spp. G-77 (D-glukoza, trimer) [20], b) Lactococcus lactis subsp. cremoris H414 (D-galaktoza, pentamer) [30], c) lewan, d) inulina, e) dekstran, f) mutan, g) alternan (Glcp – glukopiranoza, Galp – galaktopiranoza)

Heteropolisacharydy są zbudowane z powtarzających się podjednostek składających się z różnych monosacharydów lub ich pochodnych, mogą zawierać łańcuchy boczne lub tworzyć liniową strukturę, która obejmuje od 3 do 8 reszt węglowodanowych.

Monosacharydy mogą występować jako anomery a

 lub b 

w konfiguracji piranozowej lub furanozowej. Masa cząsteczkowa tych biopolimerów waha się w przedziale 1×10⁴–6×10⁶ [6,14,86]. Skład chemiczny większości HePS jest podobny, prawie zawsze występują D-glukoza, D-galaktoza, L-ramnoza w różnych stosunkach molowych. Pierwszą dokładnie opisaną strukturą HePS był polisacharyd wyizolowany ze Streptococcus thermophilus [17].

HEPS WYTWARZANE PRZEZ BAKTERIE Z RODZAJU LACTOBACILLUS

Od 1968 r., kiedy to po raz pierwszy wyizolowano polisacharyd wytwarzany przez Lactobacillus brevis (Lb. brevis) liczba poznanych struktur chemicznych EPS wytwarzanych przez rodzaj Lactobacillus wzrasta z roku na rok. Ich budowa jest bardzo różnorodna, np. EPS z Lb. acidophilus LMG 9433 [64], Lb. helveticus NCDO 766 [65], Lb. rhamnosus C83 [89] zawierają D-galaktozę i D-glukozę, ale pozbawione są ramnozy, tę samą strukturę ma również szczep Lb. rhamnosus KL37 pochodzącego z ludzkiego przewodu pokarmowego [47]. Z kolei EPS z Lb. sakei 0-1, wyizolowanego z fermentowanych produktów mięsnych, jest pentasacharydem składającym się z D-glukozy i L-ramnozy będących w stosunku molowym 2:3, dodatkowo na jednej z reszt ramnozy występuje sn-glicerolo-3-fosforan [66]. Szczep Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus CRL 420 wytwarza EPS zbudowany z D-glukozy i D-fruktozy w stosunku molowym 1:2 [49]. Znaleziono również struktury EPS, w których skład wchodzi także kwas glukuronowy (Lb. acidophilus LMG 9433 [64]) czy sn-glicerolo- 3-fosforan (Lb. paracasei 34-1 [67]). W strukturze EPS Lb. rhamnosus GG wyizolowanego z ludzkiego przewodu pokarmowego znaleziono również N-acetyloglukozoaminę [45].

Na uwagę zasługuje tożsamość budowy niektórych egzopolisacharydów wytwarzanych przez szczepy przemysłowe oraz szczepy pochodzenia ludzkiego (Lb. rhamnosus C83 wyizolowany z fermentowanych produktów mlecznych oraz Lb. rhamnosus KL37C wyhodowany ze smółki noworodka). Może to wskazywać na dostosowanie się szczepów przemysłowych do warunków bytowania w organizmie ludzkim.

W tabeli 1 zestawiono dane dotyczące składu cukrowego i struktury EPS bakterii z rodzaju Lactobacillus.

Tabela 1. HePS wytwarzane przez bakterie z rodzaju Lactobacillus

HEPS WYTWARZANE PRZEZ BAKTERIE Z RODZAJU LACTOCOCCUS

Określono struktury EPS wytwarzanych przez jeden gatunek, a mianowicie Lactococcus lactis subsp. cremoris (Lc. lactis subsp. cremoris), który znalazł zastosowanie w przemyśle fermentowanych produktów mlecznych. Skład chemiczny EPS niewiele się różni w obrębie gatunku, składa się głównie z D-glukozy, D-galaktozy i L-ramnozy.

Knoshaug i wsp. [43] określili strukturę HePS wyizolowanego ze szczepu Lc. lactis subsp. cremoris Ropy 352, który składał się z D-galaktozy, D-glukozy i D-mannozy 58:29:13, natomiast Nakaijama i wsp. [58] scharakteryzowali HePS wytwarzany przez Lc. lactis subsp. cremoris SBT 0495, nazwany przez niego „villian”, którego podjednostką jest pentamer zawierający resztę fosforanową. Lc. lactis subsp. cremoris B40 także wytwarza fosfopolisacharyd o podobnej strukturze jak EPS wymieniony powyżej [85].

Interesującym przykładem jest szczep Lc. lactis subsp. cremoris LC330 wykazujący zdolność wytwarzania jednocześnie dwóch EPS: kwaśny EPS składający się z galaktozy, glukozy, ramnozy, glukozaminy i fosforanu oraz obojętny EPS zawierający galaktozę, glukozę i glukozaminę połączoną z terminalną cząsteczką galaktozy [50].

W tabeli 2 zestawiono dane dotyczące składu cukrowego i struktury EPS bakterii z rodzaju Lactococcus.

Tabela 2. HePS wytwarzane przez bakterie z rodzaju Lactococcus

HEPS WYTWARZANE PRZEZ BAKTERIE Z RODZAJU STREPTOCOCCUS

Szczepy Streptococcus thermophilus wraz z Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus są wykorzystywane w produkcji jogurtów. Struktury EPS wytwarzanych przez S. thermophilus mają podobny skład cukrowy. EPS syntetyzowany przez S. thermophilus CNCMI 733, CNCMI 734 i CNCMI 735, który składa się z D-glukozy, D-galaktozy, N-acetylo-Dgalaktozaminy w stosunku 2:1:1 był pierwszym polisacharydem o ustalonej budowie dla rodzaju Streptococcus [17]. EPS o podobnej strukturze zidentyfikowano u S. thermophilus Sfi6 [79]. Polisacharyd S. thermophilus OR 901 zawiera galaktozę i ramnozę [4], natomiast polimery S. thermophilus Sfi20 [60] i S. thermophilus Sfi32 zawierają glukozę i galaktozę, ale pozbawione są ramnozy. L-Fukozę oprócz D-galaktozy i L-ramnozy (1:5:2) zidentyfikowano u EPS syntetyzowanego przez S. thermophilus MR-1C [48]. W strukturach EPS bakterii z rodzaju Streptococcus, na przykład S. thermophilus CNCMI 733 [17] czy S. macedonicus Sc136 [90] znaleziono również N-acetylowane pochodne aminocukrów np. N-acetyloglukozaminę lub N-acetylogalaktozaminę. Faber i wsp. [24] otrzymali ze szczepów S. thermophilus RS i Sts egzopolisacharydy identyczne pod względem strukturalnym, różniące się jednak masą cząsteczkową, co przekładało się na różnice w ich lepkości.

W tabeli 3 zestawiono dane dotyczące składu cukrowego i struktury EPS bakterii z rodzaju Streptococcus.

Tabela 3. HePS wytwarzane przez bakterie z rodzaju Streptococcus

SYNTEZA EGZOPOLISACHARYDÓW

Homopolisacharydy syntetyzowane są przez zewnątrzkomórkowe glikanosacharazy, należące do grupy transferaz. Enzymy te, zwane również glikozylotransferazami sacharozo- glikanowymi, katalizują hydrolizę cząsteczki sacharozy i przyłączenie jednej z powstałych reszt monosacharydowych do rosnącego łańcucha akceptora glikanowego. Energia potrzebna do tego procesu pochodzi z rozpadu wiązania glikozydowego sacharozy. Na przykład w procesie syntezy glukanów reszta glukozy pochodząca z sacharozy dołączana jest do łańcucha glukanowego, stąd enzymy katalizujące tę reakcję nazwano glukozylotransferazami sacharozo-glukanowymi lub glukanosacharazami. Transferazy należące do tej grupy to np. mutanosacharaza czy dekstranosacharaza. Z kolei lewanosacharaza przenosi resztę fruktozy na rosnący polimer fruktozowy, czyli fruktan.

SYNTEZA GLUKANÓW

Glukanosacharazy katalizują syntezę różnorodnych glukanów mających głównie wiązania glikozydowe typu a-

1,6-, a-

1,3-, a-

1,4-, a-

1,2-. Spośród bakterii kwasu mlekowego enzymy te wytwarzają szczepy należące głównie do rodzajów: Streptococcus, Leuconostoc czy Lactobacillus. Większość szczepów syntetyzuje więcej niż jeden typ glukanosacharaz, np. S. mutants 6715 (serotyp g) oraz Leuconostoc mesenteroides NRRL B-135 wytwarzają po trzy różne enzymy tego rodzaju [73,75] natomiast szczep S. sobrinus cztery [91]. Glukanosacharazy syntetyzowane są konstytutywnie, jak u bakterii z rodzaju Streptococcus, bądź synteza jest indukowana swoiście, gdy w pożywce pojawia się sacharoza, jak u bakterii z rodzaju Leuconostoc [40,41,59].

Dotąd nie poznano pełnego mechanizmu katalitycznego tych enzymów. Głównym etapem w transferze jednostek D-glukozylowych jest tworzenie kowalencyjnie połączonych związków pośrednich typu reszta cukrowa-enzym. Etap ten zachodzi w wyniku działania katalitycznej triady, w skład której wchodzą trzy reszty aminokwasowe enzymu: dwie reszty kwasu asparaginowego i jedna kwasu glutaminowego. Następnie reszty glikozylowe mogą być przenoszone ze związku pośredniego: reszta cukrowa – enzym, na wiele akceptorów, np.:
• rosnący łańcuch dekstranu,
• akceptor węglowodanowy lub niewęglowodanowy, tworząc odpowiednio oligosacharyd lub glikokoniugat,
• cząsteczkę fruktozy, tworząc cząsteczkę leukrozy (a

-D-glukopiranozylo-1,5-D-fruktopiranoza) lub ponownie cząsteczkę sacharozy [39,71,96],
• cząsteczkę wody – co odpowiada hydrolizie cząsteczki sacharozy [68].

Znane są sekwencje ponad 30 genów kodujących glukanosacharazy. W cząsteczkach wszystkich enzymów należących do tej klasy występują 4 podobne domeny:
• konserwatywna 35 aminokwasowa domena N-końcowa,
• wysoce zmienny region wewnętrzny, obejmujący 123-129 reszt aminokwasowych, który nie odgrywa znaczącej roli w aktywności enzymatycznej,
• wysoce konserwatywny region rdzeniowy – domena katalityczna, obejmująca 1000 reszt aminokwasowych tworzących triadę katalityczną centrum aktywnego; domena wykazuje strukturę cylindra typu (b/a

)₈,
• domena C- końcowa (glucan binding domain – GBD) – złożona z powtarzających się jednostek, jest odpowiedzialna za wiązanie do syntetyzowanego glukanu, niezbędna do zachowania aktywności enzymatycznej.

Dekstran i mutan są syntetyzowane przez zewnątrzkomórkową dekstrano- i mutanosacharazę (dextransucrase, mutansucrase, E.C. 2.4.1.5) katalizującą rozpad sacharozy na D-fruktozę i D-glukozę i przenoszącą później monomery węglowodanów na akceptory. Reakcja zachodzi według schematu:

Masa cząsteczkowa wyizolowanego produktu genu kodującego dekstranosacharazę wynosi 170 kDa, co odpowiada 1527 resztom aminokwasowym.

Alternan syntetyzowany jest przez alternanosacharazę (alternansucrase, E.C. 2.4.1.140). Gen kodujący ten enzym został zsekwencjonowany, sklonowany i ekspresjonowany w komórkach E. coli [2], jego produkt białkowy ma masę cząsteczkową 229 kDa (odpowiada to 2057 resztom aminokwasowym). Jest to największy enzym wśród glukanosacharaz.

Synteza fruktanów

Synteza fruktanów katalizowana jest przez fruktanosacharazy (fructansucrases). Jak dotąd proces ten nie został dokładnie poznany, przypuszcza się, że synteza zachodzi w wyniku dwuetapowego mechanizmu: grupy kwaśne i nukleofilowe enzymu są zaangażowane w reakcję przeniesienia reszt fruktozowych.

Lewan syntetyzowany jest przez zewnątrzkomórkowy enzym – lewanosacharazę (levansucrase, E.C 2.4.1.10) – katalizujący hydrolizę sacharozy oraz przeniesienie D-fruktozy na powstający łańcuch lewanu i jej przyłączenie poprzez wiązanie b

-2,6-glikozydowe. Reakcja zachodzi według schematu:

Lewanosacharazę wytwarzają szczepy należące do rodzaju Streptococcus, bytujące w jamie ustnej. Najlepiej poznany enzym, pochodzący ze szczepu S. salivarius, o masie 140 kDa, jest związany ze ścianą komórkową, jednak w obecności sacharozy w pożywce może być częściowo wydzielany na zewnątrz komórki [5,9,25,35]. Szczepy należące do rodzaju Leuconostoc np. Leuconostoc mesenteroides B-512F, oraz Lactobacillus np. Lactobacillus reuteri również wytwarzają ten enzym, lecz jego aktywność jest związana z aktywnością glukanosacharazy.

SYNTEZA HETEROPOLISACHARYDÓW

Heteropolisacharydy powstają w wyniku polimeryzacji powtarzających się podjednostek prekursorowych wytwarzanych w cytoplazmie. W biosyntezę i wydzielanie heteropolisacharydów zaangażowanych jest wiele enzymów i innych białek, odpowiedzialnych za aktywację reszt cukrowych przez tworzenie pochodnych nukleotydowych, modyfikacje ich struktury przez epimeryzację, dekarboksylację oraz dehydrogenację, tworzenie podjednostek oligosacharydowych, ich polimeryzację i transport na zewnątrz komórki [14].

Geny kodujące te enzymy i białka regulatorowe u bakterii mezofilnych umiejscowione są na plazmidzie, np. Lactococcus lactis subsp. cremoris NIZO B40 na plazmidzie pNZ4000 o wielkości 40 kb ma 14 genów odpowiedzialnych za syntezę EPS obejmujących 12 kb (ryc. 2) [88]. U bakterii termofilnych geny te znajdują się na chromosomie, np. u Streptococcus thermophilus Sfi6 13 genów kodujących enzymy syntezy EPS ma wielkość 14,5 kb (ryc. 3) [79].

Ryc. 2. Układ genów zlokalizowanych na plazmidzie kodujących biosyntezę EPS u Lc. lactis ssp. cremosis NIZO B40 [88]

Ryc. 3. Układ genów zlokalizowanych na chromosomie kodujących biosyntezę EPS u S. thermophilus Sfi6 [79]

W szlaku biosyntezy heteropolisacharydów wyróżnić można cztery główne etapy: transport cukrów do wnętrza cytoplazmy, syntezę 1-fosforanów cukru, polimeryzację jednostek cukrowych oraz eksport polimeru na zewnątrz komórki.

Transport węglowodanów do wnętrza komórki

Jak się obecnie przyjmuje, transport węglowodanów (ryc. 7), głównie monosacharydów i disacharydów jest procesem regulowanym, głównie poprzez bakteryjny system PEP-PTS (fosfoenolopirogronian-fosfotransferaza cukrów). System ten zawiera dwie grupy białek odpowiedzialnych za łączenie reszt cukrowych z nośnikami, ich transport przez błonę oraz fosforylację substratów cukrowych. Pierwsza grupa obejmuje tzw. enzym I, białko HPr (histidine-containing phosphocarrier protein) transportujące fosforan oraz kompleks permeaz swoistych dla węglowodanów (tzw. enzym II) powodujących fosforylację białek w cytoplazmie. Proces inicjowany jest przez przeniesienie grup fosforanowych z PEP na enzym I, który z kolei fosforyluje resztę histydyny białka HPr tworząc w ten sposób HPr(His-P). W tym samym czasie białka kompleksu enzymu II wiążą węglowodany, przenoszą je przez błonę i katalizują przeniesienie na nie grup fosforanowych z HPr(His-P).

Ryc. 7. Schemat transportu węglowodanów do wnętrza komórki bakteryjnej oraz dróg katabolizmu laktozy i syntezy nukleotydów cukrów, wykorzystywanych do syntezy egzopolisacharydów

Druga grupa białek reguluje procesy gromadzenia składników odżywczych poprzez aktywację lub represję systemu PEP-PTS, lecz także transportu niezależnego od fosfotransferaz (non-PTS uptake) [32,33].

Synteza 1-fosforanów cukrów

W cytoplazmie o dalszym losie fosforylowanych cukrów decyduje miejsce fosforylacji: 6-fosforany cukrów są konsumowane w szlaku katabolicznym, podczas gdy 1-fosforany biorą udział w syntezie polisacharydów. Przyjmuje się, że fosfoglukomutazy (PGMs) łączą szlaki katabolizmu i anabolizmu węglowodanów: b

-PGM katalizuje przemianę b

-1-fosforanu cukru w 6-fosforan, natomiast a

-PGM katalizuje przejście 6-fosforanu cukru w a

-1-fosforan (ryc. 7). W zależności jednak od składu podłoża a

-1-fosforan cukru może powstawać w odmiennym szlaku metabolicznym. Jeśli w podłożu obecna jest fruktoza Lb. bulgaricus transportuje ten cukier do wnętrza komórki za pomocą systemu PEPfruktoza- PTS, gdzie przekształcany jest on w fruktozo-1- fosforan. W reakcji katalizowanej przez 1-fosfofruktokinazę powstaje fruktozo-1,6-bisfosforan. Jest on przekształcany z kolei we fruktozo-6-fosforan i kolejno w glukozo-6-fosforan oraz glukozo-1-fosforan [27].

Na podłożu bogatym w glukozę jej transport do wnętrza komórki odbywa się z udziałem systemu PEP-glukozo-PTS, powstaje glukozo-6-fosforan, który bezpośrednio zamieniany jest w glukozo-1-fosforan [27]. Z kolei szczep Lc. lactis rosnący na podłożu bogatym w laktozę, transportuje ją poprzez system laktozoswoistych fosfotransferaz, a następnie przeprowadza disacharyd w laktozo-6-fosforan. Cząsteczka ta jest następnie hydrolizowana przez fosfo- b

-galaktozydazę do galaktozo-6-fosforanu i cząsteczki glukozy, która z udziałem glukokinazy jest przekształcana w glukozo-6-fosforan [12,62].

Możliwa jest również przemiana galaktozy z udziałem enzymów szlaku Leloir, gdzie galaktoza przekształcana jest w a

-galaktozo-1-fosforan w reakcji katalizowanej przez galaktokinazę (enzym GalK), następnie w UDP-galaktozę z udziałem urydylotransferazy 1-P-galaktozy (GalT) i wreszcie w UDP-glukozę w reakcji katalizowanej przez 4-epimerazę UDP-Gal (GalE) (ryc. 4) [37].

Ryc. 4. Przekształcenie galaktozy w UDP-galaktozę z udziałem enzymów szlaku Leloira (GalK – galaktokinaza, GalT – urydylotransferaza 1-P-galaktozowa, GalE – 4-epimeraza UDPgalaktozowa, ATP – adenozynotrifosfosforan, ADP – adenozynodifosfosforan, UDP – urydynodifosforan, UTP – urydynotrifosforan, UDP-galaktoza – difosfourydynogalaktoza, UDP-glukoza – difosfourydynoglukoza)

SYNTEZA NUKLEOTYDÓW CUKRÓW I TWORZENIE PODJEDNOSTKI EPS

Geny kodujące białka biorące udział w syntezie EPS podzielono na dwie grupy: geny wymagane do syntezy nukleotydów cukru i geny EPS-swoiste. Są one fizycznie odseparowane w genomie.

W skład pierwszej grupy wchodzą geny kodujące enzymy i białka wymagane do syntezy nukleotydowych pochodnych cukrów, z których są budowane podjednostki EPS. Nukleotydy cukrów nie są swoiste dla biosyntezy EPS, w syntezie większości struktur EPS biorą udział UDP-glukoza, UDP-galaktoza i dTDP-ramnoza. Bardzo dobrze poznano geny kodujące enzymy wymagane do ich syntezy z glukozo-1-fosforanu (galU, galE, rfbA, rfbB, rfbC i rfbD) [42]. Pierwszym enzymem jest GalU, będący pirofosforylazą UDP-glukozy. Przyjmuje się, że UDP-Gal jest tworzony z UDP-Glc poprzez GalE katalizujący wewnętrzną zamianę tych dwóch UDP-cukrów. Enzymy RfbA, RfbB, RfbC i RfbD zamieniają a

-glukozo-1-fosforan w dTDPglukozę a następnie w 4-keto-6-deoksymannozę, która jest prekursorem dTDP-ramnozy (ryc. 5).

Ryc. 5. Schemat powstawania nukleotydów cukrów biorących udział w tworzeniu podjednostek EPS

Z powstałych nukleotydów cukrów syntetyzowane są podjednostki oligosacharydowe, które z kolei łączone są w polimer egzopolisacharydu. Proces ten katalizowany jest przez enzymy drugiej grupy, swoiste dla biosyntezy EPS. Kodujące je geny są umiejscowione na plazmidzie (Lc. lactis subsp. cremoris NIZO B40 [88]) bądź chromosomie (S. thermophilus Sfi6 [79]. Organizacja klasterów genów jest podobna w obu przypadkach i składa się z czterech oddzielnych domen (ryc. 2 i 3).

POLIMERYZACJA JEDNOSTEK CUKROWYCH EPS I TRANSPORT DO ŚRODOWISKA OTACZAJĄCEGO KOMÓRKĘ

Dokładny mechanizm polimeryzacji i transportu EPS przez warstwę peptydoglikanu nie jest znany. Cząsteczka EPS powstaje przez polimeryzację od kilkuset do kilku tysięcy podjednostek oligosacharydowych. Odpowiednie pochodne dodawane są kolejno do rosnącego łańcucha polisacharydu, w którym pierwsza reszta cukrowa jest związana pirofosforanowym wiązaniem b

-glikozydowym z fosforylowanym lipidem – fosforanem undekaprenylu nośnika C55-P (undecaprenyl phosphate carrier, C55-P). Nośnik ten zakotwiczony jest w błonie cytoplazmatycznej. Przypuszcza się, że podjednostki związane z nośnikiem C55-P, po syntezie, podlegają przejściu przez błonę typu flip. Na zewnętrznej stronie błony następują – katalizowane przez swoiste enzymy – reakcje ich polimeryzacji oraz odcięcia od nośnika. Na ilość powstającego EPS ma wpływ zarówno wydajność etapu polimeryzacji podjednostek, jak i transportu zsyntetyzowanego egzopolisacharydu. Na ryc. 6 przedstawiono prawdopodobny szlak biosyntezy powtarzających się podjednostek EPS u Lc. lactis subsp. cremoris NIZO B40 [88]. Powstały EPS wydzielany jest do środowiska zewnętrznego bądź pozostaje związany z zewnętrznymi warstwami ściany bakteryjnej w postaci otoczki.

Ryc. 6. Szlak biosyntezy powtarzających się pod jednostek EPS u Lc. lactis subsp. cremoris NIZO B40 [88]

Każdy z etapów biosyntezy EPS: konwersja heksozy w fosforan heksozy, synteza nukleotydów cukrów, fosforylacja nośnika undekaprenylowego C55, a także polimeryzacja i transport polisacharydu są procesami wymagającymi dostarczenia energii. Ze względu na beztlenowe warunki życia, wytwarzanie energii przez bakterie kwasu mlekowego jest ograniczone, co wpływa na wytwarzanie EPS. Dodatkowo, w związku z tym, że nośnik lipidowy C55 zaangażowany jest w syntezę innych polimerów ściany komórkowej, tj. peptydoglikanu, kwasów tejchojowych czy lipopolisacharydów, w różnych fazach wzrostu komórki istnieje konkurencja w tworzeniu składników błony [62].

PIŚMIENNICTWO

[1] Almiron-Roig E., Mulholland F., Gasson M.J., Griffin A.M.: The complete cps gene cluster from Streptococcus thermophilus NCFB 2393 involved in the biosynthesis of a new exopolysaccharide. Microbiol., 2000; 146: 2793-2802
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[2] Arguello-Morales M.A., Remaud-Simeon M., Pizzut S., Sarcabal P., Willemot R., Monsan P.: Sequence analysis of the gene encoding alternansucrase, a sucrose glucosyltransferase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1355. FEMS Microbiol. Lett., 2000; 182: 81-85
[PubMed]  

[3] Bouzar F., Cerning J., Desmazeaud M.: Exopolysaccharide production in milk by Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus CNRZ 1187 and by two colonial variants. J. Dairy Sci., 1996; 79: 205-211
[Abstract]  [Full Text PDF]  

[4] Bubb WA., Urashima T., Fujiwara R., Shinnai T., Ariga H.: Structural characterization of the exocellular polysaccharide produced by Streptococcus thermophilus OR 90150. Carbohydr. Res., 1997; 301: 41-50
[PubMed]  

[5] Cerning J.: Exocellular polysaccharides produced by lactic acid bacteria. FEMS Microbiol. Rev., 1990; 7: 113-130
[PubMed]  

[6] Cerning J.: Production of exopolysaccharides by lactic acid bacteria and dairy propionibacteria. Lait, 1995; 75: 463-472

[7] Cerning J., Bouillanne C., Desmazeaud M., London M.: Isolation and characterization of exocellular polysaccharide produced by Lactobacillus bulgaricus. Biotechnol. Lett., 1986; 8: 625-628

[8] Cerning J., Bouillanne C., Desmazeaud M., London M.: Exocellular polysaccharide production by Streptococcus thermophilus. Biotechnol. Lett., 1988; 10: 255-260

[9] Cerning J., Bouillanne C., London M., Desmazeaud M.: Isolation and characterization of exopolysaccharides from slime-forming mesophilic lactic acid bacteria. J. Dairy Sci., 1992; 75: 692-699

[10] Cerning J., Renard C.M., Thibault J.F., Bouillanne C., Landon M., Desmazeaud M., Topisirovic L.: Carbon source requirements for exopolysaccharide production by Lactobacillus casei CG11 and partial structure analysis of the polymer. Appl. Environ. Microbiol., 1994; 60: 3914-3919
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[11] Cote G.L., Robyt J.F.: Isolation and partial characterization of an extracellular glucansucrase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1355 that synthesizes an alternating (1 goes to 6), (1 goes to 3)-alpha-D-glucan. Carbohydr. Res., 1982; 101: 57-74
[PubMed]  

[12] de Vos W.M., Vaughan E.E.: Genetics of lactose utilization in lactic acid bacteria. FEMS Microbiol. Rev., 1994; 15: 217-237
[PubMed]  

[13] De Vuyst L.: Streptococcus thermophilus ST 111 produces a stable high-molecular-mass exopolysaccharide in milk-based medium. Int. Dairy J., 2004; 14: 857-864

[14] De Vuyst L., Degeest B.: Heteropolysaccharides from lactic acid bacteria. FEMS Microbiol. Rev., 1999; 23: 153-177
[PubMed]  

[15] De Vuyst L., Vanderveken F., Van de Ven S., Degeest B.: Production by and isolation of exopolysaccharides from Streptococcus thermophilus grown in a milk medium and evidence for their growth-associated biosynthesis. J. Appl. Microbiol., 1998; 84: 1059-1068
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[16] Delcour J., Ferain T., Deghorain M., Palumbo E., Hols P.: The biosynthesis and functionality of the cell-wall of lactic acid bacteria. Antonie Van Leeuwenhoek, 1999; 76: 159-184
[PubMed]  

[17] Doco T., Wieruszeski J.M., Fournet B., Carcano D., Ramos P., Loones A.: Structure of an exocellular polysaccharide produced by Streptococcus thermophilus. Carbohydr. Res., 1990; 198: 313-321
[PubMed]  

[18] Dols M., Simeon M.R., Willemot R.M., Vignon M.R., Monsan P F.: Structural characterization of the maltose acceptor-products synthesized by Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1299 dextransucrase. Carbohydr. Res., 1997; 305: 549-559
[PubMed]  

[19] Duenas-Chasco M.T., Rodriguez-Carvajal M.A., Tejero-Mateo P., Espartero J.L., Irastorza-Iribas A., Gil-Serrano A.M.: Structural analysis of the exopolysaccharides produced by Lactobacillus spp. G-77. Carbohydr. Res., 1998; 307: 125-133
[PubMed]  

[20] Duenas-Chasco M.T., Rodriguez-Carvajal M.A., Tejero Mateo P., Franco-Rodriguez G., Espartero J.L., Irastorza-Iribas A., Gil-Serrano A.M.: Structural analysis of the exopolysaccharide produced by Pediococcus damnosus 2.6. Carbohydr. Res., 1997; 303: 453-458
[PubMed]  

[21] Dupont I., Roy D., Lapointe G.: Comparison of exopolysaccharide production by strains of Lactobacillus rhamnosus and Lactobacillus paracasei grown in chemically defined medium and milk. J. Ind. Microbiol. Biot., 2000; 24: 251-255

[22] Faber E.J., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Structure of the extracellular polysaccharide produced by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 291. Carbohydr. Res., 2001; 331: 183-194
[PubMed]  

[23] Faber E.J., van den Haak M.J., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Structure of the exopolysaccharide produced by Streptococcus thermophilus S3. Carbohydr. Res., 2001; 331: 173-182
[PubMed]  

[24] Faber E.J., Zoon P., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: The exopolysaccharides produced by Streptococcus thermophilus Rs and Sts have the same repeating unit but differ in viscosity of their milk cultures. Carbohydr. Res., 1998; 310: 269-276
[PubMed]  

[25] Giffard P.M., Allen D.M., Milward C.P., Simpson C.L., Jacques N.A.: Sequence of the gtfK gene of Streptococcus salivarius ATCC 25975 and evolution of the gtf genes of oral streptococci. J. Gen. Microbiol., 1993; 139: 1511-1522
[PubMed]  

[26] Goh K.K., Haisman D.R., Singh H.: Development of an improved procedure for isolation and purification of exopolysaccharides produced by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NCFB 2483. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2005; 67: 202-208
[PubMed]  

[27] Grobben G.J., Smith M.R., Sikkema J., de Bond J.A.: Influence of fructose and glucose on the production of exopolysaccharides and the activities of enzymes involved in the sugar metabolism and the synthesis of sugar nucleotides in Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NCFB 2772. Appl. Microbiol. Biotechnol., 1996; 46: 279-284

[28] Grobben G.J., Smith M.R. Sikkema J., de Bond J.A.: Production of extracellular polysaccharides by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NCFB 2772 grown in the chemically defined medium. J. Appl. Bacteriol., 1995; 79: 103-107

[29] Groenwall A.J, Ingelman B.G.: Manufacture of infusion and injection fluids. US Patent, 1948; 2: 437-518

[30] Gruter M., Leeflang B.R., Kuiper J., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Structure of the exopolysaccharide produced by Lactococcus lactis subspecies cremoris H414 grown in a defined medium or skimmed milk. Carbohydr. Res., 1992; 231: 273-291
[PubMed]  

[31] Gruter M., Leeflang B.R., Kuiper J., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Structural characterisation of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus delbruckii subspecies bulgaricus rr grown in skimmed milk. Carbohydr. Res., 1993; 239: 209-226
[PubMed]  

[32] Gunnewijk M.G. Poolman B.: HPr(His approximately P)-mediated phosphorylation differently affects counterflow and proton motive force-driven uptake via the lactose transport protein of Streptococcus thermophilus. J. Biol. Chem., 2000; 275: 34080-34085
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[33] Gunnewijk M.G., Poolman B.: Phosphorylation state of HPr determines the level of expression and the extent of phosphorylation of the lactose transport protein of Streptococcus thermophilus. J. Biol. Chem., 2000; 275: 34073-34079
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[34] Hamada S., Slade H.D.: Biology, immunology, and cariogenicity of Streptococcus mutans. Microbiol. Rev., 1980; 44: 331-384
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[35] Harding L.P., Marshall V.M., Elvin M., Gu Y., Laws A.P.: Structural characterisation of a perdeuteriomethylated exopolysaccharide by NMR spectroscopy: characterisation of the novel exopolysaccharide produced by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus EU23. Carbohydr. Res., 2003; 338: 61-67
[PubMed]  

[36] Harding L.P., Marshall V.M., Hernandez Y., Gu Y., Maqsood M., McLay N., Laws A. P.: Structural characterisation of a highly branched exopolysaccharide produced by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NCFB2074. Carbohydr. Res., 2005; 340: 1107-1111
[PubMed]  

[37] Holden H.M., Rayment I., Thoden J.B.: Structure and function of enzymes of the Leloir pathway for galactose metabolism. J. Biol. Chem., 2003; 278: 43885-43888
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[38] Jeans A., Haynes W.C., Williams C.A., Rankin J.C., Melvin E.H., Austin M.J., Cluskey J.E., Fisher B.E., Tsuchiya H.M., Rist C.R.: Characterization and classification of dextrans from ninety six strain of bacteria. J. Am. Chem. Soc., 1954; 76: 5041-5052

[39] Jung S.M., Mayer R.M.: Dextransucrase: donor substrate reactions. Arch. Biochem. Biophys., 1981; 208: 288-295
[PubMed]  

[40] Kim D., Robyt J.F.: Properties of Leuconostoc mesenteroides B-512FMC constitutive dextransucrase. Enzyme Microb. Technol., 1994; 16: 1010-1015
[PubMed]  

[41] Kim D., Robyt J.F.: Production and selection of mutants of Leuconostoc mesenteroides constitutive for glucansucrases. Enzyme Microb. Technol., 1994; 16: 659-664
[PubMed]  

[42] Kleerebezem M., van Kranenburg R., Tuinier R., Boels I.C., Zoon P., Looijesteijn E., Hugenholtz J., de Vos W.M.: Exopolysaccharides produced by Lactococcus lactis: from genetic engineering to improved rheological properties? Antonie Van Leeuwenhoek, 1999; 76: 357-365
[PubMed]  

[43] Knoshaug E.P., Ahlgren J.A., Trempy J.E.: Exopolysaccharide expression in Lactococcus lactis subsp. cremoris Ropy352: evidence for novel gene organization. Appl. Environ. Microbiol., 2007; 73: 897-905
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[44] Kobayashi M., Matsuda K.: Characterization of the multiple forms and main component of dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F. Biochim. Biophys. Acta, 1980; 614: 46-62
[PubMed]  

[45] Landersjo C., Yang Z., Huttunen E., Widmalm G.: Structural studies of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus rhamnosus strain GG (ATCC 53103). Biomacromolecules, 2002; 3: 880-884
[PubMed]  

[46] Lemoine J., Chirat F., Wieruszeski J.M., Strecker G., Favre N., Neeser J.R.: Structural characterization of the exocellular polysaccharides produced by Streptococcus thermophilus SFi39 and SFi12. Appl. Environ. Microbiol., 1997; 63: 3512-3518
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[47] Lipinski T., Jones C., Lemercinier X., Korzeniowska-Kowal A., Strus M., Rybka J., Gamian A., Heczko P.B.: Structural analysis of the Lactobacillus rhamnosus strain KL37C exopolysaccharide. Carbohydr. Res., 2003; 338: 605-609
[PubMed]  

[48] Low D., Ahlgren J.A., Horne D., McMahon D.J., Oberg C.J., Broadbent J.R.: Role of Streptococcus thermophilus MR-1C capsular exopolysaccharide in cheese moisture retention. Appl. Environ. Microbiol., 1998; 64: 2147-2151
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[49] Manca de Nadra M.C., Strasser de Saad A.M., Pesce de Ruiz Holgado A.A., Oliver G.: Extraxelullar polysaccharide production by Lactobacillus bulgaricus CRL 420. Milchwissenschaft, 1985; 40: 409-411

[50] Marshall V.M., Cowie E.N., Moreton R.S.: Analysis and production of two exopolysaccharides from Lactococcus lactis subsp. cremoris LC 330. J. Dairy Res., 1995; 62: 621-628

[51] Marshall V.M., Dunn H., Elvin M., McLay N., Gu Y., Laws A.P.: Structural characterisation of the exopolysaccharide produced by Streptococcus thermophilus EU20. Carbohydr. Res., 2001; 331: 413-422
[PubMed]  

[52] Marshall V.M., Laws A.P., Gu Y., Levander F., Radstrom P., De Vuyst L., Degeest B., Vaningelgem F., Dunn H., Elvin M.: Exopolysaccharide-producing strains of thermophilic lactic acid bacteria cluster into groups according to their EPS structure. Lett. Appl. Microbiol., 2001; 32: 433-437
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[53] Milward C.P., Jacques N.A.: Secretion of fructosyltransferase by Streptococcus salivarius involves the sucrose-dependent release of the cell-bound form. J. Gen. Microbiol., 1990; 136: 165-169
[PubMed]  

[54] Montville T.J., Cooney C.L., Sinskey A.J.: Streptococcus mutans dextransucrase: a review. Adv. Appl. Microbiol, 1978; 24: 55-84
[PubMed]  

[55] Mooser G.: Glycosidases and glucosyltranserases. The Enzymes, 1992; 20: 187-221

[56] Mozzi F., Savoy de Giori G., Oliver G., Font de Valdez G.: Exopolysaccharide production by Lactobacillus casei in milk under different growth conditions. Milchwissenschaft, 1996; 51: 670-673

[57] Mukai T., Toba T., Itoh T., Adachi S.: Structural investigation of the capsular polysaccharide from Lactobacillus kefiranofaciens K1. Carbohydr. Res., 1990; 204: 227-232
[PubMed]  

[58] Nakajima H., Hirota T., Toba T., Itoh T., Adachi S.: Structure of the extracellular polysaccharide from slime-forming Lactococcus lactis subsp. cremoris SBT 0495. Carbohydr. Res., 1992; 224: 245-253
[PubMed]  

[59] Naoko M., Masahiko Y., Kenichiro T., Makoto S.: Constitutive mutants for dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F. J. Ferment. Bioeng., 1994; 77: 248-251

[60] Navarini L., Abatangelo A., Bertocchi C., Conti E., Bosco M., Picotti F.: Isolation and characterization of the exopolysaccharide produced by Streptococcus thermophilus SFi20. Int. J. Biol. Macromol., 2001; 28: 219-226
[PubMed]  

[61] Oba T., Doesburg K.K., Iwasaki T., Sikkema J.: Identification of biosynthetic intermediates of the extracellular polysaccharide viilian in Lactococcus lactis subspecies cremoris SBT 0495. Arch. Microbiol., 1999; 171: 343-349
[PubMed]  

[62] Poolman B.: Energy transduction in lactic acid bacteria. FEMS Microbiol. Rev., 1993; 12: 125-147
[PubMed]  

[63] Ricciardi A., Parente E., Crudele M.A., Zanetti F., Scolari G., Mannazzu I.: Exopolysaccharide production by Streptococcus thermophilus SY: production and preliminary characterization of the polymer. J. Appl. Microbiol., 2002; 92: 297-306
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[64] Robijn G.W., Gutierrez Gallego R., van den Berg D.J., Haas H., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Structural characterization of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus acidophilus LMG9433. Carbohydr. Res, 1996; 288: 203-218
[PubMed]  

[65] Robijn G.W., Thomas J.R., Haas H., van den Berg D.J., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: The structure of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus helveticus 766. Carbohydr. Res., 1995; 276: 137-154
[PubMed]  

[66] Robijn G.W., van den Berg D.J., Haas H., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Determination of the structure of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus sake 0-1. Carbohydr. Res., 1995; 276: 117-136
[PubMed]  

[67] Robijn G.W., Wienk H.L., van den Berg D.J., Haas H., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F.: Structural studies of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus paracasei 34-1. Carbohydr. Res., 1996; 285: 129-139
[PubMed]  

[68] Robyt J.F., Walseth T.F.: The mechanism of acceptor reactions of Leuconostoc mesenteroides B-512F dextransucrase. Carbohydr. Res., 1978; 61: 433-445
[PubMed]  

[69] Ruas-Madiedo P., Gueimonde M., de los Reyes-Gavilan C.G., Salminen S.: Short communication: Effect of exopolysaccharide isolated from ”Viili” on the adhesion of probiotics ans pathogens to intestinal mucus. J. Dairy Sci., 2006; 89: 2355-2358
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[70] Ruas-Madiedo P., Gueimonde M., Margolles A., de los Reyes-Gavilan C.G., Salminen S.: Exopolysaccharides produced by probiotic strain modify the adhesion of probiotics and enteropathogens to human intestinal mucus. J. Food Prot., 2006; 69: 2011-2015
[PubMed]  

[71] Schwengers D.: Leucrose, a ketodisaccharide of industrial design. In: Carbohydrates as Organic Raw Materials. Ed.: F.W. Lichtenthaler, Wiley VCH: New York, 1991: 183-195

[72] Seymour F.R., Knapp R.D.: Structural analysis of dextrans from strains of Leuconostoc and related genera, that contain 3-O-a

-glucosylated-D-glucopyranosyl residues at the branched point or in consecutive linear position. Carbohydr. Res., 1980; 81: 105-129

[73] Shimamura A., Tsumori H., Mukasa H.: Three kinds of extracellular glucosyltransferases from Streptococcus mutans 6715 (serotype g). FEBS Lett., 1983; 157: 79-84
[PubMed]  

[74] Shiroza T., Kuramitsu H.K.: Sequence analysis of the Streptococcus mutans fructosyltransferase gene and flanking regions. J. Bacteriol., 1988; 170: 810-816
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[75] Smith M.R., Zahnley J., Goodman N.: Glucosyltransferase mutants of Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1355. Appl. Environ. Microbiol., 1994; 60: 2723-2731
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[76] Staaf M., Widmalm G., Yang Z., Huttunen E.: Structural elucidation of an extracellular polysaccharide produced by Lactobacillus helveticus. Carbohydr. Res., 1996; 291: 155-164
[PubMed]  

[77] Staaf M., Yang Z., Huttunen E., Widmalm G.: Structural elucidation of the viscous exopolysaccharide produced by Lactobacillus helveticus Lb161. Carbohydr. Res., 2000; 326: 113-119
[PubMed]  

[78] Stingele F., Lemoine J., Neeser J.R.: Lactobacillus helveticus Lh59 secretes an exopolysaccharide that is identical to the one produced by Lactobacillus helveticus TN-4, a presumed spontaneous mutant of Lactobacillus helveticus TY1–2. Carbohydr. Res., 1997; 302: 197-202
[PubMed]  

[79] Stingele F., Neeser J.R., Mollet B.: Identification and characterization of the eps (exopolysaccharide) gene cluster from Streptococcus thermophilus Sfi6. J. Bacteriol., 1996; 178: 1680-1690
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[80] Sutherland I.W.: Bacterial exopolysaccharides. Adv. Microb. Physiol., 1972; 8: 143-213
[PubMed]  

[81] Uemura B., Itoh T., Kaneko T., Noda K.: Chemical characterization of exocellular polysaccharide from Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1. Milchwissenschaft, 1998; 53: 443-446

[82] Van Casteren M.R. cited in: Pham P.L., Dupont I., Roy D., Lapointe G., Cerning J.: Production of exopolysaccharide by Lactobacillus rhamnosus R and analysis of its enzymatic degradation during prolonged fermentation. Appl. Environ. Microbiol., 2000; 66, 2302-2310
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[83] van Casteren W.H., de Waard P., Dijkema C., Schols H.A., Voragen A.G.: Structural characterisation and enzymic modification of the exopolysaccharide produced by Lactococcus lactis subsp. cremoris B891. Carbohydr. Res., 2000; 327: 411-422
[PubMed]  

[84] van Casteren W.H., Dijkema C., Schols H.A., Beldman G., Voragen A.G.: Structural characterisation and enzymic modification of the exopolysaccharide produced by Lactococcus lactis subsp. cremoris B39. Carbohydr. Res., 2000; 324: 170-181
[PubMed]  

[85] van Casteren W.H., Kabel M.A., Dijkema C., Schols H.A., Beldman G., Voragen A.G.: Endoglucanase V and a phosphatase from Trichoderma viride are able to act on modified exopolysaccharide from Lactococcus lactis subsp. cremoris B40. Carbohydr. Res., 1999; 317: 131-144
[PubMed]  

[86] van den Berg D., Robijn G.W., Janssen A.C., Giuseppin M., Vreeker R., Kamerling J.P., Vliegenthart J., Ledeboer A.M., Verrips C.T.: Production of a novel extracellular polysaccharide by Lactobacillus sake 0-1 and characterization of the polysaccharide. Appl. Environ. Microbiol., 1995; 61: 2840-2844
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[87] van Geel-Schutten G.H., Faber E.J., Smit E., Bonting K., Smith M.R., Ten Brink B., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F., Dijkhuizen L.: Biochemical and structural characterization of the glucan and fructan exopolysaccharides synthesized by the Lactobacillus reuteri wild-type strain and by mutant strains. Appl. Environ. Microbiol., 1999; 65: 3008-3014
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[88] van Kranenburg R., Marugg J.D., van Swam I.I., Willem N.J., de Vos W.M.: Molecular characterization of the plasmid-encoded eps gene cluster essential for exopolysaccharide biosynthesis in Lactococcus lactis. Mol. Microbiol., 1997; 24: 387-397
[PubMed]  

[89] Vanhaverbeke C., Bosso C., Colin-Morel P., Gey C., Gamar-Nourani L., Blondeau K., Simonet J.M., Heyraud A.: Structure of an extracellular polysaccharide product by Lactobacillus rhamnosus strain C83. Carbohydr. Res., 1998; 314: 211-220
[PubMed]  

[90] Vincent S.J., Faber E.J., Neeser J.R., Stingele F., and Kamerling J.P.: Structure and properties of the exopolysaccharide produced by Streptococcus macedonicus Sc136. Glycobiology, 2001; 11: 131-139
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[91] Walker G.J., Heetham N.W., Taylor C., Pearce B.J., Slodki M.E.: Productivity of four a

-D-glucosyltransferase released by Streptococcus sorbinus under defined conditions in continous culture. Carbohydr. Res., 1990; 13: 399-421

[92] Yamamoto Y., Murosaki S., Yamauchi R., Kato K., Sone Y.: Structural study on an exocellular polysaccharide produced by Lactobacillus helveticus TY1-2. Carbohydr. Res., 1994; 261: 67-78
[PubMed]  

[93] Yamamoto Y., Nunome T., Yamauchi R., Kato K., Sone Y.: Structure of an exocellular polysaccharide of Lactobacillus helveticus TN-4, a spontaneous mutant strain of Lactobacillus helveticus TY1-2. Carbohydr. Res., 1995; 275: 319-332
[PubMed]  

[94] Yang Z., Huttunen E., Staaf M., Wildman G., Tenhu H.: Separation, purification and characterization of extracellular polysaccharides produced by slime-forming Lactococcus lactis ssp. cremoris strains. Int. Dairy J., 1999; 9: 631-638

[95] Yang Z., Staaf M., Huttunen E., Widmalm G.: Structure of a viscous exopolysaccharide produced by Lactobacillus helveticus K16. Carbohydr. Res., 2000; 329: 465-469
[PubMed]  

[96] Ziesenitz S.C., Siebert G., Schwengers D., Lemmes R.: Nutritional assessment in humans and rats of leucrose [D-glucopyranosyl-alpha(1–>5)-D-fructopyranose] as a sugar substitute. J. Nutr., 1989; 119: 971-978
[PubMed]  [Full Text PDF]  

Full text