Starkt mögelhämmande bakterie patenterad
Bakterier som producerar mjölksyra har under flera tusen år använts för att konservera mat. En del mjölksyrabakterier producerar dessutom flera andra mögelhämmande ämnen, och är därför särskilt intressanta för jordbruket och livsmedelsindustrin. Detta visar Jörgen Sjögren i en avhandling från SLU. En av de undersökta bakteriestammarna har till och med patenterats och ingår i ett nytt biologiskt konserveringspreparat.
Människan har länge utnyttjat olika mikroorganismer för att smaksätta och konservera livsmedel. Sumererna använde till exempel jästsvamp för att tillverka öl redan för 4 000 år sedan. Andra mikroorganismer som människan har utnyttjat under lång tid är mjölksyrabakterier och propionsyrabakterier. Mjölksyrabakterier har använts för att tillverka fil, ost, yoghurt och jästa korvar och de utnyttjas även vid ensilagering. Propionsyrabakterier har framför allt använts vid framställning av vissa storpipiga osttyper, som grevé och emmentaler.
Jörgen Sjögren har undersökt den svamphämmande förmågan hos en rad stammar av mjölksyrabakterier och propionsyrabakterier. Syftet har varit att finna bakteriestammar som kan användas för att förhindra mögelangrepp i bland annat ensilage. Det har länge varit känt att mjölksyrabakterier och propionsyrabakterier producerar de organiska syrorna mjölksyra, ättiksyra och propionsyra. Alla dessa syror kan hämma mögelsvamp, men Jörgen Sjögren och hans kollegor har också sett att vissa mjölksyrabakterier och propionsyrabakterier dessutom producerar andra ämnen (metaboliter) med svamphämmande egenskaper. Tolv sådana ämnen redovisas i avhandlingen*.
En mjölksyrabakterie (Lactobacillus plantarum MiLAB 393) som producerar de cykliska dipetiderna cyklo(fenylalanin-prolin) och cyklo(fenylalanin-hydroxiprolin) samt fenylmjölksyra har patenterats. Rättigheten att patentera denna bakteriestam såldes till Medipharm AB som under 2005 i Europa ska lansera ett biologiskt konserveringsmedel för ensilage, Feedtech 3000®, som innehåller denna stam.
En viktig del av avhandlingsarbetet var att ta fram en effektiv metod för isolering av bakteriernas svamphämmande metaboliter. Bakterierna odlas i vattenbaserade substrat i två till tre dagar varefter de avskiljs genom centrifugering och filtrering. Den vätska som återstår kallas kulturfiltrat och består av näringsämnen från substratet och ämnen som bakterien har producerat och som sedan har gått ut i lösningen. Själva isoleringen av de svamphämmande metaboliterna bygger på stegvis fraktionering. Först görs en fastfasextraktion, där många av de vattenlösliga näringsämnena tas bort och sedan används vätskekromatografi i två steg för att isolera metaboliterna. Efter varje fraktioneringssteg görs ett biologiskt test av varje fraktion för att kunna följa, och sedermera isolera de svamphämmande metaboliterna. När en svamphämmande metabolit har isolerats med tillräckligt hög renhet bestäms strukturen med hjälp av kärnmagnetisk resonans (NMR) och masspektrometri (MS).
* De svamphämmande ämnen som isolerades och strukturbestämdes från olika stammar av mjölksyrabakterier var fem cykliska dipeptider, fyra 3-hydroxifettsyror och fenylmjölksyra. Från stammar av propionsyrabakterier isolerades och bestämdes två cykliska dipeptider och fenylmjölksyra.
Fil Mag Jörgen Sjögren, inst. för kemi, SLU, försvarar fredagen den 15 april kl. 10.00 sin doktorsavhandling Bioassay-Guided Isolation of Antifungal Metabolites – Studies of Lactic Acid Bacteria and Propionic Acid Bacteria. Disputationen äger rum i sal L, Undervisningshuset, SLU, Ultuna, Uppsala. Fakultetsopponent är Dr Thomas Ostenfeld Larsen, Danmarks Tekniske Universitet, Kgs. Lyngby, Danmark.
Kontaktinformation
Mer information: Jörgen Sjögren, 018-67 15 55, 0730-61 43 47
E-post: Jorgen.Sjogren@kemi.slu.se
