Het belangrijkste verschil tussen homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën is dat homofermentatieve bacteriën een soort melkzuurbacteriën zijn die alleen melkzuur produceren als primair bijproduct bij glucosefermentatie, terwijl heterofermentatieve bacteriën een soort melkzuurbacteriën zijn die produceren ethanol/azijnzuur en CO2 anders dan melkzuur als bijproducten bij glucosefermentatie.
Melkzuurbacteriën (LAB) komen veel voor in de zuivelindustrie. Melkzuurbacteriën produceren melkzuur als het belangrijkste bijproduct van suikerfermentatie. Ze zijn grampositief en staaf- of kokkenvormig. Deze bacteriën zijn toleranter voor een lage pH dan andere bacteriën die worden geassocieerd met de zuivelindustrie. Ze worden vaak gebruikt in starterculturen en zuivelfermentaties. Melkzuurbacteriën zorgen ervoor dat melk zuur wordt. Bovendien worden deze bacteriën geclassificeerd als homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën op basis van hun bijproduct bij suikerfermentatie.
Wat zijn homofermentatieve bacteriën?
Homofermentatieve bacteriën zijn een soort melkzuurbacteriën die alleen melkzuur produceren als primair bijproduct bij glucosefermentatie. In de biochemie zetten homofermentatieve bacteriën glucosemoleculen om in twee melkzuurmoleculen. Ze gebruiken deze reactie om twee ATP-moleculen te maken door fosforylering op substraatniveau. Homofermentatieve bacteriën omvatten Lactococcus-soorten, die worden gebruikt in starterculturen voor zuivel om snel melkzuur te produceren bij verminderde pH-omstandigheden. In de zuivelindustrie kunnen Lactococcus-soorten worden gebruikt in starterculturen met één stam of in culturen met gemengde stammen met andere melkzuurbacteriën zoals Lactobacillus en Streptococcus.
Figuur 01: Homofermentatieve bacteriën
Produceren homofermentatieve bacteriën
Lactococcus-soorten worden vaak gebruikt bij de vervaardiging van gefermenteerde zuivelproducten zoals kazen. Hoe dan ook, de homofermentatieve toestand van Lactococcus kan worden aangepast door de omgevingsomstandigheden zoals pH, glucoseconcentratie en nutriëntenbeperking te veranderen. Thermofiele stammen van Lactobacillus helveticus worden ook gebruikt bij de kaasproductie. De homofermentatieve bacteriën die in de yoghurtindustrie worden gebruikt, omvatten stammen van Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus acidophilus en Streptococcus salivarius. Verder zijn Sterptococcus spp., Enterococcus, Pediococcus en Aerococcus andere homofermentatieve bacteriën die in de melkindustrie worden gebruikt, maar ze worden zelden gebruikt als starterculturen.
Wat zijn heterofermentatieve bacteriën?
Heterofermentatieve bacteriën zijn een soort melkzuurbacteriën die naast melkzuur ook ethanol/azijnzuur en CO2 produceren als bijproducten bij glucosefermentatie. In heterofermentatieve bacteriën worden, behalve het melkzuur als het belangrijkste eindproduct, ook een significante hoeveelheid van een of meer metabolieten (ethanol/azijnzuur, CO2) geproduceerd in de glucosefermentatie. In de biochemie produceren heterofermentatieve bacteriën één melkzuur en één ATP, samen met CO2 bij glucosefermentatie. Maar ze kunnen ook verschillende andere eindproducten produceren, zoals ethanol, azijnzuur, propionzuur, aceetaldehyde of diacetyl.
Figuur 02: Heterofermentatieve bacteriën
Testen op heterofermentatieve bacteriën omvat de detectie van CO2-gas. Hoewel ze ongebruikelijk zijn in de melk- en zuivelindustrie, worden ze zelden gebruikt als starterculturen in de zuivelindustrie. Soms, als ze in aanzienlijke aantallen kunnen groeien, kunnen heterofermentatieve bacteriën defecten veroorzaken, zoals spleten in harde kazen en opgeblazen verpakkingen in andere zuivelproducten. Heterofermentatieve bacteriën omvatten Leuconostoc spp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus plantarium, Lactobacillus casei en Lactobacillus curvatus.
Wat zijn de overeenkomsten tussen homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën?
- Homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën zijn soorten melkzuurbacteriën.
- Beide zijn grampositief en hebben de vorm van een staaf of cocci.
- Ze produceren melkzuur bij glucosefermentatie.
- Ze produceren ATP bij glucosefermentatie.
- Beide worden gebruikt in de zuivelindustrie.
Wat is het verschil tussen homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën?
Homofermentatieve bacteriën zijn een soort melkzuurbacteriën die alleen melkzuur produceren als primair bijproduct bij glucosefermentatie. Aan de andere kant zijn heterofermentatieve bacteriën een soort melkzuurbacteriën die ethanol/azijnzuur en CO2 anders dan melkzuur produceren als bijproducten bij glucosefermentatie. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën. Bovendien worden homofermentatieve bacteriën meestal gebruikt als starterculturen in de zuivelindustrie. Daarentegen worden heterofermentatieve bacteriën zelden gebruikt als starterculturen in de zuivelindustrie.
De volgende infographic vat het verschil tussen homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën in tabelvorm samen.
Samenvatting – Homofermentatieve versus heterofermentatieve bacteriën
Melkzuurbacteriën (LAB) zijn een heterogene groep bacteriën die een belangrijke rol spelen in verschillende fermentatieprocessen. Ze fermenteren koolhydraten in voedsel en produceren melkzuur als het belangrijkste bijproduct. Deze bacteriën worden geclassificeerd als homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën op basis van hun bijproduct bij suikerfermentatie. Homofermentatieve bacteriën zijn een soort melkzuurbacteriën die alleen melkzuur produceren als primair bijproduct bij glucosefermentatie. Aan de andere kant zijn heterofermentatieve bacteriën een soort melkzuurbacteriën die ethanol/azijnzuur en CO2 anders dan melkzuur produceren als bijproducten bij glucosefermentatie. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen homofermentatieve en heterofermentatieve bacteriën.
