แบคทีเรียดี มีประโยชน์

แลคติกแอสิดแบคทีเรีย

    คืออะไร และมีประโยชน์อย่างไร

Lactic acid bacteria หรือ LAB เป็นแบคทีเรียประเภทแกรมบวก มีรูปร่างกลม (Cocci) หรือ ท่อน (rods) ไม่สร้างสปอร์ เคลื่อนที่ไม่ได้ เป็นพวก microaerophilic หรือ facultative anaerobe

ไม่มี porphyrin ไม่มีไซโตโครม (Cytochrome) และไม่ทำ electron transport phosphorylation ดังนั้นจึงได้พลังงานจาก substrate level phosphorylation เท่านั้น LAB เป็น anaerobes ผลิตกรด

แลคติก เป็นผลผลิตหลักจากกระบวนการหมัก เมื่อมีคาร์โบไฮเดรตที่เหมาะสม แบคทีเรียในกลุ่มนี้มีหลายชนิด เช่น Lactobacillus, Lactococcus, Bifidobacterrium, Enterococcus, Leuconostoc, Pediococcus, และ Streptococcus เป็นแบคทีเรียที่มีความสำคัญกับมนุษย์และสิ่งแวดล้อม LABนับว่ามีความสำคัญอย่างมากทางด้านอุตสาหกรรมอาหาร ทั้งอาหารคนและอาหารสัตว์

LAB ที่น่าสนใจ ได้แก่

           แลคติกแอสิดแบคทีเรียกลุ่มแลคโตบาซิลัส

แบคทีเรีย Lactobacillus อยู่ในกลุ่มแบคทีเรียที่สร้างกรดแลคติก (Lactic acid bacteria) เป็นแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างเป็นท่อนยาวถึงสั้น มักต่อกันเป็นสายยาว ไม่เคลื่อนที่ ไม่สร้างสปอร์ ไม่สร้างเอนไซม์ catalase ในอาหารจึงให้ผลในการทดสอบคาตาเลสเป็นลบ สามารถเจริญได้ในที่ที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อยได้ เป็นพวกเฟอร์เมนต์แต่ทนอากาศได้ มีบางสายพันธุ์เป็น

แอนแอโรบ Lactobacillus มีทั้งโฮโมเฟอร์เมนต์เททีฟและ เฮเทอโรเฟอร์เมนต์เททีฟ ซึ่งเป็น

การหมักน้ำตาลให้ได้เป็นกรดแลคติก Lactobacillus บางตัวจะเฟอร์เมนต์น้ำตาลแลคโตส ในนมให้กลายเป็นกรดแลคติก เชื้อ Lactobacillus ที่ทำให้เกิดนมเปรี้ยวและเกิดก๊าซมีทั้งพวกโฮโมเฟอร์เมนต์เททีฟ จะหมักน้ำตาลได้เป็นกรดแลคติกเพียงอย่างเดียว ได้แก่ Lactobacillus casei,

L. acidophius, L. bulgaricus และ พวกเฮเทอโรเฟอร์เมนต์เททีฟจะหมักน้ำตาลได้เป็น กรดแลคติก เอทานอล คาร์บอนไดออกไซด์ และกรดอินทรีย์อื่นๆ ได้แก่ L. brevis, L. fermenti ในร่างกายมนุษย์และสัตว์ แบคทีเรียนี้อยู่ในทางเดินอาหารซึ่งเป็นสภาวะไร้อากาศ และออกจากร่างกายโดยปะปนมากับอุจจาระ ในธรรมชาติพบในพืช ผัก ผลไม้ และในนมเป็นแบคทีเรียที่หมักอาหารให้กรดแลค

ติก

 กรดแลคติก คือ

กรดแลคติกได้จากการที่แบคทีเรียแลคโตบาซิลลัส (Lactobacillus) ย่อยสลายสารอาหารโดยไม่ใช้ก๊าซออกซิเจน ทำให้เกิดกรดแลคติก จึงนำจุลินทรีย์เหล่านี้มาใช้ประโยชน์ในการหมักหรือผลิตอาหารบางชนิด เช่น นมเปรี้ยว โยเกิร์ต เต้าหู้ยี้ การดองผักและผลไม้ต่าง ๆ แบคทีเรียในกลุ่มนี้มีความสามารถในการทนกรดที่ตัวมันผลิตขึ้นมาในปริมาณสูงๆได้ ปกติเจริญในช่วงอุณหภูมิค่อนข้างกว้างคือตั้งแต่ 5-45 ºC การที่เป็นแบคทีเรียที่ไม่ชอบใช้ออกซิเจนหรือชอบแต่ในสภาวะที่มีออกซิเจนน้อย จึงทำให้เกิดการสลายน้ำตาลไปเป็นกรดแลคติกในสภาวะที่มีออกซิเจนน้อยน้ำตาลจึงเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ สามารถผลิตกรดได้ดีในสภาวะการหมักที่มีปริมาณออกซิเจนน้อย

กรดแลคติกสามารถผลิตได้จากหางนม ซึ่งเป็นของเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตเนยแข็ง ในหางนมมีคาร์โบไฮเดรต (แลคโตส) สารประกอบไนโตรเจน รวมทั้งวิตามินและเกลือแร่ เชื้อที่เจริญในหางนมและเกิดการหมักน้ำตาลแลคโตส คือ Lactobacillus bulgaricus โดยเชื้อตั้งต้นจะถูกเลี้ยงใน skim milk และหางนม แล้วจึงเติมในถังหมักในอัตราส่วน 5-10% ของปริมาณที่จะทำการหมักบ่มไว้ 43ºCในระหว่างการหมักจะมีการเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2) เป็นระยะๆเพื่อนิวทรัลไลซ์กรด ให้เป็นแคลเซียมแลกเตต หลังจากการหมักสมบูรณ์ (ประมาณ 2 วัน) จึงต้มเพื่อให้โปรตีนตกตะกอน แล้วกรองเพื่อนำตะกอนโปรตีนไปเป็นอาหารสัตว์ ส่วนน้ำที่กรองได้จะมีแคลเซียมแลกเตตซึ่งจะถูกทำให้เข้มข้นโดยดึงน้ำออกด้วยวิธีสุญญากาศ แล้วจึงนำไปทำให้บริสุทธิ์

 การใช้ประโยชน์จากกรดแลคติก

1) ด้านอาหารและเครื่องดื่ม ปัจจุบันมีการนำกรดแลคติกมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารมากกว่าร้อยละ50 ของปริมาณกรดแลคติกทั้งหมด ส่วนใหญ่จะใช้กรดแลคติกเป็นส่วนประกอบในอาหารโดยตรง (Food ingredient) กรดแลคติกช่วยเพิ่มรสชาติและช่วยป้องกันการเสื่อมเสียในอาหารหมักดองและในผลิตภัณฑ์นมที่เราบริโภคกันอยู่ทุกวันนี้ ใช้ปรับสภาพความเป็นกรดเพื่อให้เกิดรสเปรี้ยวตามต้องการและมีการใช้กรดแลคติกร่วมกับกรดซิตริกและโพรไพโอนิกเพื่อทำให้เกิดรสเปรี้ยวในอาหาร แต่อาจมีความจำเป็นต้องใช้กรดแลคติกเพียงชนิดเดียวสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการกลิ่นและรสชาติที่จำเพาะ กรดแลคติกที่อยู่ในรูปของ stearoyl-2 lactylate (SSL) โดยที่ corn steep liquor (CSL) ใช้เป็นตัวปรับสภาวะแป้งหมัก (Dough conditioner) ซึ่งรวมตัวกับกลูเตนในแป้งหมักทำให้สามารถทนต่อสภาวะการกวนและสภาวะต่าง ๆ ในระหว่างกรรมวิธีการผลิตขนมอบได้ดีขึ้น ปกติใช้ CSL เป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์ขนมอบ ส่วน SSL มีคุณสมบัติเป็นอิมัลซิไฟเออร์ (Emulsifier) ได้ดีและสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ขนมอบได้ กรดแลคติกยังใช้เป็นส่วนประกอบในเนยแข็งชนิดต่าง ๆ ในผลิตภัณฑ์บางชนิด เช่น salami ก็มีกรดแลคติกเป็นองค์ประกอบนอกจากนั้นมีการนำกรดแลคติกไปใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องดื่มแทนกรดซิตริก ฟอสฟอริกและกรดอื่น ๆ สำหรับอุตสาหกรรมเบียร์และการผลิตขนมหวานก็มีการใช้กรดแลคติกในการปรับความเป็นกรด – ด่างของน้ำที่ใช้ในการผลิต

2) กรดแลคติกบริสุทธิ์เป็นวัตถุดิบในการผลิตพอลิแลกเทต ด้วยการนำกรดแลคติกไปใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตพอลิแลกเทต ซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เพื่อใช้แทนพลาสติกสังเคราะห์ที่ได้จากอุตสาหกรรมปิโตรเคมี พลาสติก PLA หรือโพลีแลคติคแอซิด (Poly lactic acid : PLA ) นั้นเป็นพลาสติกชีวภาพที่มีลักษณะเป็นฟิล์ม ซึ่งได้จากการนำกรดแลคติคไปผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน (Polymerization) ให้เป็นเม็ดพลาสติก โดยนำวัตถุดิบต้นน้ำคือแป้งที่ได้จากพืช อาทิ ข้าวโพด มันสำปะหลัง เป็นต้น ไปผ่านกระบวนการหมักด้วยเอนไซม์ให้ได้กรดแลคติค พลาสติกที่ได้ใช้ทดแทนพลาสติก PET ( Polyethylene terephthalate) โพลีเอสทิลีน (Polyethylene: PE) หรือบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ในด้านบรรจุภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วทิ้งเช่น ภาชนะบรรจุอาหาร ขวดน้ำ ถุงพลาสติก กล่องโฟม ฟิล์มสำหรับหีบห่อ เม็ดโฟมกันกระแทก ตัวเคลือบภาชนะกระดาษ ในด้านเส้นใย และแผ่นผ้าแบบ non-woven เช่น ผลิตภัณฑ์อนามัย ผ้าอ้อมสำเร็จรูป เสื้อผ้าและเครื่องนุ่งห่ม เส้นใยสำหรับบรรจุในเครื่องนอน ในด้านยานยนต์ เช่น อุปกรณ์ลดแรงกระแทก (Bumpers) แผ่นรองพื้น (Floor mats) และอุปกรณ์ตกแต่งภายในและในด้านการแพทย์ เนื่องจาก PLA เป็นพอลิเมอร์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Biodegradable) สามารถเข้ากับเนื้อเยื่อ (Biocompatible) และสามารถถูกดูดซึม (Bioresorbable) ได้โดยระบบชีวภาพ (Biological system) ในร่างกาย จึงทำให้ PLA เป็นวัสดุที่มีศักยภาพสูงสำหรับงานทางการแพทย์ และถูกนำมาใช้ทางด้านนี้มานานกว่า 2 ทศวรรษ เช่น ไหมเย็บแผล (Sutures) ตัวเย็บแผล (Staples) วัสดุปิดแผล (Wound dressing) อุปกรณ์ฝังในร่างกาย (Surgical implants) อุปกรณ์สำหรับยืดกระดูก (Orthopedic fixation devices) วัสดุสำหรับนำพาหรือปลดปล่อยตัวยา ซึ่งสามารถควบคุมอัตราและระยะเวลาในการปลดปล่อยยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

  เห็นประโยชน์จากแบคทีเรียตัวเล็กๆเหล่านี้รึยัง

 

ผู้เขียนบล็อก: paemmy

อ้างอิงจากเว็บไซต์

http://www.noknoi.com/magazine/series.php?id=2154

http://www.agro.kmutnb.ac.th/e-learning/521302/2.php

http://www.vcharkarn.com/varticle/277

http://www.siit.tu.ac.th/pakorn/Articles/PLA.htm