Laktobasillihappo

Rakennekaava
Laktobasillihapon rakenne
Kenraali
Sukunimi Laktobasillihappo
muut nimet
  • 10- (2-heksyylisyklopropyyli) dekaanihappo
  • 10 - [(1 R , 2S ) -2-heksyylisyklopropyyli] dekaanihappo
  • (11 R , 12 S ) metyleeni oktadekaanihappo
  • cis- 11,12-metyleenoktadekaanihappo
  • Laktobasillihappo
  • Fytomonihappo
Molekyylikaava C 19 H 36 O 2
Ulkoiset tunnisteet / tietokannat
CAS-numero
  • 19625-10-6 ( cis )
  • 503-06-0 (ei määritelty)
PubChem 656761
Wikidata Q2823275
ominaisuudet
Moolimassa 296,49 g mol -1
Fyysinen tila

tiukasti

Sulamispiste

27,8 - 28,8 ° C
liukoisuus

liukenee asetoniin , kloroformiin , dietyylieetteriin ja petrolieetteriin
turvallisuusohjeet
GHS-vaaramerkinnät
luokitusta ei ole käytettävissä
Mahdollisuuksien mukaan ja tapana käytetään SI-yksiköitä . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio-olosuhteita .

Lactobacillsäure ( Englanti lactobacillic happo ), tiede-10- (2-Hexylcyclopropyl) dekaanihappo, on luonnossa esiintyvä kemiallinen yhdiste ryhmästä rasvahappojen . Muita synonyymejä ovat laktobasillihappo ja fytomonihappo . Suoloja kutsutaan laktobasillaateiksi. Erityinen ominaisuus on syklopropaanirengas on hiiliketjussa . Lisäksi 19 hiiliatomia sisältävä maitobasillihappo on yksi rasvahapoista, joilla on pariton määrä hiiliatomeja.

Rasvahappo havaittiin Lactobacillus- suvun bakteereista 1950-luvulla , mutta sitä löytyy myös lukuisista muuntyyppisistä bakteereista. Bakteeri biosynteesi on lactobacillic hapon tapahtuu cis - vaccenoic happo ( cis -11-oktadekeenihapon), joka on tyydyttymätön rasvahappo , joka on yksi hiiliatomi vähemmän. Bakteereja panosviljelmän muodostavat rasvahapon lopussa eksponentiaalisen vaiheen kasvun tai varhain kiinteän vaiheen kasvun. Aikaisemmat tutkimukset osoittavat, että laktobasillihapon biosynteesi ja varastointi solukalvossa liittyy bakteerisolujen suojavaikutukseen ilman, että tarkkaa mekanismia lopulta selvitetään. In bakteriologian , rasvahappo käytetään pääasiassa analyyttisiin tarkoituksiin, esimerkiksi bakteerien tunnistamiseen.

historia

löytö

1950-luvulla, joka on tutkimusryhmä University of Pittsburgh suorittaa tutkimus on bakteerien suvun Lactobacillus , joka edellyttää biotiini kuin kasvutekijä . Jo etukäteen voitiin osoittaa, että biotiini ei ole enää tarpeen bakteerien kasvulle, jos tiettyjä rasvahappoja on sen sijaan läsnä ravintoalustassa . Tutkittaessa vaikutusta biotiini rasvahappojen aineenvaihdunta , tutkijat ensin keskityttiin tyyppi Lactobacillus arabinosus , että nykyinen järjestelmä , kuten Lactobacillus plantarum suoritetaan. Ne viljellään bakteereilla, semi-synteettinen ravintoalustaa, kerättiin solut ja uutetaan ”vapaa” lipidejä kanssa asetonilla ja dietyylieetterillä . Tämä jae muodostaa noin 20% lipidien kokonaismäärästä. "Sitoutuneiden" lipidien saamiseksi suoritettiin sitten happohydrolyysi , jonka aikana estereinä sitoutuneita rasvahappoja vapautui ja uutettiin myös dietyylieetterillä.

Rasvahapot metyloitiin diatsometaanilla, jolloin saatiin metyyliesterit, ja erotettiin niiden kiehumispisteiden mukaan jakotislauksen avulla . Tislauskäyrän perusteella odotettiin C 16- , C 18- ja C 19- rasvahappojen estereiden läsnäoloa . Rasvahappo saatu päässä C 19 osa oli sulamispiste on 28-29 ° C puhdistuksen jälkeen uudelleenkiteyttämällä . Yhdiste tutkittiin käyttämällä lukuisia fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä ja sen molekyylikaavan määritettiin kuten C 19 H 36 O 2 . Vuonna 1950 tämä oli vasta toinen rasvahappo, jossa oli 19 hiiliatomia, eristetty mikro-organismeista. Vuosi 1929 oli tuberkulosteariininen ( englantilainen tuberkulosteariinihappo , molekyylikaava C 19 H 38 O 2 ), että tuberkuloosibakteereista voidaan eristää Mycobacterium tuberculosis . Biokemikot ehdottivat nimiinsä vastaavasti englantilaista nimeä laktobasillihappo , koska rasvahappo tuli Lactobacillus- lajista. Lactobacillic happo voitaisiin myös eristää päässä Lactobacillus casei . Julkaisussa tutkijat korostivat löytöjensä vaikutuksia, mikä oli ristiriidassa tuolloin vallinneen mielipiteen kanssa, jonka mukaan luonnossa esiintyy vain parillisia hiiliatomeja sisältäviä rasvahappoja.

"19 hiiliatomia sisältävän rasvahapon löytäminen kahdesta laktobasillista herättää melko tärkeitä seikkoja ja on selvästi ristiriidassa hyväksytyn käsityksen kanssa, jonka mukaan eläin- ja kasvikudosten rasvahapot ovat pääasiassa tasaisen hiiliketjun lajikkeita."

"Rasvahapon, jossa on 19 hiiliatomia, löytäminen kahdesta Lactobacillus- lajista herättää joitain perustavanlaatuisia kysymyksiä ja on selvästi ristiriidassa hyväksytyn näkemyksen kanssa, jonka mukaan eläin- ja kasvikudoksessa olevat rasvahapot kuuluvat pääasiassa parillisiin hiiliketjuihin."

- K. Hofmann, RA Lucas, SM Sax : Lactobacillus arabinosuksen rasvahappojen kemiallinen luonne

Rakenteen selvittäminen

Reaktiokaavio hydraus on lactobacillic happo: hydraus lactobacillic happo (1), jossa on vety (H 2 ), johtaa useisiin hydraustuotteita: lohkaisu sidos 1 (punainen) johtaa nonadekaanihappo (2), lohkaisu sidoksen 2 (sininen ) tai 3 (vihreä)) johtaa metyylioktadekaanihappojen (3), (4) seokseen.

"Vapaat" ja "sitoutuneet" lipidit eivät eroa merkittävästi rasvahappokoostumukseltaan. Laktobasillihapon, jonka osuus on 31%, lisäksi se sisältää myös palmitiinihappoa (C16: 0), steariinihappoa (C18: 0) ja cis - rokotehappoa (C18: 1 cis -11), jonka osuus on 37, 2. ja 20%. Äskettäin löydetyn rasvahapon testitulokset osoittivat, että se on tyydyttynyt rasvahappo . Se on stabiili hapettimille , jotka reagoivat kaksoissidoksen kanssa hiiliketjussa. Reaktiossa vetybromidin (HBr) kanssa tehdään kuitenkin HBr: n lisäys molekyyliin . Myös hydraus on mahdollista, paitsi syntyy useita isomeerisiä rasvahappojen, joiden empiirinen kaava on C 19 H 38 O 2 , joista yksi oli nonadekaani- voidaan tunnistaa. Toinen yhdiste on haarautuneen ketjun rasvahappo, jonka haarana on metyyliryhmä ( metyylioktadekaanihappo ), vaikka tuolloin tutkijat eivät pystyneet erottamaan, oliko läsnä yksi tai useampia isomeerejä. Kemiallisten ja fysikaalisten ( infrapunaspektroskopia ja röntgendiffraktometria ) menetelmien tulosten perusteella rakenteen selvittämiseksi rakenneksi ehdotettiin tyydyttynyttä rasvahappoa, jolla on hiiliketjussa syklopropaanirengas . Syklopropaanirengas reagoi renkaan avautumisen kanssa bromivetyä ja myös vedyn kanssa hydrauksen aikana (katso reaktiokaavion kuva) ilman kaksoissidosta.

Ehdotus laktobasillihapon rakennekaavasta (1953)

Laktobasillihapon löytämisen jälkeen Lactobacillus arabinosuksen lipideistä Klaus Hofmannin työryhmä jatkoi tutkimuksiaan Lactobacillus caseilla ja pystyi myös eristämään rasvahapon lipideistään. Vertaamalla niitä synteettisesti tuotettuihin rasvahappoihin he pystyivät määrittämään syklopropaanirenkaan sijainnin ja ehdottivat nimeksi 11,12-metyleenoktadekaanihappoa ( englanniksi 11,12-metyleenoktadekaanihappo ) määrittelemättä rakenteen stereoisomeeria . Termi metyleeni viittaa metyleeniryhmään ja sitä voidaan käyttää myös rengasjäseniin sykloalkaanissa . Numerot toimivat lokanteina ja kuvaavat syklopropaanirenkaan sijaintia. Karboksiryhmästä katsottuna , hiiliatomit asemissa 11 ja 12 ovat osa syklopropaanirengasta, jonka kolmas hiiliatomi - yhdessä siihen kiinnittyneiden vetyatomien kanssa - sisältyy nimeen metyleeninä.

cis - laktobasillihapon trans- isomerismi; cis- isomeerin yläpuolella , trans- isomeerin alapuolella

Katsottuna syklopropaanirenkaan, eri substituentteja on läsnä kaksi hiiliatomia , niin että siellä on cis - trans- isomerian (katso kuva). Substituentit voivat olla rengassidoksen samalla puolella ( cis ) tai eri puolilla ( trans ). Hofmann et ai. älä selitä aluksi löytämisen yhteydessä. Vuonna 1954 he kuitenkin olettivat, että cis- isomeeri oli läsnä. Kanadalainen tutkimusryhmä vahvisti tämän vuonna 2005. Selkeässä kuvauksessa substituenttien spatiaalisesta järjestelystä käytetään Cahn-Ingold-Prelog-yleissopimusta , jonka mukaan molekyylin absoluuttinen konfiguraatio kuin 11R , 12S on ilmoitettu. Tästä johdettu nimi (11 R , 12 S ) -metyleenioktadekaanihappo on yleinen, vaikka se ei vastaisikaan IUPAC-nimikkeistön suosituksia . Järjestelmällistä nimeäminen lactobacillic happo, absoluuttinen konfiguraatio on esitetty päässä syklopropaanirenkaan, jossa on C 6 -substituentti (heksyyliryhmä) ja C- 10 substituentti, joka sisältää karboksyyliryhmän ( dekaanihappoa ), niin että 10 - [(1 R , 2 S ) -2-hexylcyclopropyl] dekaanihapon saadaan.

etymologia

Laktobasillihappo ja laktobasillihappo ovat käännöksiä englanninkielisestä nimestä laktobasillihappo , jonka tutkijat ehdottivat Lactobacillus- lajissa, kun he löysivät tämän rasvahapon (1950) . Saksankielisessä kirjallisuudessa termiä laktobasillihappo esiintyy useammin kuin laktobasillihappoa. Jo vuonna 1938 oli eri tutkimusryhmästä tullut epätavallinen rasvahappo bakteerista Agrobacterium tumefaciens (tuolloin bakteereina tumefaciens tai Phytomonas tumefaciens eristetty ja suvun nimen jälkeen nimetty) Phytomonsäure ( englantilainen fytomonihappo ), vastaavasti. Tietämyksen mukaisesti tiedemiesten aikaan, tämä tyydyttyneiden rasvahappojen oli empiirinen kaava on C 20 H 40 O 2 . Rakenteeksi on ehdotettu haarautuneen ketjun rasvahappoa, jonka haarana on metyyliryhmä, metyylinonadekaanihappoa. K. Homann et ai. 1955 osoittavat, että tämä Phytomonas tumefaciensista eristetty yhdiste on itse asiassa maitobasillihappo . Hänen mukaansa alun perin tutkittu aine oli saastunut. Nimiä laktobasillihappo ja fytomonihappo käytetään sekä yhdisteelle absoluuttisen konfiguraation määrittelemättä että ilman.

Esiintyminen

Laktobasillihapon esiintyminen

Laktobasillihapon löytämisen jälkeen Lactobacillus arabinosuksen lipideistä Klaus Hofmannin työryhmä pystyi myös määrittämään tämän rasvahapon, jonka pitoisuus oli 16% Lactobacillus casein lipideissä . Sitä esiintyy myös L. acidophilus , L. buchneri , L. delbrueckii subsp. bulgaricus , L. delbrueckii subsp. lactis , L. fermentum ja L. helveticus on todettu 10-30%: n pitoisuudella. Laktobasillihappo ei kuitenkaan rajoitu Lactobacillus- suvun tai maitohappobakteerien edustajiin yleensä. Rasvahappoa todettiin myös suurempina osuuksina (10–20%) gramnegatiivisissa bakteereissa, kuten Agrobacterium tumefaciens ja Escherichia coli , ja pienemmissä määrissä (5–10%) Serratia marcescensissä , Klebsiella aerogenesissa ja Pseudomonas fluorescensissä . Myös Brucella- tyypit sisältävät Lactobacillsäurea Bordetella- lajeina, mutta pitoisuus on vain 1-2%.

Laktobasillihappoa esiintyy sekä gram-positiivisissa että gram-negatiivisissa bakteereissa; esiintyminen ulottuu tiukasti aerobisiin , mikroaerofiilisiin , fakultatiivisiin ja anaerobisiin sukuihin. Vaikka rasvahappo on levinnyt bakteereissa, sitä ei löydy kaikista sukuista. Bakteereilla, joilla ei ole tyydyttymättömiä rasvahappoja kalvolipideissä, ei ole myöskään laktobasillihappoa. Tämä pätee erityisesti termofiilisiin bakteereihin ja arkkiin . Sitä vastoin rasvahappoa esiintyy harvoin eukaryoottisissa organismeissa . Se sisältää esimerkiksi rypsiöljyä , joka sisältää vähän eruukihappoa (ns. LEAR-lajikkeita).

Muiden syklopropaanirasvahappojen esiintyminen

Biosynteesiä ja esiintyminen lactobacillic happo liittyy läheisesti dihydrosterculic happo (vertaa sterculic happo ), joka on myös tyydyttynyt rasvahappo, jolla on empiirinen kaava on C 19 H 36 O 2 , joka sisältää syklopropaanirenkaan. Täällä rengas kuitenkin sijaitsee hiiliketjun kohdissa 9 ja 10, joten sitä kutsutaan myös cis- 9,10-metyleenoktadekaanihapoksi. Dihydrosterkululihappoa löytyy myös monien bakteerisukujen lipideistä, mutta sitä löytyy myös eukaryooteista, esimerkiksi Trypanosomatida- ryhmän alkueläimistä , täällä Crithidia- , Leishmania- , Leptomonas- , Herpetomonas- ja Phytomonas-sukuista . Vuonna 2014 julkaistun tutkimuksen mukaan laktobasillihappoa ja dihydrosterkululihappoa esiintyy myös hyvin pieninä määrinä (<0,1% rasvahappojen kokonaismäärästä) lehmänmaidossa , mutta ei vuohi- tai lampaanmaidossa .

Uuttaminen ja esittely

uuttaminen

Laktobasillihappo voidaan eristää bakteerien lipideistä, kuten työryhmä käyttää löytöön. Ensinnäkin suoritetaan fosfolipidien tai triglyseridien hydrolyysi ( saippuoituminen ), jonka aikana esterinä sitoutunut rasvahappo vapautuu. Koska laktobasillihapon lisäksi on muita rasvahappoja, ne erotetaan sitten urealiuuttokiteytyksellä tai pylväskromatografialla . Myös kiteytysprosessia voidaan käyttää.

Kemiallinen synteesi

Kemiallinen synteesi on samanlainen biosynteesiin lähtien tyydyttymätön yhdiste ilman syklopropaanirenkaan, vakseenihappoa . Vuonna Simmons-Smith-reaktio , joka on karbeenin lisätään kaksoissidokseen tyydyttymättömän rasvahapon, dijodimetaani ja sinkki käytetään muodostamaan karbeeni- . Simmons-Smith-reaktio on stereospesifinen ; cis- 11-oktadekeenihappoa ( cis- vakseenihappo) käytetään cis- 11,12-metyleenoktadekaanihapon (laktobasillihappo ) valmistamiseen. Tämä voi olla luonnollista alkuperää tai se voidaan syntetisoida 11-oktadekiinihaposta.

Biosynteesi bakteereissa

Biosynteesiä ja lactobacillic happo: S-adenosyylimetioniini SAM (1) antaa metyleeniryhmä ja cis - vakseenihappoa (2); reaktio mekanismi tapahtuu muodostamalla hiilikationin (3); tästä muodostuu maitobasillihappo (4), kun taas SAM hydrolysoituu homokysteiiniksi (5) ja adenosiiniksi (6); rasvahappojen "R" osoittaa, että ne eivät ole vapaita, mutta z. B. ovat sitoutuneet fosfolipideihin.

Laktobasillihapon biosynteesin perusominaisuudet selvitettiin jo vuonna 1961. Lactobacillsäure sekä muut luonnossa esiintyvät syklopropaanirasvahapot ( englanninkieliset syklopropaanirasvahapot ovat myös lyhenteitä CFA tai CPFA) vastaavista muodostuneista tyydyttymättömistä rasvahapoista, joissa on vähemmän hiiliatomia ja jotka ovat syklopropaanirenkaassa cis- konfiguraation. Lactobacillsäuren ( cis on -11,12-metyleenoktadekansäure) edeltäjä eli cis -Vaccensäure ( cis -11-oktadekeenihappo). Tämä saatiin aikaan hiilen kanssa isotoopilla 14 C leimattu esitetty esiasteita.

Avulla, että entsyymin syklopropaani rasvahapposyntaasin ( EY  2.1.1.79 ), metyleeniryhmä lisätään kaksoissidos cis -vaccenic happo. Metyleeniryhmä on johdettu S- adenosyylimetioniinista . Tyydyttymätön rasvahappo ei ole vapaa, mutta sitoutuu esterinä fosfolipideihin . Reaktio mekanismi tapahtuu muodostumista hiilikationin . Entsyymi katalysoi reaktiota vain tyydyttymättömien rasvahappojen tapauksessa, joiden kaksoissidoksella on cis- konfiguraatio; vastaavat trans- isomeerit eivät muutu.

Kun bakteereja viljellään panosviljelmässä, CFA: n muodostuminen tapahtuu yhtäkkiä tietyllä ajanhetkellä sen sijaan, että sen pitoisuus kasvaa tasaisesti. Samanaikaisesti havaitaan tyydyttymättömien rasvahappojen pitoisuuden lasku (alustavana vaiheena). Syklopropaanirasvahapon muodostuminen tapahtuu eksponentiaalisen kasvuvaiheen lopussa tai varhaisessa paikallaan olevassa kasvuvaiheessa.

Biologinen merkitys

Fysiologinen merkitys bakteereille

Koska lactobacillic happo havaittiin bakteereita, jotka tarvitsevat biotiinia kuten kasvutekijä , tutkimuksia alun perin suorittaa nämä bakteerit 1950-luvulla. Jossa Lactobacillus plantarum (sitten L. arabinosus ), L. casei ja L. delbrueckiin se todettiin, että ne voivat kasvaa ilman biotiinia jos ravintoalusta sisältää lactobacillic happoa. L. acidophilus , jolle biotiini ei ole välttämätöntä , edistää kasvua laktobasillihapolla. Nykyään tiedetään, että biotiini on tärkeä osa erilaisia lipidimetaboliaan osallistuvia entsyymejä , esim. B. asetyyli-CoA-karboksylaasi ja propionyyli-CoA-karboksylaasi . Tuolloin tunnistettiin myös, että useilla tyydyttyneillä rasvahapoilla on estäviä (estäviä) vaikutuksia bakteerien kasvuun, mutta laktobasillihappo ja jotkut tyydyttymättömät rasvahapot kumovat tämän vaikutuksen. Siitä lähtien useat tutkimukset ovat osoittaneet, että laktobasillihapon synteesi on etu vastaaville bakteereille sopeutuakseen epäsuotuisiin ympäristöolosuhteisiin. Esimerkkejä tästä ovat epäoptimaaliset tai jopa äärimmäiset lämpötilat, pH-arvon laskeminen väliaineessa tai siirtyminen paikallaan olevaan kasvuvaiheeseen.

Syklopropaanirasvahapposynteesin merkitys on edelleen tutkimuksen kohteena. Tätä varten, oli tutkimuksen mutantteja on E. coli , joka CFA -geeni puuttuu, joka syntaasi syklopropaani rasvahappo entsyymiä koodattu . Entsyymin puuttumisella ei ole negatiivista vaikutusta kasvuun, eikä bakteereilla ole fenotyyppisiä eroja, lukuun ottamatta sitä, että laktobasillihappoa tai muita syklopropaanihappoja ei esiinny läsnä olevien rasvahappojen joukossa. Samanlainen koe tehtiin keinotekoisesti valmistetuilla Brucella abortus -mutanteilla . Bakteerit pystyvät edelleen lisääntymään makrofageissa , joten laktobasillihapolla ei ole vaikutusta solunsisäiseen elinkaareen. Jos bakteereja viljellään ravintoalustassa, jolla on alhainen pH-arvo ja korkea osmolaarisuus , voidaan havaita vähemmän kasvua muuttumattomiin soluihin verrattuna. Nämä olosuhteet voidaan siirtää Brucella abortuksen eloonjäämiseen ympäristössä, siellä voi esiintyä myös happamaa ympäristöä, jolla on suuri osmolaarisuus. Mutanteilla, jotka eivät tuota laktobasillihappoa, on heikommat mahdollisuudet selviytyä siellä, joten niitä ei voida siirtää isäntään yhtä helposti kuin esimerkiksi tahrojen aiheuttaman infektion tapauksessa . Cfa-geenin promoottorin tutkimus osoittaa myös, että ilmentymistä edistää matala pH-arvo ja korkea osmolaarisuus, ts. CFA-syntaasientsyymi muodostuu näissä olosuhteissa.

Energia-aineenvaihdunnan näkökulmasta syklopropaanirenkaan muodostuminen laktobasillihapossa tarkoittaa solulle suhteellisen suurta energiankulutusta. Metyleeniryhmän välittäjänä toimiva S- adenosyylimetioniini on sitten regeneroitava S- adenosyylihomokysteiinistä. Tämä liittyy kolmen ATP- molekyylin hydrolyyttiseen pilkkomiseen molekyyliä kohti . Siksi oletettiin, että syklopropaanirengas toimii muistina aktivoidulle metyleeniryhmälle myöhempien metylaatioreaktioiden mahdollistamiseksi. Tämän kiistää se tosiasia, että ainakin E. colissa maitobasillihappopitoisuus pysyy vakiona. Biosynteesin ajankohta viittaa siihen, että rasvahapolla on suojaava vaikutus bakteerisoluihin seuraavassa paikallaan olevassa vaiheessa. Mistä tämä suojavaikutus tarkalleen kuuluu, ei ole vielä selvitetty intensiivisestä tutkimuksesta huolimatta.

Solukalvon fosfolipideissä olevien rasvahappojen koostumus vaikuttaa niiden juoksevuuteen . Korvaamalla cis -vaccenic hapon kanssa lactobacillic hapolla on erilaisia vaikutuksia, riippuen asemaan glyserolia , jossa rasvahappo esteröidään on fosfoglyseridinä . Lämpötila-alueella, joka on merkityksellinen useimmille eläville, rasvahapon liittyminen syklopropaanirenkaaseen tarkoittaa yleensä sitä, että lämpötilan muutoksella ei ole suurta vaikutusta juoksevuuteen. Biomembraani on siis nestemäinen hieman suuremmalla lämpötila-alueella. Toisin kuin syklopropaanin sisältämä rakenne viittaa, laktobasillihappo - sitoutunut fosfolipideihin - on suhteellisen vakaa. Verrattuna tyydyttymättömiin rasvahappoihin (biosynteesin alustavana vaiheena), se on vielä vakaampi suhteessa lieviin hapettimiin, kuten käsittely otsonilla ( otsonolyysi ) tai fotokemiallisesti muodostetulla singletti-hapella . Jotkut tutkijat tulkitsevat tämän tarkoittavan, että laktobasillihapon liittymisellä solukalvoon ei ole merkittävää vaikutusta kalvon fysikaalisiin ominaisuuksiin, mutta että se muuttaa sen kemiallisia ominaisuuksia, mikä on etu organismille.

Oenococcus oeni antaa esimerkin laktobasillihapon hyödyllisestä vaikutuksesta . Maitohappobakteeri käytetään viininvalmistuksen ja muuntaa omenahappoa osaksi maitohappo happo aikana malolactic käyminen , joka puolestaan muunnetaan osaksi etanolia , jonka hiivat . Tämä vähentää viinin happamuutta. Se on Oenococcus oeni suhteellisen suurina pitoisuuksina alttiina etanolia fermentoimalla tuotetaan hiivoissa. Bakteerin solukalvon tutkimukset osoittivat, että fosfolididien biosynteesinopeus kasvaa etanolipitoisuuden kasvaessa ympäröivässä ravintoalustassa. Lisäksi kalvolipideihin muodostuu enemmän laktobasillihappoa, kun taas cis- vaceniinihapon pitoisuus pienenee. Tätä tulkitaan suojamekanismina etanolin toksisia vaikutuksia vastaan . Laktobasillihapon muodostuminen auttaa bakteeria sopeutumaan epäsuotuisiin ympäristöolosuhteisiin. Samanlainen suojaava vaikutus havaittiin L. delbrueckii subsp. bulgaricus löydetty. Se osoittaa parempaa selviytyvyyttä verrattuna pakastekuivaukseen, kun solukalvossa on enemmän laktobasillihappoa.

Probioottisia vaikutus Lactobacillus reuteri johtuu immunomoduloivia aineita, jotka estävät tuotantoa sytokiinin TNF ( tuumorinekroositekijä ) ihmisillä. Lactobacillus reuterin eri kantojen membraanilipidien tutkimus osoittaa, että vain TNF: ää estävät kannat sisältävät laktobasillihappoa. Tässäkin tapauksessa cfa-geeni inaktivoitiin kokeessa laktobasillihappoa tuottavassa bakteerikannassa ja mutantteja viljeltiin. Supernatantti testattiin soluviljelmässä ja tukahdutettiin - toisin kuin villityypin supernatantilla - TNF: n tuotanto. Laktobasillihapon lisääminen puhtaana aineena ei kuitenkaan estä sytokiinien tuotantoa. Täten rasvahappo on vain epäsuorasti mukana L. reuterin immunomoduloivassa aktiivisuudessa , mahdollinen selitys on muuttunut kalvon juoksevuus.

Bakteerien luokittelu ja tunnistaminen

Kehitettäessä instrumentaalisia menetelmiä rasvahappoanalyyseille, erilaisten rasvahappojen havaitsemisesta bakteereissa on tullut yleinen testiominaisuus 1970-luvulta lähtien. Rasvahappomalleja käytetään usein taksonomiseen luokitteluun, koska sukulaislajeilla on usein samanlainen rasvahappojen koostumus lipideissä. Rasvahappojen jakautumiskuviota voidaan käyttää erottamaan Brucella- ja Bordetella- lajit toisistaan. Vuoden 2013 tutkimustulokset osoittavat, että laktobasillihapon esiintyminen Brucella canisissa riippuu bakteerikantojen maantieteellisestä alkuperästä ja viittaa siihen, että vain ihmisille patogeeniset kannat sisältävät tätä rasvahappoa. Rasvahappomallin tutkiminen, mukaan lukien laktobasillihappo ja muut syklopropaanirasvahapot, sopii myös Weissella- lajien ja muiden maitohappobakteerien erottamiseen .

todiste

Laktobasillihapon havaitseminen ja kvantitatiivinen määritys suoritetaan - kuten rasvahappojen kanssa tavallista - metyyliesterin kaasukromatografialla , usein kaasukromatografiana massaspektrometriakytkennällä (GC / MS). Syklopropaanirenkaan takia on kuitenkin käytettävä sopivaa metylointireagenssia . Esimerkiksi vetykloridi vedettömässä metanolissa ei ole sopiva , koska tämä reagenssi voi reagoida syklopropaanirenkaan kanssa, jolloin muodostuu haarautuneen ketjun rasvahappo metoksiryhmän kanssa . Sitä vastoin natriummetoksidi vedettömässä metanolissa sopii hyvin , kuten myös natriumhydroksidi tai kaliumhydroksidi metanolissa. 3-pyridyylimetyyliesterien (pikolinyyliesterien) muodostaminen nikotinyylialkoholilla (pyridyylimetanoli) on erityisen suositeltavaa rakenteellisessa selvittämisessä massaspektrometristen menetelmien avulla .

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ a b Laktobasillihappo / fytomonihappo. Julkaisussa: Verkkosivusto Japanin lipidien biokemian konferenssin (JCBL) virallinen tietokanta . 19. kesäkuuta 2007, luettu 24. maaliskuuta 2014 .
  2. ↑ Tätä ainetta ei ole vielä luokiteltu sen vaarallisuuden perusteella tai luotettavaa ja mainittavaa lähdettä ei ole vielä löydetty.
  3. ↑ Claus Franzke (Toim.): Elintarvikekemian yleinen oppikirja . 3. painos. Behr's Verlag, Hampuri 1996, ISBN 3-86022-234-1 , s. 69 .
  4. ↑ a b c laktobasillihappo (CHEBI: 34811). Julkaisussa: Website Tietokanta ja biologisesti kiinnostavien kemikaalien ontologia . 25. helmikuuta 2011, luettu 24. maaliskuuta 2014 .
  5. ↑ Taksonomian selain Lactobacillus plantarum. In: Web-sivusto on National Center for Biotechnology Information (NCBI). Haettu 24. maaliskuuta 2013 .
  6. H a b c d K.Hofmann, RA Lucas, SM Sax: Lactobacillus arabinosuksen rasvahappojen kemiallinen luonne. Julkaisussa: The Journal of Biological Chemistry . Nide 195, nro 2, huhtikuu 1952, s.473-485, PMID 14946156 .
  7. ↑ b c d K. Hofmann, SM Sax: kemiallinen luonne rasvahappojen Lactobacillus casei. In: Journal of Biological Chemistry . Nide 205, nro 1, marraskuu 1953, s.55-63 , PMID 13117883 .
  8. ↑ K. Hofmann, RA Lucas, SM Sax (1952): kemiallinen luonne rasvahappojen Lactobacillus arabinosus. Sivut 473-485, tässä s. 484.
  9. B a b K.Hofmann, C. Panos: Laktobasillihapon ja siihen liittyvien yhdisteiden biotiinimainen aktiivisuus. In: Journal of Biological Chemistry . Osa 210, nro 2, lokakuu 1954, s. 687-693, PMID 13211606 .
  10. ↑ b L. J. Stuart, JP Buck et ai.: Rakenne analyysi syklopropyyli rasvahappojen eristetty Escherichia coli. Julkaisussa: Organic Letters . Osa 8, nro 1, tammikuu 2006, s. 79-81, doi : 10.1021 / ol052550d . PMID 16381572 .
  11. ↑ Laktobasillihappo. Julkaisussa: Website Lipid Maps . Haettu 26. maaliskuuta 2014 .
  12. B a b A.Brower, N.Lucero et ai .: Äskettäin tunnistettu vaihtelu Brucella canis -rasvahappopitoisuudessa liittyy maantieteelliseen alkuperään. Julkaisussa: Epidemiologia ja infektiot. Osa 141, nro 4, huhtikuu 2013, s.852-858, doi : 10.1017 / S0950268812001240 . PMID 23174310 .
  13. ↑ Laktobasillihappo, fytomonihappo, (11R, 12S) -metyleeni-oktadekaanihappo. Julkaisussa: Verkkosivusto Japanin lipidien biokemian konferenssin (JCBL) virallinen tietokanta . Haettu 28. maaliskuuta 2014 .
  14. ↑ E. Chargaff, M. Levine: lipidien bakteerit tumefaciens. Julkaisussa: The Journal of Biological Chemistry . Osa 124, 1938, s. 195-205.
  15. ↑ SF Velick, RJ Anderson: Phytomonas tumefaciensin kemia: II Asetoniliukoisen rasvan koostumus .. In: Journal of Biological Chemistry . Vuosikerta 152, 1944, s. 523-531, online .
  16. B a b K.Hofmann , F. Tausig: Fytomonihappojen ja laktobasillihappojen identiteetistä; Agrobacterium (Phytomonas) tumefaciensin rasvahappospektrin uudelleentutkimus. Julkaisussa: The Journal of Biological Chemistry . Osa 213, nro 1, maaliskuu 1955, s. 425-432, PMID 14353943 .
  17. B a b T. Johnsson, P. Nikkila et ai.: Laktobacillus- ja lactococcus-kantojen solujen rasvahappoprofiilit suhteessa viljelyalustan öljyhappopitoisuuteen. Julkaisussa: Applied and Environmental Microbiology. Vuosikerta 61, nro 12, joulukuu 1995, sivut 4497-4499, PMID 16535200 . PMC 1388665 (ilmainen kokoteksti).
  18. ↑ JH Veerkamp: Bifidobacterium- ja Lactobacillus-kantojen rasvahappokoostumus. Julkaisussa: Journal of Bacteriology. Nide 108, nro 2, marraskuu 1971, s. 861-867, PMID 5128337 . PMC 247153 (ilmainen kokoteksti).
  19. ↑ b B. L. Brian, EW Gardner: yksinkertainen menettely läsnäolon havaitsemiseksi syklopropaani rasvahappojen bakteeri lipidejä. Julkaisussa: Applied Microbiology. Osa 16, nro 4, huhtikuu 1968, s.549-552, PMID 4869615 . PMC 547466 (ilmainen kokoteksti).
  20. B a b E. Jantzen, E. Knudsen, R. Winsnes: Rasvahappoanalyysi erilaistumis- tai Bordetella- ja Brucella-lajeille. Julkaisussa: Acta patologica, microbiologica, et immunologica Scandinavica. Osa B, Mikrobiologia. Vuosikerta 90, nro 5, lokakuu 1982, sivut 353-359, PMID 6293245 .
  21. ↑ P. Vandamme, M. Heyndrickx, M. Vancanneyt, B. Hoste, P. De Vos, E. Falsen, K. Kersters, K.-H. Hinz: Bordetella trematum sp. marraskuu, eristetty ihmisten haavoista ja korvatulehduksista sekä Alcaligenes denitrificans Rügerin ja Tanin uudelleenarviointi julkaisussa: International Journal of Systematic Bacteriology. Osa 46, nro 4, lokakuu 1996, s. 849-858, doi : 10.1099 / 00207713-46-4-849 . PMID 8863408 .
  22. B a b c d e f g h i j D. W. Grogan, JE Cronan: Syklopropaanirenkaan muodostuminen bakteerien membraanilipideissä. Julkaisussa: Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR. Vuosikerta 61, nro 4, joulukuu 1997, s. 429-441, PMID 9409147 . PMC 232619 (ilmainen kokoteksti). (Arvostelu).
  23. B a b O.Berdeaux, S.Gregoire et ai .: Laktobasillihapon havaitseminen vähän erukista sisältävässä rypsiöljyssä - Varovaisuushuomautus syklisten rasvahappomonomeerien määrittämisessä kasviöljyissä. Julkaisussa: Lipidien kemia ja fysiikka. Nide 163, nro 7, syyskuu 2010, s.698-702, doi : 10.1016 / j.chemphyslip.2010.07.002 . PMID 20654602 .
  24. ^ A b William W. Christie: Rasvahapot: Luonnolliset alisykliset - rakenteet, esiintyminen ja biokemia. (PDF, 137 kt) In: verkkosivut AOCS Lipid kirjasto. 27. tammikuuta 2014, käyty 9. maaliskuuta 2014 .
  25. ^ WR Fish, GG Holz et ai.: Trypanosomatidien syklopropaanirasvahappo. Julkaisussa: Molecular and Biochemical Parasitology. Nide 3, nro 2, kesäkuu 1981, s. 103-115, PMID 7254247 .
  26. ↑ A. Caligiani, A. Marseglia, G. Palla: Katsaus rasvahappojen syklopropaanien läsnäoloon maito- ja maitotuotteissa. Julkaisussa: Journal of Agricultural and Food Chemistry . [sähköinen julkaisu ennen painamista] heinäkuu 2014, doi : 10.1021 / jf4057204 . PMID 25033416 .
  27. ↑ Hans-Dieter Belitz, Walter Grosch: Elintarvikekemian oppikirja . 4. painos. Springer Verlag, Heidelberg / Berliini 1992, ISBN 3-540-55449-1 , s. 151-155 .
  28. ↑ Hans Beyer, Wolfgang Walter: Orgaanisen kemian oppikirja . 21. painos. Hirzel Verlag, Stuttgart 1988, ISBN 3-7776-0438-0 , s. 189, 390 .
  29. ↑ Kamaluddin Ahmad, F.Merlin Bumpus, FM Strong: Synteesi cis-11-oktadekeenihaposta ja trans-11-oktadekeenihaposta. Julkaisussa: Journal of the American Chemical Society . Osa 70, nro 10, lokakuu 1948, s. 3391-3394, doi : 10.1021 / ja01190a051 .
  30. B a b T.Y. Liu, K.Hofmann : Syklopropaanirenkaan blosynteesi. Julkaisussa: Biokemia . Osa 1, nro 1, tammikuu 1962, s. 189-191, doi : 10.1021 / bi00907a028 . PMID 14465960 .
  31. ↑ Merrill N.Camien, Max S.Dunn: Tyydyttyneet rasvahapot bakteerien antimetaboliitteina. Julkaisussa: Biokemian ja biofysiikan arkistot . Osa 70, nro 2, elokuu 1957, s. 327-345, doi : 10.1016 / 0003-9861 (57) 90121-2 .
  32. ↑ M. Suutari, S. Laakso: Lämpötilan mukauttaminen Lactobacillus fermentumissa: öljyhappojen, rokotteiden ja dihydrosteruliinihappojen interkonversiot. Julkaisussa: Journal of General Microbiology. Osa 138, nro 3, maaliskuu 1992, s. 445-450, doi : 10.1099 / 00221287-138-3-445 .
  33. ↑ L.Palacios-Chaves, A.Zúñiga-Ripa et ai .: Brucella abortuksen syklopropaanirasvahapposyntaasin tunnistaminen ja toiminnallinen analyysi. Julkaisussa: Microbiology. Osa 158, nro 4, huhtikuu 2012, s. 1037-1044, doi : 10.1099 / mic.0.055897-0 . PMID 22262102 .
  34. ↑ H. Teixeira, MG Gonçalves et ai.: Laktobasillihapon kertyminen Oenococcus oeni: n plasmakalvoon: vastaus etanolistressiin? Julkaisussa: Microbial Ecology. Osa 43, nro 1, tammikuu 2002, s. 146-153, doi : 10.1007 / s00248-001-0036-6 . PMID 11984636 .
  35. ↑ Chun Li, Jia-Liang Zhao et ai .: Syklopropaanirasvahapon synteesi ja sen vaikutus Lactobacillus bulgaricus L2: n pakastekuivauseloonjäämiseen erilaisissa kasvuolosuhteissa. Julkaisussa: World Journal of Microbiology and Biotechnology. Osa 25, nro 9, syyskuu 2009, s. 1659-1665, doi : 10.1007 / s11274-009-0060-0 .
  36. ↑ SE Jones, K. Whitehead et ai.: Syklopropaani- rasvahapposyntaasia mutantteja probioottisten ihmisestä peräisin Lactobacillus reuteri ovat viallisia TNF eston. Julkaisussa: Gut Microbes. Osa 2, nro 2, maaliskuu / huhtikuu 2011, s. 69-79, PMID 21637024 . PMC 3225771 (ilmainen kokoteksti).
  37. ↑ T. Kaneda: Iso- ja anteiso-rasvahapot bakteereissa: biosynteesissä, funktio, ja taksonominen merkitys. Julkaisussa: Microbiological Reviews. Vuosikerta 55, nro 2, kesäkuu 1991, s. 288-302, PMID 1886522 . PMC 372815 (ilmainen kokoteksti). (Arvostelu).
  38. ↑ J. Samelis, J. Rementzis et ai .: Solurasvahappojen nopean GC-analyysin hyödyllisyys Weissella viridescensin, Weissella paramesenteroidesin, Weissella hellenican ja joidenkin lihasta peräisin olevien tunnistamattomien, arginiinigatiivisten Weissella-kantojen erottamiseksi. Julkaisussa: Systemaattinen ja sovellettu mikrobiologia. Osa 21, nro 2, kesäkuu 1998, s. 260-265, doi : 10.1016 / S0723-2020 (98) 80031-3 . PMID 9704112 .
  39. ↑ R. Gilarová, M. Voldřich u a.: Solujen rasvahappojen analyysi maitohappobakteerien tunnistamisessa. Julkaisussa: International Journal of Food Microbiology. Nide 24, nro 1-2, joulukuu 1994, s. 315-319, doi : 10.1016 / 0168-1605 (94) 90129-5 .

kirjallisuus

  • Klaus Hofmann, Robert A.Lucas, Sylvan M.Sax: Lactobacillus arabinosuksen rasvahappojen kemiallinen luonne . Julkaisussa: The Journal of Biological Chemistry . nauha 195 , ei. 2 , 1952, s. 473-485 , PMID 14946156 ( PDF, 1,2 Mt ).
  • Dennis W.Grogan, John. E. Cronan, Jr.: Syklopropaanirenkaan muodostuminen bakteerien membraanilipideissä . Julkaisussa: Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR . nauha 61 , ei. 4 , 1997, s. 429-441 , PMC 232619 (ilmainen kokoteksti).
Tämä artikkeli lisättiin tässä versiossa loistavien artikkelien luetteloon 23. elokuuta 2014 .