EXOPOLYSACCHARIDE-PRODUCING LACTIC ACID BACTERIA – HEALTH-PROMOTING PROPERTIES AND APPLICATION IN THE DAIRY INDUSTRY

Anna M. Berthold-Pluta, Antoni St. Pluta, Monika Garbowska, Lidia Stasiak-Różańska
2019 Advancements of Microbiology  
Exopolysaccharides (EPS) are one of the classes of extracellular biopolymers synthesized by bacteria. Some strains of lactic acid bacteria (LAB) used in the dairy industry are able to synthesize EPS (EPS(+) strains). EPS may be secreted by a cell in the form of capsule or slime. Our review describes the factors influencing the activity of EPS production by LAB, the impact of the use of EPS(+) strains on the quality of fermented milk products (yoghurt, cheeses, etc.) and pro-health properties of
more » ... EPS produced by LAB. The capability to synthesize EPS by LAB depends on many factors, e.g., affiliation to species and characteristics of strain, growth stage, composition of culture medium (type of carbon and nitrogen sources, and presence of other nutrients), temperature, pH, and presence of adjuvant microflora. The presence of EPS synthesized by LAB strains has a significant effect on changes in various properties of dairy products, including: yoghurt, kefir and many other fermented milk drinks, sour cream and cheeses. The EPS act as thickening, emulsifying and gelling agents, hence the use of EPS(+) strains may become a certain alternative to the use of thickeners in, e.g., fermented milks. During formation of a casein milk curd, EPS are able to bind water and thus reduce syneresis. The high water holding capacity of EPS has a positive effect on increasing viscosity and improving texture of low-fat cheeses. EPS are claimed to have health-promoting properties, like: anticarcinogenic, antioxidative, immunomodulatory and reducing blood cholesterol. 1. Introduction. 2. General characteristics of exopolysaccharides. 3. Factors affecting exopolysaccharides synthesis by lactic acid bacteria. 4. Effect of exopolysaccharides on the quality of fermented milk products. 4.1. Effect of EPS on the quality of yoghurts. 4.2. Effect of EPS on the quality of other fermented milk drinks. 4.3. Effect of EPS on the quality of cheeses. 5. Health-promoting properties of exopolysaccharides. 6. Conclusions BAKTERIE MLEKOWE WYTWARZAJĄCE EGZOPOLISACHARYDY -WŁAŚCIWOŚCI PROZDROWOTNE I ZASTOSOWANIE W PRZEMYŚLE MLECZARSKIM Streszczenie: Egzopolisacharydy (EPS) to jedna z klas biopolimerów pozakomórkowych wytwarzanych przez bakterie. Niektóre szczepy bakterii kwasu mlekowego (LAB) stosowane w przemyśle mleczarskim są w stanie syntetyzować EPS (szczepy EPS (+)). EPS mogą być wydzielane przez komórkę w postaci kapsułek lub śluzu. W niniejszym przeglądzie opisano czynniki wpływające na aktywność wytwarzania EPS przez LAB, wpływ stosowania szczepów EPS(+) na jakość fermentowanych produktów mlecznych (jogurty, sery, itp.) oraz prozdrowotne właściwości EPS wytwarzanych przez LAB. Zdolność wytwarzania EPS przez LAB zależy od wielu czynników, np. przynależności do gatunku i charakterystyki szczepu, fazy wzrostu, składu pożywki hodowlanej (rodzaj źródła węgla i azotu oraz obecność innych składników odżywczych), temperatury, pH i obecności mikroflory towarzyszącej. Obecność EPS wytwarzanych przez szczepy LAB ma istotny wpływ na zmiany różnych właściwości produktów mlecznych, w tym: jogurtów, kefirów i wielu innych mlek fermentowanych, śmietany oraz serów. EPS zachowują się jak środki zagęszczające, emulgujące i żelujące, a zatem użycie szczepów EPS(+) może stać się pewną alternatywą dla zastosowania środków zagęszczających, np. w mlekach fermentowanych. Podczas tworzenia się skrzepu kazeinowego, EPS mogą "wiązać" wodę i tym samym zmniejszać synerezę. Wysoka zdolność zatrzymywania wody przez EPS ma pozytywny wpływ na zwiększenie lepkości i poprawę tekstury serów, zwłaszcza tych o obniżonej zawartości tłuszczu. Wiadomo także, że EPS mają właściwości prozdrowotne, takie jak: przeciwnowotworowe, przeciwutleniające, immunomodulujące i obniżające poziom cholesterolu we krwi. 1. Wstęp. 2. Ogólna charakterystyka egzopolisacharydów. 3. Czynniki wpływające na wytwarzanie egzopolisacharydów przez bakterie kwasu mlekowego. 4. Wpływ egzopolisacharydów na jakość fermentowanych produktów mlecznych. 4.1. Wpływ EPS na jakość jogurtów. 4.2. Wpływ EPS na jakość innych fermentowanych napojów mlecznych. 4.3. Wpływ EPS na jakość serów. 5. Zdrowotne właściwości egzopolisacharydów. 6. Podsumowanie
doi:10.21307/pm-2019.58.2.191 fatcat:7vol2in2wzdphftpupokuotmlu