Кіріспе
Бактерия түрі Fructilactobacillus sanfranciscensis – сүт қышқылы бактерияларының гетероферментациялық түрі. Ол негізінен сүт және сірке қышқылын өндіру арқылы ашытқы нанға тән дәмін қалыптастыруға көмектеседі. Бұл бактерия Сан-Франциско қаласынан табылып, осы қаладағы ашытқы нандарда кездесетіні анықталған. Алайда, ол I типті ашытқы нандарда бүкіл әлемде басым. Шындығында, F. sanfranciscensis мыңдаған жылдар бойы ашытқы нан жасауда қолданылып келеді және жыл сайын 3 миллион тонна ашытқы өнімдерінде пайдаланылады. Кәсіби мақсатта F. sanfranciscensis бактериясының белгілі бір штамдары арнайы ортада өсіріліп, мұздатып кептіріледі, содан кейін әлемнің түкпір-түкпіріндегі нан пісіретін орындарға жіберіледі.
Fructilactobacillus sanfranciscensis is a heterofermentative species of lactic acid bacteria which, through the production mainly of lactic and acetic acids, helps give sourdough bread its characteristic taste. It is named after San Francisco, where sourdough was found to contain the variety, though it is dominant in Type I sourdoughs globally. In fact, F. sanfranciscensis has been used in sourdough breads for thousands of years, and is used in 3 million tons of sourdough goods yearly. For commercial use, specific strains of F sanfranciscensis are grown on defined media, freeze dried, and shipped to bakeries worldwide.
Шолу
Fructilactobacillus sanfranciscensis тұңғыш рет 1971 жылы Клайн мен Сугихаралармен оқшауланды. Сүт қышқылы бактериялары ретінде, оның штаммдары Грам-оң, жіңішке, таяқша тәрізді, спора түзбайтын және жылжымайтын. Олар міндетті түрде гетероферментативті, яғни гексоза қанттарын тек сүт қышқылына ғана емес, сонымен қатар этанолға, CO2 және/немесе сірке қышқылына айналдыра алады. Бұл гетероферментативті қабілет осы түрдің нанның ерекше дәмін қалыптастырудағы рөлі үшін өте маңызды. Көпірген нан қамыры ашытқы мен лактобациллалардың шамамен 1:100 арақатынасындағы қоспасымен ашытылады. Ашытқының ең көп таралған түрі – Kasachstania humilis (бұрын Candida humilis немесе C. milleri). Бұл ашытқы қамырдағы мальтозаны метаболизмдей алмайды, ал Fructilactobacillus sanfranciscensis-ке мальтоза қажет. Сондықтан олар субстрат үшін бәсекелес емес, лактобациллалар мальтозаны, ал ашытқылар басқа қанттарды, соның ішінде F. sanfranciscensis өндіретін глюкозаны пайдаланады.
Өсу шарттары
F. sanfranciscensis өсімінің жылдамдығына қышқылдық және температура сияқты сыртқы жағдайлар әсер етеді. 33 °C (91 °F) температурасы максималды өсу қарқынына алып келеді, ал 41 °C (105 °F) жоғары температура бактериялардың өсуін толығымен тоқтатады. pH жағынан алғанда, көптеген штаммдар 3,6 деңгейіне дейін төтеңдей алады, бірақ өсу үшін ең қолайлы диапазон сәл жоғары (шамамен 4-5), себебі бұл кейбір маңызды белоктар үшін де оңтайлы pH болып табылады – мысалы, мальтоза тасымалына қатысатындары 5,2-5,6 деңгейінде ең жақсы жұмыс істейді.
Геном
Fructilactobacillus sanfranciscensis штамдарының геномдары көбінесе өте кішкентай болады – тіпті, олардың барлық лактобацилдердің арасындағы ең кішкентайы екені айтылады. Көптеген жағдайда F. sanfranciscensis-тегі көптеген гендер (басқа гетероферментативті лактобацилдерде де кездесетін) мутация нәтижесінде жойылған немесе жоғалған деп саналады. Дегенмен, гендердің жоғалуына және геномның жалпы көлемінің кіші болуына қарамастан, F. sanfranciscensis геномдары рибосомалық РНК (rRNA) оперондары бойынша салыстырмалы түрде тығыз, бұл олардың тез өсуіне және белок синтезіне көмектеседі. Сонымен қатар, кішкентай геном метаболизмдік энергияны үнемдеуге мүмкіндік береді. Жалпы, геномның ұзындығы штаммдар арасында өзгеруі мүмкін: кейбіреулерінде плазмидтер көп, ал кейбіреулерінде айналма хромосомалар сәл ұзын болады және т.б. Бірақ көптеген штамдар осы ерекше кішкентай геномды және rRNA оперондарының жоғары тығыздығын бөліседі, бұл оларға салыстырмалы түрде жылдам өсуге мүмкіндік береді.