สารเมตาบอไลต์จากกระบวนการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ร่วมกันและคุณสมบัติเชิงหน้าที่
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
บทคัดย่อ
การเพาะเลี้ยงร่วม (co-culture) เกี่ยวข้องกับการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์หลายสายพันธุ์ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต วิธีนี้ช่วยส่งเสริมกิจกรรมของจุลินทรีย์ทำให้เกิดการสังเคราะห์สารเมตาบอไลต์ต่าง ๆ ในระหว่างการหมัก สารเมตาบอไลต์เหล่านี้รวมถึงสารเมตาบอไลต์ปฐมภูมิและทุติยภูมิที่เปลี่ยนแปลงขึ้นกับปัจจัยต่าง ๆ เช่น ประเภทของจุลินทรีย์และสภาพแวดล้อมในการหมัก การหมักร่วมส่งผลให้เกิดสารเมตาบอไลต์ที่หลากหลาย รวมถึงสารที่ผลิตจากการหมักร่วมของยีสต์สายพันธุ์ต่าง ๆ ประกอบด้วย ยีสต์ร่วมกับแบคทีเรีย และยีสต์ร่วมกับสาหร่าย กระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับวิถีเมตาบอลิซึมที่เสริมซึ่งกันและกัน ส่งผลให้สารเมตาบอไลต์มีคุณสมบัติการทำงานที่แตกต่างกันออกไป สารเหล่านี้ไม่เพียงแต่เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการและปรับปรุงรสชาติและกลิ่นเท่านั้น แต่ยังยืดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอีกด้วย กระบวนการหมักร่วมของจุลินทรีย์มีประสิทธิภาพในการผลิตสารที่มีคุณค่าพร้อมการใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อาหารเพื่อสุขภาพและยา กระบวนการเพาะเลี้ยงร่วมของจุลินทรีย์แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ชีวภาพ ด้วยการใช้ประโยชน์จากปฏิสัมพันธ์ที่เสริมฤทธิ์กันระหว่างจุลินทรีย์ต่าง ๆ การเพาะเลี้ยงร่วมจึงส่งผลต่อคุณสมบัติเชิงหน้าที่ที่หลากหลาย รวมถึงวิถีทางเมตาบอลิซึมที่เพิ่มขึ้น และการผลิตสารเมตาบอไลต์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะเพื่อประยุกต์ใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าเพิ่มขึ้น ดังนั้นสารเมตาบอไลต์ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ร่วมถือเป็นกลยุทธ์ที่มีแนวโน้มในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตทางชีวภาพ และการพัฒนาผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่ก้าวหน้า
##plugins.generic.usageStats.downloads##
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Singh R, Kumar M, Mittal A, Mehta PK. Microbial metabolites in nutrition, healthcare and agriculture. 3Biotech. 2017;7(1):15.
Son EY, Lee SM, Kim M, Seo J-A, Kim Y-S. Comparison of volatile and non-volatile metabolites in rice wine fermented by Koji inoculated with Saccharomycopsis fibuligera and Aspergillus oryzae. Food Res Int. 2018;109:596-605.
Schulz-Bohm K, Martín-Sánchez L, Garbeva P. Microbial volatiles: small molecules with an important role in intra- and inter-kingdom interactions. Front Microbiol. 2017;8:2484.
Duarte WF, Amorim JC, Schwan RF. The effects of co-culturing non-Saccharomyces yeasts with S. cerevisiae on the sugar cane spirit (cachaça) fermentation process. Antonie van Leeuwenhoek. 2013;103(1):175-94.
Hashem M, Alamri SA, Asseri TAY, Mostafa YS, Lyberatos G, Ntaikou I. On the optimization of fermentation conditions for enhanced bioethanol yields from starchy biowaste via yeast co-cultures. Sustainability. 2021;13(4):1890.
Chen Y. Development and application of co-culture for ethanol production by co-fermentation of glucose and xylose: a systematic review. J Ind Microbiol Biotechnol. 2011;38(5):581-97.
Nenciarini S, Reis-Costa A, Pallecchi M, Renzi S, D’Alessandro A, Gori A, et al. Investigating yeast–Lactobacilli interactions through co-culture growth and metabolite analysis. Fermentation. 2023;9(11):933.
Chan MZA, Tan LT, Heng SWQ, Liu SQ. Effect of co-fermentation of Saccharomyces boulardii CNCM-I745 with four different probiotic Lactobacilli in coffee brews on cell viabilities and metabolic activities. Fermentation. 2023;9(3):219.
Boudaoud S, Aouf C, Devillers H, Sicard D, Segond D. Sourdough yeast-bacteria interactions can change ferulic acid metabolism during fermentation. Food Microbiol. 2021;98:103790.
Kadyan S, Rashmi HM, Pradhan D, Kumari A, Chaudhari A, Deshwal GK. Effect of lactic acid bacteria and yeast fermentation on antimicrobial, antioxidative and metabolomic profile of naturally carbonated probiotic whey drink. LWT. 2021;142:111059.
Senne de Oliveira Lino F, Bajic D, Vila JCC, Sánchez A, Sommer MOA. Complex yeast–bacteria interactions affect the yield of industrial ethanol fermentation. Nature Communications. 2021;12(1):1498.
Xu Z, Theodoropoulos C, Pittman JK. Optimization of a Chlorella–Saccharomyces co–culture system for enhanced metabolite productivity. Algal Res. 2024;79:103455.
Khammee P, Ramaraj R, Whangchai N, Bhuyar P, Unpaprom Y. The immobilization of yeast for fermentation of macroalgae Rhizoclonium sp. for efficient conversion into bioethanol. Biomass Conversion and Biorefinery. 2021;11(3):827-35.
Dillschneider R, Schulze I, Neumann A, Posten C, Syldatk C. Combination of algae and yeast fermentation for an integrated process to produce single cell oils. Appl Microbiol Biotechnol. 2014;98(18):7793-802.
He W, Tian Y, Liu S, Vaateri L, Ma X, Haikonen T, et al. Comparison of phenolic composition and sensory quality among pear beverages made using Saccharomyces cerevisiae and Torulaspora delbrueckii. Food Chem. 2023;422:136184.
Han X, Qin Q, Li C, Zhao X, Song F, An M, et al. Application of non-Saccharomyces yeasts with high β-glucosidase activity to enhance terpene-related floral flavor in craft beer. Food Chem. 2023;404:134726.
Fan T, Qu J, Wang L, Zhang J, Yang X, Zhang H, et al. Genome sequencing, assembly, and characterization of Pichia fermentans Z9Y-3 as a non-Saccharomyces yeast with aroma enhancing potential. Food Biosci. 2023;53:102701.
Pirrone A, Prestianni R, Naselli V, Todaro A, Farina V, Tinebra I, et al. Influence of indigenous Hanseniaspora uvarum and Saccharomyces cerevisiae from sugar-rich substrates on the aromatic composition of loquat beer. Int J Food Microbiol. 2022;379:109868.
Rai AK, Pandey A, Sahoo D. Biotechnological potential of yeasts in functional food industry. Trends Food Sci Technol. 2019;83:129-37.
Chaves-López C, Serio A, Paparella A, Martuscelli M, Corsetti A, Tofalo R, et al. Impact of microbial cultures on proteolysis and release of bioactive peptides in fermented milk. Food Microbiol. 2014;42:117-21.
Rekha CR, Vijayalakshmi G. Biomolecules and nutritional quality of soymilk fermented with probiotic yeast and bacteria. Appl Microbiol Biotechnol. 2008;151(2):452-63.
Chandrasekar Rajendran SC, Chamlagain B, Kariluoto S, Piironen V, Saris PEJ. Biofortification of riboflavin and folate in idli batter, based on fermented cereal and pulse, by Lactococcus lactis N8 and Saccharomyces boulardii SAA655. J Appl Microbiol. 2017;122(6):1663-71.
Nakamura Y, Yamamoto N, Sakai K, Takano T. Antihypertensive effect of sour milk and peptides isolated from it that are inhibitors to Angiotensin I-Converting Enzyme. J Dairy Sci. 1995;78(6):1253-7.
Xie X, zheng M, Bai Y, Zhang Z, Zhang M, Chen Z, et al. Effect of Lactiplantibacillus plantarum and Saccharomyces cerevisiae fermentation on the multi-scale structure and physicochemical properties of highland barley starch. Food Biosci. 2023;52:102419.
Malbaša RV, Lončar ES, Vitas JS, Čanadanović-Brunet JM. Influence of starter cultures on the antioxidant activity of kombucha beverage. Food Chem. 2011;127(4):1727-31.
Carbonetto B, Nidelet T, Guezenec S, Perez M, Segond D, Sicard D. Interactions between Kazachstania humilis yeast species and lactic acid bacteria in Sourdough. Microorganisms. 2020;8(2).