Der Hauptunterschied zwischen homofermentativen und heterofermentativen Bakterien besteht darin, dass homofermentative Bakterien eine Art von Milchsäurebakterien sind, die nur Milchsäure als primäres Nebenprodukt bei der Glucosefermentation produzieren, während heterofermentative Bakterien eine Art von Milchsäurebakterien sind Ethanol/Essigsäure und CO2 außer Milchsäure als Nebenprodukte bei der Glucosefermentation produzieren.
Milchsäurebakterien (LAB) sind in der Milchindustrie weit verbreitet. Milchsäurebakterien produzieren Milchsäure als Hauptnebenprodukt der Zuckerfermentation. Sie sind grampositiv und stäbchen- oder kokkenförmig. Diese Bakterien sind toleranter gegenüber einem niedrigen pH-Wert als andere Bakterien, die mit der Milchindustrie in Verbindung gebracht werden. Sie werden üblicherweise in Starterkulturen und Milchfermentationen verwendet. Milchsäurebakterien machen Milch sauer. Darüber hinaus werden diese Bakterien aufgrund ihres Nebenprodukts bei der Zuckerfermentation als homofermentative und heterofermentative Bakterien klassifiziert.
Was sind homofermentative Bakterien?
Homofermentative Bakterien sind eine Art von Milchsäurebakterien, die nur Milchsäure als primäres Nebenprodukt bei der Glucosefermentation produzieren. In der Biochemie wandeln homofermentative Bakterien Glukosemoleküle in zwei Milchsäuremoleküle um. Sie verwenden diese Reaktion, um zwei ATP-Moleküle durch Phosphorylierung auf Substratebene herzustellen. Zu den homofermentativen Bakterien gehören Lactococcus-Spezies, die in Molkerei-Starterkulturen verwendet werden, um unter Bedingungen mit reduziertem pH-Wert schnell Milchsäure zu produzieren. In der Milchindustrie können Lactococcus-Spezies in Einzelstamm-Starterkulturen oder in Mischstammkulturen mit anderen Milchsäurebakterien wie Lactobacillus und Streptococcus verwendet werden.
Abbildung 01: Homofermentative Bakterien
Homofermentative Bakterien produzieren
Lactococcus-Spezies werden häufig bei der Herstellung von fermentierten Milchprodukten wie Käse verwendet. Jedenfalls kann der homofermentative Zustand von Lactococcus angepasst werden, indem die Umgebungsbedingungen wie pH, Glukosekonzentration und Nährstofflimitierung verändert werden. Thermophile Stämme von Lactobacillus helveticus werden auch in der Käseherstellung verwendet. Zu den in der Joghurtindustrie verwendeten homofermentativen Bakterien gehören Stämme von Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus acidophilus und Streptococcus salivarius. Darüber hinaus sind Sterptococcus spp., Enterococcus, Pediococcus und Aerococcus andere homofermentative Bakterien, die in der Milchindustrie verwendet werden, aber sie werden selten als Starterkulturen verwendet.
Was sind heterofermentative Bakterien?
Heterofermentative Bakterien sind eine Art von Milchsäurebakterien, die neben Milchsäure als Nebenprodukte bei der Glucosefermentation Ethanol/Essigsäure und CO2 produzieren. In heterofermentativen Bakterien werden neben der Milchsäure als Hauptendprodukt auch eine erhebliche Menge eines oder mehrerer Metaboliten (Ethanol/Essigsäure, CO2) bei der Glucosefermentation produziert. In der Biochemie produzieren heterofermentative Bakterien eine Milchsäure und ein ATP, zusammen mit CO2 bei der Glucosefermentation. Sie können aber auch verschiedene andere Endprodukte wie Ethanol, Essigsäure, Propionsäure, Acetaldehyd oder Diacetyl produzieren.
Abbildung 02: Heterofermentative Bakterien
Die Prüfung auf heterofermentative Bakterien beinh altet den Nachweis von CO2 Gas. Obwohl sie in der Milch- und Molkereiindustrie ungewöhnlich sind, werden sie selten als Starterkulturen in der Molkereiindustrie verwendet. Manchmal können heterofermentative Bakterien, wenn sie ein Wachstum in beträchtlicher Zahl zulassen, Defekte wie Schlitze in Hartkäse und aufgeblähte Verpackungen in anderen Milchprodukten verursachen. Heterofermentative Bakterien umfassen Leuconostoc spp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus plantarium, Lactobacillus casei und Lactobacillus curvatus.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen homofermentativen und heterofermentativen Bakterien?
- Homofermentative und heterofermentative Bakterien sind Arten von Milchsäurebakterien.
- Beide sind grampositiv und stäbchen- oder kokkenförmig.
- Sie produzieren Milchsäure bei der Glucosefermentation.
- Sie produzieren ATP bei der Glucosefermentation.
- Beide werden in der Milchindustrie verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen homofermentativen und heterofermentativen Bakterien?
Homofermentative Bakterien sind eine Art von Milchsäurebakterien, die nur Milchsäure als primäres Nebenprodukt bei der Glucosefermentation produzieren. Andererseits sind heterofermentative Bakterien eine Art von Milchsäurebakterien, die Ethanol/Essigsäure und CO2 außer Milchsäure als Nebenprodukte bei der Glucosefermentation produzieren. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen homofermentativen und heterofermentativen Bakterien. Außerdem werden homofermentative Bakterien üblicherweise als Starterkulturen in der Milchindustrie verwendet. Im Gegensatz dazu werden heterofermentative Bakterien selten als Starterkulturen in der Milchindustrie verwendet.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen homofermentativen und heterofermentativen Bakterien tabellarisch zusammen.
Zusammenfassung – Homofermentative vs. heterofermentative Bakterien
Milchsäurebakterien (LAB) sind eine heterogene Gruppe von Bakterien, die bei einer Vielzahl von Fermentationsprozessen eine bedeutende Rolle spielen. Sie vergären Kohlenhydrate in der Nahrung und produzieren als Hauptnebenprodukt Milchsäure. Diese Bakterien werden aufgrund ihres Nebenprodukts bei der Zuckerfermentation in homofermentative und heterofermentative Bakterien eingeteilt. Homofermentative Bakterien sind eine Art von Milchsäurebakterien, die nur Milchsäure als primäres Nebenprodukt bei der Glucosefermentation produzieren. Auf der anderen Seite sind heterofermentative Bakterien eine Art von Milchsäurebakterien, die Ethanol/Essigsäure und CO2 außer Milchsäure als Nebenprodukte bei der Glucosefermentation produzieren. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen homofermentativen und heterofermentativen Bakterien.
