Bacteriocin ist ein kleines Molekül, das von Bakterien produziert wird und eng verwandte Stämme hemmt. Es ist normalerweise ein Peptid oder ein Protein – Aminosäureketten unterschiedlicher Größe. Diese Verbindungen sind sowohl für Studien der grundlegenden Mikrobiologie als auch für die Konservierung von Lebensmitteln und die Verbesserung der menschlichen Gesundheit von Interesse.
Diese Toxine werden von einer Vielzahl von Bakterien produziert. Als erstes wurde das Bakterium Escherichia coli untersucht, das im menschlichen Darm lebt und häufig im Labor verwendet wird. Es produziert eine Reihe von Bakteriocinen, wobei die Colicine am besten untersucht sind.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Bakteriocine die menschliche Gesundheit beeinträchtigen können. In unserem Darm wimmelt es von einer ganzen mikrobiellen Welt, die die Verdauung unterstützt und unser Immunsystem beeinflusst. Viele dieser Bakterien produzieren ein Bakteriocin, das ihnen hilft, im Wettbewerb um Ressourcen Fuß zu fassen. Wenn man Antibiotika einnimmt, können die nützlichen Bakterien abgetötet werden, wodurch pathogene Organismen die Macht übernehmen können.
Eine Möglichkeit, dies zu verhindern, besteht darin, Nahrung mit Probiotika wie beispielsweise verstärktem Joghurt zu sich zu nehmen. Probiotika sind nützliche Mikroorganismen, die in die Nahrung eingebracht werden, damit sie unseren Darmtrakt neu besiedeln können. Häufig gehören diese Bakterien zu einer Gruppe, die als Milchsäurebakterien bekannt ist, insbesondere Arten von Lactobacillus. Milchsäurebakterien wandeln Zucker in Abwesenheit von Sauerstoff in Milchsäure und andere Verbindungen um.
Milchsäurebakterien produzieren eine Reihe verschiedener Bakteriocin-Typen, die als Lantibiotika bekannt sind. Einige davon hemmen nachweislich das Wachstum von Bakterien, die Krankheiten verursachen können. Eine andere Art von Milchsäurebakterien, die in unserem Darm lebt, ist Enterococcus faecalis. Obwohl dieses Bakterium ein menschliches Pathogen sein kann, produzieren mehrere Stämme ein Bakteriocin mit Aktivität gegen die Pneumokokken-Bakterien, die eine Lungenentzündung verursachen. Es wurden Forschungen mit nicht-pathogenen Stämmen durchgeführt, die dieses Bakteriocin produzieren, um die Nase von Kindern zu impfen, um sie vor einer Pneumokokken-Pneumonie zu schützen.
Fermentierte Lebensmittel sind ein weiterer Bereich, in dem Bakteriocine dazu beitragen, Krankheitserreger vom Menschen fernzuhalten. Sie sind einer von mehreren Gründen für die antimikrobielle Aktivität von Milchsäurebakterien in diesen Lebensmitteln. Andere Gründe sind die Produktion von Anti-Pilz-Verbindungen und organischen Säuren. Starterkulturen, die Bakteriocin produzieren, wurden mit fermentierter Wurst und Käse getestet und schützen in beiden Fällen vor den potenziell tödlichen Krankheitserregern Listerien und Clostridium in letzterem Fall.
Da das industrielle Potenzial von Bakteriocinen weiter erforscht wird, werden sie wahrscheinlich in der Lebensmittelindustrie vermehrt eingesetzt. Die Verwendung von Probiotika ist ab 2010 ein stark wachsender Markt. Die mikrobiologische Forschung wird wahrscheinlich weiterhin neue Bakteriocine mit neuartigen Spezifitäten identifizieren, die zum Schutz der menschlichen Gesundheit verwendet werden können.