<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">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 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</abstract>

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 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

Exopolysaccharide-Producing Lactic Acid Bacteria – Health-Promoting Properties And Application In The Dairy Industry

Advancements of Microbiology

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

<trans-abstract xml:lang="pl" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">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</trans-abstract>

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

Exopolysaccharides (EPS) are one of the classes of extracellular biopolymers synthesized by bacteria. Some strains of lactic acid bacteria (LAB) used in the...

Factors affecting EPS synthesis by LAB	References
Species/strain	[41, 58, 60, 79, 81, 83, 89]
Growth stage of bacteria	[12, 13, 93]
Temperature	[12, 13, 49, 62, 72, 82, 92, 93]
pH of medium	[12, 39, 82, 93]
Time of incubation	[12–14, 53, 82, 93]
Culture medium composition (e.g., source of nitrogen and carbon)	[69, 72, 82, 83, 86, 92, 93]
Presence of adjuvant microflora	[2, 3]

LAB species	Products
Lactococcus
Lc. lactis subsp. lactis	buttermilk, kefir, Nordic ropy milks
Lc. lactis subsp. cremoris	buttermilk, kefir, dahi, Nordic ropy milks, reduced-fat Cheddar cheeses
Lc. lactis subsp. lactis biovar diacetylactis	buttermilk, kefir, dahi, Nordic ropy milks
Streptococcus
S. salivarius subsp. thermophilus	yoghurt, dahi, Nordic ropy milks, fresh cheeses, Mozzarella cheese, Feta cheese
Leuconostoc
Ln. mesenteroides subsp. mesenteroides	kefir, sour cream
Ln. mesenteroides subsp. cremoris	kefir, sour cream, Nordic ropy milks
Ln. mesenteroides subsp. dextranicum	kefir, sour cream, Nordic ropy milks
Lactobacillus
Lb. delbrüeckii subsp. delbrüeckii	fermented milks, yoghurt
Lb. delbrüeckii subsp. lactis	fermented milks
Lb. delbrüeckii subsp. bulgaricus	yoghurt, Bulgarian buttermilk, Nordic ropy milks
Lb. helveticus	kefir, kumys, Nordic ropy milks
Lb. acidophilus	acidophilus milk, kefir
Lb. paracasei subsp. paracasei	fermented milks
Lb. johnsonii	probiotic yoghurt, fermented milks
Lb. casei	probiotic yoghurt
Lb. paracasei	probiotic yoghurt
Lb. reuteri	probiotic yoghurt
Lb. rhamnosus	kefir, acid-rennet cheeses
Lb. plantarum	kefir
Lb. kefir	kefir
Lb. kefiranofasciens	kefir
Lb. brevis	kefir
Lb. fermentum	kefir

Exopolysaccharide-Producing Lactic Acid Bacteria – Health-Promoting Properties And Application In The Dairy Industry

Article Category: article

Pubblicato online: 15 ott 2019

Pagine: 191 - 204

Ricevuto: 01 nov 2018

Accettato: 01 mar 2019

DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2019.58.2.191

© 2019 Anna M. Berthold-Pluta et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Factors affecting EPS synthesis by lactic acid bacteria

The use of EPS(+) lactic bacteria in the production of various fermented milk products