Bakteriocyna to mała cząsteczka wytwarzana przez bakterie, która hamuje blisko spokrewnione szczepy. Zwykle jest to peptyd lub białko – różnej wielkości łańcuchy aminokwasów. Związki te są przedmiotem zainteresowania zarówno w badaniach podstawowej mikrobiologii, jak i konserwacji żywności i poprawy zdrowia człowieka.
Toksyny te są wytwarzane przez szeroką gamę bakterii. Pierwszym przedmiotem badań była bakteria Escherichia coli, która żyje w ludzkich jelitach i jest często wykorzystywana w pracach laboratoryjnych. Wytwarza szereg bakteriocyn, z których najlepiej zbadane są kolicyny.
Istnieje kilka sposobów, w jakie bakteriocyny mogą wpływać na zdrowie człowieka. W naszych jelitach roi się od całego świata drobnoustrojów, które wspomagają trawienie i wpływają na nasz układ odpornościowy. Wiele z tych bakterii wytwarza bakteriocynę, która pomaga im zdobyć przyczółek wśród rywalizujących o zasoby. Kiedy bierze się antybiotyki, może to zabić pożyteczne bakterie, pozwalając organizmom chorobotwórczym przejąć kontrolę.
Jednym ze sposobów, aby temu zapobiec, jest przyjmowanie żywności zawierającej probiotyki, takie jak ulepszony jogurt. Probiotyki to pożyteczne mikroorganizmy wprowadzane do pożywienia, aby mogły ponownie skolonizować nasz przewód pokarmowy. Często bakterie te należą do grupy zwanej bakteriami kwasu mlekowego, szczególnie z gatunku Lactobaccillus. Bakterie kwasu mlekowego przy braku tlenu przekształcają cukry w kwas mlekowy i inne związki.
Bakterie kwasu mlekowego wytwarzają szereg różnych typów bakteriocyn, zwanych lantybiotykami. Wykazano, że niektóre z nich hamują rozwój bakterii, które mogą powodować choroby. Innym rodzajem bakterii kwasu mlekowego, która żyje w naszych jelitach, jest Enterococcus faecalis. Chociaż ta bakteria może być ludzkim patogenem, kilka szczepów wytwarza bakteriocynę o działaniu przeciwko bakteriom pneumokokowym wywołującym zapalenie płuc. Przeprowadzono badania przy użyciu niepatogennych szczepów wytwarzających tę bakteriocynę do zaszczepiania nosa dzieci, aby chronić je przed pneumokokowym zapaleniem płuc.
Sfermentowana żywność to kolejny obszar, w którym bakteriocyny przyczyniają się do utrzymania patogenów z dala od ludzi. Są one jednym z kilku powodów przeciwdrobnoustrojowego działania bakterii kwasu mlekowego w tego typu produktach spożywczych. Inne przyczyny to produkcja związków przeciwgrzybiczych i kwasów organicznych. Kultury starterowe, które wytwarzają bakteriocynę, zostały przetestowane z fermentowaną kiełbasą i serem i stwierdzono, że chronią przed potencjalnie śmiertelnymi patogenami Listeria w obu przypadkach, a Clostridium w drugim.
W miarę kontynuowania badań nad potencjałem przemysłowym bakteriocyn, prawdopodobnie będzie ich coraz więcej w przemyśle spożywczym. Stosowanie probiotyków jest bardzo rozwijającym się rynkiem od 2010 r. Badania mikrobiologiczne prawdopodobnie będą nadal identyfikować nowe bakteriocyny o nowych właściwościach, które można wykorzystać do ochrony zdrowia ludzkiego.