Enterococci

図2.6に、腐敗した食品で形成される可能性のあるさまざまな生物起源アミンを示します。 微生物代謝活動に対する食品マトリックス中の生体アミンの形成。 灰色の矢印は生体アミンの生成に直接つながる脱炭酸反応を示し、点線は一段階の脱炭酸反応とは異なる代謝経路で生成される生体アミンを示している。

(Figure taken from , adapted according to )

ヒスタミン、チラミン、フェニルエチルアミンおよびカダベリンは、それぞれの前駆体ヒスチジン、チロシン、フェニルアラニンおよびリジンから一段階の脱炭酸反応によって生成される。 これらの生体アミンの生産と分泌には、（1）前駆体アミノ酸の能動輸送系、（2）脱炭酸反応、（3）脱炭酸反応に起因するアミン排泄系が必要である。 輸送には一般にタンパク質が関与し、前駆体アミノ酸とその脱炭酸の結果生じるアミンとを交換する。 細胞内では、アミノ酸はピリドキサールリン酸の存在下で、特定の脱炭酸酵素（カルボキシリラーゼ EC 4.1.1.1）の触媒により脱炭酸が行われる。 最も研究されている脱炭酸酵素はヒスチジン脱炭酸酵素（HDC）、チロシン脱炭酸酵素（TDC）、リジン脱炭酸酵素（LDC）で、それぞれhdcA、tdcA、cadA遺伝子によりコードされている。 これらの遺伝子は、その後、輸送や成熟など、生体アミンの生産過程の他の段階に関与する他の遺伝子とともにオペロンに組織化される。 これらの脱炭酸酵素の特異性については長い間議論されてきたが、現在では1つの脱炭酸酵素が複数の基質を脱炭酸できることが確立されている。 例えば、Enterococcus TDCはフェニルアラニンとチロシンを脱炭酸して、それぞれフェニルエチルアミンとチラミンを生成することができる 。 プトレスシン、アグマチン、スペルミジン、およびスペルミンは、水平移動によって獲得される可能性があるため、種または株に特異的である可能性がある遺伝子群によって触媒される異なる経路によって合成される。

腸球菌は、発酵食品中の生体アミンの生産を担う脱炭酸酵素活性を引き起こす能力があると説明されている。 彼らは、細菌界で最も強力なチロシンおよびフェニルアラニン脱炭酸酵素活性を有すると認識されているほどです。 ソーセージなどの発酵肉に含まれる内因性細菌叢の乳酸菌は、チラミンの主要な生産者として認識されている。 チーズや一部の肉類は、2-フェニルエチルアミン、チラミン、ヒスチジン、その他のアミン類の生産に適した基質である可能性があります。 このため、これらの菌株は、生体アミンの合成やその異化に関与する脱炭酸酵素やその他の酵素をコードする遺伝子やオペロンを保有している。 水産物の場合、生物起源アミンの合成は腸球菌に起因するものではありません。 乳製品の生物起源アミン生産に関与する主な細菌である腸球菌などの耐熱性細菌は、低温殺菌では一部しか除去されませんが、加熱処理により生物起源アミンレベルが低下します。 この現象は、食品の汚染レベルが低下したこと、および/または、必須脱炭酸補酵素が低温殺菌によって変性したことに起因すると考えられる。

乳酸菌は脂質に対してはあまり活性がないが、短鎖脂肪酸をケトンやメチル化ラクトンに変換したり、不飽和脂肪酸の酸化によりアルデヒドを生成して腐敗臭や味を発生させたり、脂質やタンパク質、乳糖から生成する芳香化合物を溶かし込むことによって、チーズのフレーバーに関与することが分かっている。 によると、腸球菌は他の乳酸菌よりも強いエステラーゼ活性を持つことが多い。 腸球菌の中でも、これらの活性は変化しやすく、E. faecalisではE. faeciumよりも強いことが研究により示されている。 他の研究によると、腸球菌の脂肪分解活性は種によってではなく、菌株の由来となるチーズの種類によって変化することが示されている。 は、腸球菌がStreptococcus株よりもトリグリセリドに対して活性が高いこと、放出される脂肪酸の炭素鎖長が長くなるにつれて加水分解率が低下することを示した（トリプロピオニン > トリブチリン > トリカプリン > トリカプリルリン）。 彼らは、トリオレインに対する活性の欠如を強調しています。腸球菌が全乳を含む増殖培地中に置かれた場合、低い脂肪分解活性を示すことを示しています。 は、チーズから分離されたE. faeciumとE. faecalが発現するトリブチリン加水分解を示したが、これらの菌株は乳脂質に活性を示さない。 しかし、腸球菌の乳脂質の加水分解能力は、株によって大きく異なることが示されている。 ある株は脂肪分解活性を示さないが、他の株は広範囲の脂肪酸に対して高い活性を示す。 合成基質（4-ニトロフェニルアシル）を用いて行われた, による研究では、鎖長が2～18炭素の脂肪酸に対するE. faeciumの活性が示されました。 その後の研究により、E. faeciumの細胞内エステラーゼは、in vitroで炭素数2から12の4-ニトロフェニルアシルに対して活性を示し、4-ニトロフェニルブチレート（C2）存在下で最適となることが明らかになった。 試験した腸球菌の大多数（90%、N = 129）は、炭素数4～18の脂肪酸を含む均一なトリグリセリドを加水分解することができ、その活性は炭素鎖長が長くなるにつれて減少することが示された。 この同じ研究で試験したすべての株（100％）は、4-ニトロフェニルアセテート（C2）から4-ニトロフェニルステアレート（C18）までの合成基質に対して活性を示し、活性も脂肪酸炭素鎖の長さが増加することによって減少することが示された。

卵製品の腐敗に関与すると考えられる加水分解活性に関する数少ない発表された研究の中に、腐敗した低温殺菌液全卵製品から分離したE. faecium、特にE. faecalis株によって発現する脂肪分解活性を示すものがある。 また、工業用卵白から分離した腸球菌の半数でリパーゼ活性が検出され、浮き島デザートの主成分の一つであるカスタードクリームを腐敗させる能力があることが明らかになった

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