Charakterystyka Lactobacillus, morfologia, korzyści

3489
Robert Johnston

Lactobacillus Jest to rodzaj bakterii składający się z szeregu pożytecznych gatunków o szczególnym znaczeniu dla przemysłu. Słowo Lactobacillus pochodzi od „lactis”, co oznacza mleko i „bacillus”, co oznacza małe pałeczki.

Rodzaj został sklasyfikowany ze względu na fenotypową charakterystykę rodzaju prowadzonej fermentacji. Fizjologiczną podstawą tej klasyfikacji jest obecność enzymów fruktozy 1 i 6 difosforanowej aldolazy i fosfoketolazy, które odgrywają kluczową rolę w homo lub hetero fermentacyjnym metabolizmie odpowiednio heksoz i pentoz..

Jego właściwości fermentacyjne i produkty przemiany materii tworzą bakterie z rodzaju Lactobacillus należą do pierwszych organizmów wykorzystywanych przez człowieka do produkcji żywności.

Są również wykorzystywane do ich konserwacji, poprzez hamowanie inwazji innych mikroorganizmów wywołujących choroby przenoszone przez żywność..

Płeć Lactobacillus stał się niezbędnym elementem nowoczesnej żywności i nowych technologii przemysłowych, ze względu na zainteresowanie jego dobroczynnym działaniem i właściwościami użytkowymi.

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje
  • 2 Taksonomia
  • 3 Morfologia
    • 3.1 Charakterystyka mikroskopowa
    • 3.2 Charakterystyka makroskopowa 
  • 4 Korzyści
  • 5 Referencje

Charakterystyka

Te pałeczki są na ogół nieruchliwe, ale niektóre gatunki są ruchliwe z powodu wici okołoporodowej. Są one Gram dodatnie, jednak jeśli są martwe bakterie, zabarwiają się na czerwono, dając zmienny obraz Grama w obecności barwienia Grama..

Nie zarodnikują, a niektóre szczepy mają ciałka dwubiegunowe, które prawdopodobnie zawierają polifosforany.

Homofermentacyjne Lactobacillus mają wewnętrzne granulki ujawnione przez barwienie Grama lub barwienie błękitem metylenowym..

Do diagnozy i identyfikacji gatunku najbardziej użyteczną metodą jest reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR)..

Ściana komórkowa i ultrastruktura

Ściana komórkowa z rodzaju Lactobacillus, obserwowana pod mikroskopem elektronowym, jest typowo Gram-dodatnia, zawiera peptydoglikany (mureiny) typu lizyna-D-asparagina o różnych chemotypach..

Ta ściana zawiera również polisacharydy połączone z peptydoglikanem przez wiązania fosfodiestrowe, ale tylko u niektórych gatunków są z nią spokrewnione kwasy teichojowe..

Zawiera również duże mezosomy, które charakteryzują ten rodzaj.

Charakterystyka biochemiczna

Większość z nich nie wykazuje aktywności proteolitycznej ani lipolitycznej w pożywkach zawierających białka lub tłuszcze..

Jednak niektóre szczepy mogą wykazywać niewielką aktywność proteolityczną ze względu na proteazy i peptydazy związane ze ścianą komórkową lub przez nią uwalniane, a także słabą aktywność lipolityczną z powodu działania lipaz wewnątrzkomórkowych..

Zwykle nie redukują azotanów, ale niektóre gatunki robią to, gdy pH przekracza 6,0.

Lactobacilli nie powodują upłynnienia żelatyny ani nie trawią kazeiny. Nie wytwarzają również indolu ani siarkowodoru (H.dwaS), ale większość z nich wytwarza niewielkie ilości rozpuszczalnego azotu.

Są ujemne pod względem katalazy, chociaż niektóre szczepy wytwarzają enzym pseudokatalazy, który rozkłada nadtlenek wodoru.

Są cytochromem ujemne ze względu na brak porfiryn i wykazują ujemną reakcję benzydynową.

Dobrze rosną w płynnym podłożu, gdzie szybko wytrącają się po zaprzestaniu wzrostu, tworząc miękki, ziarnisty lub lepki osad bez tworzenia się biofilmów..

Lactobacillus nie wytwarzają typowych zapachów, gdy rosną w zwykłych pożywkach, jednak przyczyniają się do zmiany smaku sfermentowanej żywności, wytwarzając lotne związki, takie jak diacetyl i jego pochodne, a nawet siarkowodór (HdwaS) i aminy w serze.

Warunki odżywiania i wzrostu

Lactobacilli wymagają węglowodanów jako źródła węgla i energii. Również aminokwasy, witaminy i nukleotydy.

Pożywki hodowlane z pałeczek kwasu mlekowego muszą zawierać węglowodany ulegające fermentacji, pepton, ekstrakt z mięsa i ekstrakt z drożdży.

Jeszcze lepiej, jeśli są uzupełnione sokiem pomidorowym, manganem, estrami octanu i kwasu oleinowego, zwłaszcza Tween 80, ponieważ jest to stymulujące, a nawet niezbędne dla wielu gatunków.

Gatunki z rodzaju Lactobacillus dobrze rosną w lekko kwaśnych podłożach, o początkowym pH 6,4-4,5 i optymalnym rozwoju między 5,5 a 6,2. i zauważalnie spada w neutralnych lub lekko zasadowych mediach.

Lactobacillus są w stanie obniżyć pH podłoża, gdy jest poniżej 4, poprzez tworzenie kwasu mlekowego.

W ten sposób zapobiegają lub przynajmniej znacznie zmniejszają wzrost prawie wszystkich innych konkurencyjnych mikroorganizmów, z wyjątkiem innych bakterii kwasu mlekowego i drożdży..

Potrzeby tlenu

Większość szczepów Lactobacillus są głównie aerotolerancyjne; optymalny wzrost uzyskuje się w warunkach mikroaerofilnych lub beztlenowych.

Wiadomo, że wzrost stężenia COdwa (około 5% lub do 10%) może stymulować wzrost, szczególnie na powierzchni podłoża.

Temperatura wzrostu

Większość pałeczek kwasu mlekowego to bakterie mezofilne (30-40 ° C), z górną granicą 40 ° C. Chociaż ich zakres temperatur wzrostu wynosi od 2 do 53 ° C, niektóre rosną poniżej 15 ° C lub 5 ° C i istnieją szczepy, które rosną w niskich temperaturach, bliskich zamarzaniu (na przykład te, które zamieszkują zamrożone mięso i ryby).

Z drugiej strony istnieją „termofilne” pałeczki kwasu mlekowego, które mogą mieć górną granicę temperatury 55ºC i nie rosnąć poniżej 15ºC..

Metabolizm

Te mikroorganizmy nie mają układów cytochromowych do przeprowadzania fosforylacji oksydacyjnej i nie mają dysmutaz ponadtlenkowych ani katalazy..

Członkowie tego rodzaju przekształcają glukozę i podobne heksozy aldehydowe w kwas mlekowy przez homofermentację lub w kwas mlekowy i inne dodatkowe produkty końcowe, takie jak kwas octowy, etanol, dwutlenek węgla, kwas mrówkowy i kwas bursztynowy na drodze heterofermentacji..

Wrażliwość na antybiotyki i leki

Pałeczki kwasu mlekowego są wrażliwe na większość antybiotyków działających przeciwko bakteriom Gram-dodatnim. Możliwe było zbadanie wrażliwości jelitowych pałeczek kwasu mlekowego na antybiotyki stosowane jako dodatki do żywności.

Siedlisko

Lactobacilli można znaleźć w produktach mlecznych, serach, zbożach, mięsie lub produktach rybnych, źródłach wody, ściekach, piwach, winach, owocach i sokach owocowych, kapuście i innych warzywach fermentowanych, takich jak: kiszonki, masy kwaśne i pulpy.

Są również częścią normalnej flory jamy ustnej, przewodu żołądkowo-jelitowego i pochwy wielu zwierząt stabilnych temperaturowo, w tym człowieka..

Można je również znaleźć w siedliskach drugorzędnych, takich jak nawozy organiczne..

Taksonomia

Domena: Bakterie

Oddział: Firmicutes

Klasa: Bacilli

Zamówienie: Lactobacillales

Rodzina: Lactobacillaceae

Rodzaj: Lactobacillus.

Morfologia

Charakterystyka mikroskopowa

Pałeczki mają około 2 - 6 μ długości. Czasami można je zobaczyć z zaokrąglonymi końcami. Jego dystrybucja w przestrzeni może być izolowana lub w krótkich łańcuchach. Niektóre tworzą palisady.

W przypadku wybarwienia metodą Grama są one Gram dodatnie.

Plik Lactobacillus mają peptydoglikan w ścianie komórkowej, a takżezawierają wtórną warstwę polimerową (SCWP), składającą się z kwasów teichojowego, lipotejchojowego, lipoglikanu, teikuronowego.

Wiele gatunków z rodzaju Lactobacillus mają w swoich otoczkach dodatkową warstwę białek zwaną warstwą S lub warstwą powierzchniową (warstwa S & warstwa).

W obrębie tego rodzaju są takie gatunki jak L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir pośród innych.

Charakterystyka makroskopowa 

Kolonie Lactobacillus na nośnikach stałych są małe (2-5 mm), wypukłe, gładkie, z pełnymi marginesami, nieprzejrzyste i bez pigmentów.

Niektóre szczepy mogą mieć żółtawe lub czerwonawe zabarwienie. Większość ma szorstkie kolonie, podczas gdy inne lubią Lactobacillus confusus, mają oślizgłe kolonie.

Zyski

Płeć Lactobacillusjest korzystny dla zdrowia ludzi i zwierząt.

Korzyści są wymienione poniżej:

Stabilizuje florę jelitową poprzez zwiększenie odporności na infekcje w tym miejscu

Na przykład, Lactobacillus Wydaje się, że GG wytwarza substancje przeciwdrobnoustrojowe, które są aktywne przeciwko różnym bakteriom, takim jak E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis Y Salmonella.

Substancje te to związki aromatyczne, takie jak między innymi diacetyl, aldehyd octowy, reuteryna, enzymy bakteriolityczne, bakteriocyny..

  • Zapobiega i kontroluje niektóre choroby, takie jak rak okrężnicy.
  • Poprawiają jakość konserwacji niektórych produktów spożywczych.
  • Są wykorzystywane przez przemysł jako punkt wyjścia do pozyskiwania produktów biotechnologicznych mających zastosowanie do rozwiązywania problemów zdrowotnych zarówno ludzi, jak i zwierząt..
  • Wpływają na biodostępność składników odżywczych ułatwiając rozkład białek mleka pełnego, uwalniając wapń i magnez w dużych ilościach.
  • Biorą również udział w syntezie witamin z grupy B i fosforanów..

Patogeniczność

Patogeniczność pałeczek kwasu mlekowego jest rzadka, chociaż ostatnio opisano pewne procesy zakaźne u ludzi, w których stwierdzono udział tych mikroorganizmów..

Należą do nich próchnica zębów, reumatyczna choroba naczyń, ropnie, posocznica i infekcyjne zapalenie wsierdzia spowodowane L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum i od czasu do czasu Lactobacillus salivarius.

Jednak podstawy biochemiczne takiej patogeniczności są nadal nieznane..

Tabela: Rodzaje infekcji wywoływanych przez różne gatunki z rodzaju Lactobacillus

Bibliografia

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Rola Lactobacillus w zapobieganiu biegunce związanej z antybiotykami: metaanaliza. Farmakoterapia. 2010; 30 (2): 119–26.
  2. Reid G. Naukowe podstawy szczepów probiotycznych z LactobacillusMikrobiologia stosowana i środowiskowa. 1999; 65 (9): 3763–3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Potencjał chorobotwórczy Lactobacilli. jant J Food Microbiol. 1994; 24 (1–2): 179–89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Diagnoza mikrobiologiczna. (Wyd. 5). Argentyna, od redakcji Panamericana S.A.
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D.. Lactobacillus Gatunek: złożoność taksonomiczna i kontrowersyjna podatność Kliniczne choroby zakaźne, 2015; 60 (2): 98–107

Jeszcze bez komentarzy