Charakterystyka Lactobacillus delbrueckii, morfologia

3086
David Holt

Lactobacillus delbrueckii Jest to bakteria Gram-dodatnia, o kształcie wydłużonej pałeczki i zaokrąglonych końcach. Jest katalazy ujemny, homofermentacyjny i nie zawiera wici. Należy do grupy gatunków, która nosi swoją nazwę jako gatunek typowy. Jest podzielony na sześć podgatunków.

Niektóre z tych podgatunków są uważane za probiotyki i stosowane w przemyśle spożywczym. Jego głównym zastosowaniem jest fermentacja produktów mlecznych oraz produkcja serów i jogurtów.

Lactobacillus delbrueckii Zdjęcie: Jeff Broadbent, Utah State University. Zrobione i zredagowane z https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje
  • 2 Taksonomia
  • 3 Morfologia
  • 4 Aplikacje
    • 4.1 Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus
    • 4.2 Lactobacillus delbruckii subsp. lactis
    • 4.3 Potencjalne zastosowania
  • 5 Patogeneza
  • 6 Odnośniki

Charakterystyka

Lactobacillus delbrueckii jest Gram dodatni i ujemny pod względem katalazy. Jest homofermentacyjny, produkuje wyłącznie kwas D-mlekowy. Wszystkie szczepy fermentują glukozę, fruktozę, mannozę i laktozę.

Fermentacja sacharozy i N-acetyloglukozaminy jest bardziej zróżnicowana, w zależności od podgatunku i szczepu. Może rosnąć w temperaturach powyżej 45 ° C, ale nie rozwija się w temperaturze 15 ° C lub niższej.

Taksonomia

Zgodnie z formalną taksonomią, Lactobacillus delbrueckii należy do gromady Firmicutes, klasy Bacilli, rzędu Lactobacillales i rodziny Lactobacillaceae.

Dodatkowo należy do grupy funkcjonalnej (bez trafności taksonomicznej) bakterii kwasu mlekowego (LAB). LAB mają tę nazwę, ponieważ wytwarzają kwas mlekowy podczas fermentacji cukrów..

Grupa Lactobacillus delbrueckii składa się obecnie z 27 gatunków L. delbrueckii gatunek typowy, nie tylko z grupy, ale także z rodzaju. Bakteria została nazwana na cześć Maxa Delbrücka, niemieckiego biofizyka.

Lactobacillus delbrueckii obejmuje sześć podgatunków: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii  subsp jakobsenii Y L. delbrueckii  subsp indicus.

Sześć podgatunków wykazuje wysoki stopień pokrewieństwa DNA-DNA, ale można je różnicować na podstawie różnych cech fenotypowych i genotypowych..

Morfologia

Wszystkie szczepy tej bakterii mają kształt wydłużonego pręta. Jego rozmiar waha się od 0,5 do 0,8 µm szerokości i 2,0 do 9,0 µm długości. Może rosnąć pojedynczo, w parach lub w krótkich łańcuchach.

Nie stanowią plagi, więc nie są mobilne. Sześć podgatunków różni się zdolnością do fermentacji różnych cukrów. Na przykład, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus Y L. delbrueckii subsp lactis, wyizolowane po raz pierwszy z produktów mlecznych, wszystkie są laktozo-dodatnie.

Z drugiej strony, L. delbrueckii  subsp delbrueckii Y L. delbrueckii  subsp sunkii, które zostały wyizolowane z produktów innych niż mleczne są laktozo-ujemne. Wskazuje to na fermentację węglowodanów związaną z różnymi niszami zajmowanymi przez te podgatunki..

Podgatunek Lactobacillus delbrueekii można je rozróżnić na podstawie odmian fenotypowych. Na przykład, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus Fermentuje kilka węglowodanów, czyli glukozę, laktozę, fruktozę, mannozę, a czasem galaktozę. Jest ciepłolubna i ma temperaturę wzrostu do 48 lub 50 ° C. Przedstawia stosunek guaniny do cytozyny od 49 do 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, Ze swojej strony fermentuje kilka polisacharydów, w tym arabinozę, erytrytol, celobiozę, fruktozę, galaktozę, glukozę, laktozę, laktulozę, liksozę, maltozę, mannitol, mannozę, rybozę, melibiozę, sacharozę, ksylozę, sorbitol, trehalozę i rafinozę. W zależności od podłoża wzrost następuje w temperaturze 40-50 ° C. Przedstawia stosunek guaniny do cytozyny 50,2%.

Lactobacillus sp. Zrobione i zredagowane z https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Aplikacje

Tylko dwa podgatunki L. delbrueckii mają znaczenie handlowe, L. delbruckii   subsp. bulgaricus Y L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus został po raz pierwszy wyizolowany z mleka bułgarskiego. Ten podgatunek jest używany w połączeniu z Streptococcus thermophilus, do komercyjnej produkcji jogurtu. Wykorzystywany jest również do produkcji serów szwajcarskich i włoskich..

Głównym zadaniem S. thermophilus Y L. delbruckii subsp. bulgaricus przy produkcji jogurtu polega na zakwaszaniu mleka, wytwarzaniu dużej ilości kwasu mlekowego z laktozy.

Kwas mlekowy oprócz zakwaszania mleka przyczynia się do aromatyzowania jogurtu. Typowy smak jogurtu zawdzięcza nie tylko kwasowi mlekowemu, ale także różnym związkom karbonylowym, takim jak aldehyd octowy, aceton i diacetyl, wytwarzane przez bakterie.

Lactobacillus delbruckii w produkcji serów. Zdjęcie autorstwa Irma Esther Montenegro H.Zrobione i zredagowane z https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus wykazuje aktywność probiotyczną. Jego spożycie w jogurcie pomaga zapobiegać chorobom jamy ustnej.

Proponowane mechanizmy probiotycznej aktywności tej pałeczki obejmują: 1) antagonizm z patogenami poprzez współzawodnictwo o miejsca wiązania i / lub hamowanie wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych; 2) stymulacja śluzówki układu odpornościowego i zwiększona ochrona gospodarza przed patogennymi bakteriami i obcymi antygenami.

Niektóre szczepy tego Lactobacillus są zdolne do wytwarzania egzopolisacharydów (EPS). Do fizjologicznych skutków EPS należy poprawa i regulacja odpowiedzi immunologicznej oraz obniżenie poziomu cholesterolu.

Lactobacillus delbruckii subsp. lactis

Ze swojej strony, L. delbrueckii subsp. lactis początkowo był izolowany ze źródła mlecznego. Wykorzystanie tego podgatunku jest głównie do komercyjnej produkcji sera mozzarella..

Ostatnie badania wykazały duży potencjał szczepu Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) do użytku w akwakulturze. Szczep ten znalazł zastosowanie w diecie larw labraksa (Dicentrarchus labrax, L.) w uprawie.

Jego stosowanie poprawia zdrowie ryb i zwiększa ich przeżywalność, co pozwala na zwiększenie ich produkcji. Bakteria została dostarczona przy użyciu Brachionus plicatilis mnie Artemia salina jako przewoźnicy.

Wykazano również, że stymuluje układ odpornościowy jelita larwalnego i zmniejsza transkrypcję kluczowych genów prozapalnych. Jego zastosowanie w innych uprawach i jego opłacalność nie zostały jeszcze ocenione.

Z pozostałych podgatunków gatunku, L. delbrueckii subsp. indicus został po raz pierwszy wyizolowany w 2005 roku z produktu mlecznego w Indiach. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii w 2012 r. z produktów pochodzenia roślinnego; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, tymczasem został wyizolowany ze sfermentowanego napoju alkoholowego w 2015 roku.

Potencjalne aplikacje

Stosunkowo niedawne odkrycie tych ostatnich podgatunków może być jednym z głównych powodów, dla których nie mają one obecnie znaczenia handlowego. Sekwencjonowanie genomu każdego z nich prawdopodobnie pomoże określić właściwości, które mogą mieć przyszłe znaczenie komercyjne..

Może również pomóc wyjaśnić ich mechanizmy adaptacji do złożonych środowisk. Te ostatnie mogłyby posłużyć do poprawy jakości znanych gatunków handlowych, zwłaszcza w obszarach odporności na fagi, adaptacji do środowiskowych warunków stresowych. Lub w celu zwiększenia produkcji egzopolisacharydów i wytworzenia pożądanych związków smakowych.

Patogeneza

Różne gatunki Lactobacillus są ogólnie uważane za niepatogenne. Jednak infekcje dróg moczowych (ZUM) wywoływane przez bakterie tego rodzaju, w tym Lactobacillus delbrueckii, zostały zgłoszone w ostatnich latach.

Głównymi ofiarami tych infekcji są starsze kobiety. Ponieważ gatunki te nie redukują azotanów do azotynów, wywoływane przez nie ZUM zwykle pozostają niewykryte na paskach testowych. Były również związane z bakteriemią i odmiedniczkowym zapaleniem nerek.

Bibliografia

  1. E. Salvetti, S. Torriani, G.E. Felis (2012). Rodzaj Lactobacillus: Aktualizacja taksonomiczna. Probiotyki i białka przeciwdrobnoustrojowe.
  2. F. Dellaglio, G.E. Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. listopad, izolowany z indyjskich produktów mlecznych. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  3. D.B. Adimpong, D.S. Nielsen, K.I. Sørensen, F.K. Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, P.M.F. Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., wyizolowany z brzeczki dolo, fermentowanego napoju alkoholowego w Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Efekt dodania Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii w sprawie składu mikroflory jelitowej i wkładu w dobrostan labraksa europejskiego (Dicentrarchus labrax, L.). Ekologia drobnoustrojów w zdrowiu i chorobach.
  5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. listopad, izolowana z sunki, tradycyjnej japońskiej marynaty. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  6. K.M. Duprey, L. McCrea, B.L. Rabinowitch, K.N. Azad (2012). Odmiedniczkowe zapalenie nerek i bakteriemia od Lactobacillus delbrueckii. Opisy przypadków w chorobach zakaźnych.

Jeszcze bez komentarzy