Lactobacillus charakteristiky, taxonómia, morfológia, prínosy



Lactobacillus je rod baktérií tvorený radom prospešných druhov, ktoré sú v tomto priemysle zaujímavé. Slovo Lactobacillus pochádza z "lactis", čo znamená mlieko a "bacilus", čo znamená malé bacily.

Rod bol klasifikovaný ako fenotypová charakteristika uskutočňovaného typu fermentácie. Fyziologickým základom tejto klasifikácie je prítomnosť enzýmov fruktóza 1 & 6 difosfát aldolázy a fosfoketolázy, ktoré sú kľúčové pri homo- alebo heterofermentatívnom metabolizme hexóz a pentóz, resp..

Jeho fermentačné vlastnosti a produkty metabolizmu vytvárajú baktérie rodu Lactobacillus patria medzi prvé organizmy používané človekom na výrobu potravín.

Používajú sa aj na ich zachovanie tým, že inhibujú inváziu iných mikroorganizmov, ktoré spôsobujú ochorenia potravinového pôvodu..

Pohlavie Lactobacillus Stala sa základným prvkom moderných potravín a nových priemyselných technológií, kvôli záujmu o jeho priaznivé účinky a funkčné vlastnosti.

index

  • 1 Charakteristiky
  • 2 Taxonómia
  • 3 Morfológia
    • 3.1 Mikroskopické vlastnosti
    • 3.2 Makroskopické vlastnosti 
  • 4 Výhody
  • 5 Referencie

rysy

Tieto bacily sú zvyčajne nemotilné, ale niektoré druhy majú motilitu v dôsledku prítomnosti bičíka. Sú grampozitívne, ale ak sú mŕtve baktérie, sfarbia sa na červeno, čo dáva Gramovmu premenlivému obrazu pred farbením Gramom.

Nie sú sporulátové a niektoré kmene majú bipolárne orgány, ktoré pravdepodobne obsahujú polyfosfát.

Homofermentatívne Lactobacillus prezentuje vnútorné granule, ktoré sa zistia farbením podľa Grama alebo farbením metylénovou modrou.

Pre diagnostiku a identifikáciu druhu je najužitočnejšou metódou polymerázová reťazová reakcia (PCR)..

Bunková stena a ultraštruktúra

Bunková stena rodu Lactobacillus, pozorovaná pod elektrónovým mikroskopom, je typicky grampozitívna, obsahujúca peptidoglykány (mureíny) typu lyzín-D-asparagínu niekoľkých chemotypov.

Táto stena tiež obsahuje polysacharidy viazané na peptidoglykán fosfodiesterovými väzbami, ale v niektorých druhoch sa vyskytujú len kyseliny teichoovej..

Obsahuje tiež veľké mezozómy, ktoré charakterizujú tento rod.

Biochemické charakteristiky

Väčšina z nich nemá proteolytickú alebo lipolytickú aktivitu v médiách obsahujúcich proteíny alebo tuky.

Niektoré kmene však môžu mať miernu proteolytickú aktivitu v dôsledku proteáz a peptidáz viazaných na bunkovú stenu alebo uvoľňovaných bunkami, ako aj slabú lipolytickú aktivitu v dôsledku pôsobenia intracelulárnych lipáz..

Normálne neznižujú dusičnany, ale niektoré druhy to robia, keď je pH nad 6,0.

Laktobacily nelepia želatínu, ani nerozpadajú kazeín. Tiež neprodukujú indol alebo kyselinu sírovú (H2S), ale väčšina produkuje malé množstvá rozpustného dusíka.

Sú katalázovo negatívne, hoci niektoré kmene produkujú enzým pseudocatalázu, ktorý rozkladá peroxid vodíka.

Sú to negatívne cytochrómy, kvôli neprítomnosti porfyrínov a predstavujú negatívnu benzidínovú reakciu.

Dobre rastú v tekutom médiu, kde sa rýchlo zastavia po zastavení rastu, čo vedie k vzniku mäkkého, granulovaného alebo viskózneho sedimentu bez tvorby biofilmov..

Lactobacillus nevytvárajú typické pachy, keď rastú v bežných médiách, ale prispievajú k zmene chuti fermentovaných potravín, produkujú prchavé zlúčeniny, ako je diacetyl a jeho deriváty, a dokonca sírovodík (H).2S) a amíny v syre.

Podmienky výživy a rastu

Laktobacily vyžadujú ako zdroj uhlíka a energie sacharidy. Tiež aminokyseliny, vitamíny a nukleotidy.

Kultivačné médiá laktobacilov by mali obsahovať fermentovateľné sacharidy, peptón, mäsový extrakt a kvasinkový extrakt.

Ešte lepšie, ak sú doplnené paradajkovou šťavou, mangánom, acetátom a estermi kyseliny olejovej, najmä Tween 80, pretože je to stimulujúce a dokonca nevyhnutné pre mnohé druhy.

Druhy rodu Lactobacillus dobre rastú v mierne kyslých médiách s počiatočným pH 6,4-4,5 a optimálnym vývojom medzi 5,5 a 6,2. a výrazne klesá v neutrálnom alebo mierne alkalickom prostredí.

Lactobacillus je schopný znížiť pH substrátu tam, kde sú pod 4 tvorbou kyseliny mliečnej.

Týmto spôsobom sa vyhnú alebo aspoň podstatne znížia rast takmer všetkých ostatných konkurenčných mikroorganizmov, okrem iných baktérií kyseliny mliečnej a kvasiniek..

Požiadavky na kyslík

Väčšina kmeňov Lactobacillus sú prevažne aerotolerantné; jej optimálny rast sa dosahuje za mikroaerofilných alebo anaeróbnych podmienok.

Je známe, že zvýšenie koncentrácie CO2 (asi 5% alebo až 10%) môže stimulovať rast, najmä na povrchu média.

Teplota rastu

Väčšina laktobacilov je mesofilná (30-40 ° C) s hornou hranicou 40 ° C. Hoci rozsah teplôt pre rast sa pohybuje od 2 do 53 ° C, niektoré rastú pod 15 ° C alebo 5 ° C a existujú kmene, ktoré rastú pri nízkych teplotách, blízko bodu tuhnutia (napríklad tie, ktoré žijú v mrazenom mäse a rybách). ).

Na druhej strane existujú "termofilné" laktobacily, ktoré môžu mať horný teplotný limit 55 ° C a nerastú pod 15ºC..

metabolizmus

Tieto mikroorganizmy nemajú cytochrómové systémy na vykonávanie oxidačnej fosforylácie a nemajú enzýmy superoxiddismutázy alebo katalázy.

Členovia tohto rodu konvertujú glukózu a podobné aldehydy hexózy na kyselinu mliečnu homofermentáciou alebo kyselinou mliečnou a ďalšími ďalšími konečnými produktmi, ako je kyselina octová, etanol, oxid uhličitý, kyselina mravčia a kyselina jantárová, heterofermentáciou.

Citlivosť na antibiotiká a lieky

Laktobacily sú citlivé na väčšinu antibiotík pôsobiacich proti grampozitívnym baktériám. Bola študovaná citlivosť črevných laktobacilov na antibiotiká používané ako prídavné látky v potravinách.

habitat

Laktobacily sa nachádzajú v mliečnych výrobkoch, syroch, zrnách, mäsových alebo rybích výrobkoch, vodných zdrojoch, splaškoch, pivách, vínach, ovocí a ovocných šťavách, kapustách a iných kvasených zeleninách, ako sú siláže, kvásy a buničiny..

Tiež súčasťou normálnej flóry úst, gastrointestinálneho traktu a vagíny mnohých zvierat so stabilnou teplotou, vrátane človeka..

Možno ich nájsť aj v sekundárnych biotopoch, ako sú hnojivá organického pôvodu.

taxonómie

Doména: Baktérie

Divízia: Firmicutes

Trieda: Bacilli

Poradie: Laktobacily

Rodina: Lactobacillaceae

Rod: Lactobacillus.

morfológia

Mikroskopické vlastnosti

Bacily sú dlhé približne 2 - 6 μm. Niekedy ich možno vidieť so zaoblenými koncami. Jeho rozloženie v priestore môže byť izolované alebo v krátkych reťazcoch. Niektoré tvoria palisády.

Sú Gram pozitívne, keď sú zafarbené farbením Gram.

Lactobacillus majú peptidoglykán vo svojej bunkovej stene a tiežObsahujú sekundárnu polymérnu vrstvu (SCWP), pozostávajúcu z teichoovej, lipoteichovej, lipoglykánovej, teikurónovej kyseliny..

Mnoho druhov rodu Lactobacillus Vo svojich obaloch majú ďalšiu vrstvu proteínov nazývanú S-vrstva alebo povrchová vrstva (S a vrstva).

V tomto žánri sú druhy ako napr L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefír medzi inými.

Makroskopické vlastnosti 

Kolónie Lactobacillus v pevných médiách sú malé (2-5 mm), konvexné, mäkké, s plnými okrajmi, nepriehľadné a bez pigmentov.

Niektoré kmene môžu mať žltkasté alebo červenkasté sfarbenie. Väčšina z nich má hrubé kolónie, zatiaľ čo iné Lactobacillus confusus, prítomné viskózne kolónie.

výhody

Pohlavie Lactobacillusje prospešný pre zdravie ľudí aj zvierat.

Výhody sú uvedené nižšie:

Stabilizuje črevnú flóru, čím zvyšuje odolnosť voči infekciám na tomto mieste

Napríklad, Lactobacillus Zdá sa, že GG produkujú antimikrobiálne látky, ktoré sú účinné proti rôznym baktériám, ako sú napr E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis a Salmonella.

Tieto látky sú aromatické zlúčeniny, ako je diacetyl, acetaldehyd, reuterín, bakteriolytické enzýmy, bakteriocíny a ďalšie..

  • Zabraňuje a kontroluje niektoré ochorenia, napríklad rakovinu hrubého čreva.
  • Zlepšiť kvalitu ochrany určitých potravín.
  • Používajú sa ako východiskový bod priemyslu na získavanie biotechnologických produktov použiteľných na riešenie zdravotných problémov ľudí a zvierat.
  • Ovplyvňujú biologickú dostupnosť živín uľahčením rozkladu bielkovín plnotučného mlieka, uvoľnením vápnika a horčíka vo veľkých množstvách..
  • Sú tiež zapojené do syntézy vitamínov B a fosfátov.

patogenitu

Patogenicita laktobacilov je zriedkavá, hoci v poslednom čase boli u ľudí hlásené niektoré infekčné procesy, pri ktorých boli tieto mikroorganizmy zahrnuté..

Patria medzi ne zubné kazy, reumatické vaskulárne ochorenia, abscesy, septikémia a infekčná endokarditída, spôsobené \ t L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum a príležitostne Lactobacillus salivarius.

Biochemické bázy takejto patogenity však stále nie sú známe.

Tabuľka: Druhy infekcie spôsobené rôznymi druhmi rodu Lactobacillus

referencie

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Úloha Lactobacillus pri prevencii hnačky súvisiacej s antibiotikami: metaanalýza. Farmakoterapie. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Vedecký základ pre probiotické kmene. \ T Lactobacillus. Aplikovaná a environmentálna mikrobiológia. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Patogénny potenciál Lactobacilli. jan J J Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologická diagnostika. (5. vydanie) Argentina, Editorial Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Druhy: Taxonomická komplexnosť a sporná citlivosť Klinické infekčné ochorenia, 2015; 60 (2): 98-107