LACTOBACILLUS: SAVYBĖS, MORFOLOGIJA, NAUDA - BIOLOGIJA - 2025

Lactobacillus yra bakterijų gentis, sudarytas iš daugelio naudingų rūšių, ypač dominčių pramonei. Žodis Lactobacillus kilęs iš „lactis“, kuris reiškia pieną, ir „bacillus“, kuris reiškia mažas baciles.

Gentis buvo klasifikuojama pagal vykdomos fermentacijos tipo fenotipines savybes. Fiziologinis šios klasifikacijos pagrindas yra fermentų fruktozės 1 ir 6 difosfato aldolazės ir fosfoketolazės buvimas, kurie yra pagrindiniai homogeninių arba heterofermentinių heksozių ir pentozių metabolizmų elementai.

Dėl savo fermentacinių savybių ir medžiagų apykaitos produktų Lactobacillus genties bakterijos yra vieni pirmųjų organizmų, kuriuos žmogus naudoja maistui gaminti.

Jie taip pat naudojami jų konservavimui, slopindami kitų mikroorganizmų, sukeliančių maistą plintančias ligas, invaziją.

Lactobacillus gentis tapo svarbiu šiuolaikinės mitybos ir naujų pramonės technologijų elementu dėl susidomėjimo jo naudingu poveikiu ir funkcinėmis savybėmis.

charakteristikos

Šios bacilos paprastai yra nemotoriškos, tačiau kai kurios rūšys yra judrios dėl pilvaplėvės plekšnių. Jie yra gramteigiami, tačiau, jei yra negyvų bakterijų, jie nusidažo raudona spalva ir suteikia kintamą gramų vaizdą esant dažymui gramais.

Jie nesigydo ir kai kurie kamienai turi bipolinius kūnus, kuriuose greičiausiai yra polifosfato.

Homofermentaciniai Lactobacillus turi vidines granules, gautas dažant gramais arba dažant metileno mėlyna spalva.

Rūšims diagnozuoti ir identifikuoti naudingiausias metodas yra polimerazės grandininė reakcija (PGR).

Ląstelės siena ir ultrastruktūra

Lactobacillus genties ląstelių siena, stebima elektroniniu mikroskopu, paprastai yra gramteigiama, joje yra įvairių chemotipų lizino-D-asparagino tipo peptidoglikanų (mureinų).

Šioje sienoje taip pat yra polisacharidų, sujungtų su peptidoglikanu per fosfodiesterinius ryšius, tačiau kai kuriose rūšyse yra tik teiko rūgštys.

Jame taip pat yra didelių mezosomų, būdingų šiai genčiai.

Biocheminės savybės

Dauguma baltymų ar riebalų turinčiose terpėse neturi nei proteolitinio, nei lipolitinio aktyvumo.

Tačiau kai kurie štamai gali turėti nedidelį proteolitinį aktyvumą dėl proteazių ir peptidazių, surištų prie ląstelės sienos arba išlaisvintų iš jos, taip pat silpną lipolitinį aktyvumą dėl tarpląstelinių lipazių veikimo.

Paprastai nitratai nesumažėja, tačiau kai kurios rūšys daro, kai pH yra didesnis nei 6,0.

Lactobacilli ne skystina želatinos, taip pat nevirškina kazeino. Jie taip pat negamina indolo ar vandenilio sulfido (H ₂ S), bet dažniausiai gamina nedidelius tirpaus azoto kiekius.

Jie yra katalazės neigiami, nors kai kurios padermės gamina fermento pseudoatalazę, kuri skaido vandenilio peroksidą.

Jie yra citochromo neigiami dėl porfirinų nebuvimo ir sukelia neigiamą benzidino reakciją.

Jie gerai auga skystoje terpėje, kur, nustojus augti, greitai nusėda, todėl susidaro minkštos, granuliuotos arba klampios nuosėdos, nesusidarant bioplėvelėms.

Lactobacillus neišauga tipiškus kvapus, kai auginami bendrų laikmenų, tačiau jie prisideda prie keisti fermentuotų maisto produktų skonį, gaminti lakiųjų junginių, tokių kaip diacetilo ir jų darinius, ir net vandenilio sulfido (H ₂ S) ir aminų sūriu.

Mityba ir auginimo sąlygos

Lactobacilli turi angliavandenius kaip anglies ir energijos šaltinius. Taip pat aminorūgštys, vitaminai ir nukleotidai.

Lactobacilli auginimo terpėje turėtų būti fermentuojamų angliavandenių, peptono, mėsos ekstrakto ir mielių ekstrakto.

Dar geriau, jei jos bus papildytos pomidorų sultimis, mangano, acetato ir oleino rūgšties esteriais, ypač Tween 80, nes tai stimuliuoja ir netgi yra būtina daugeliui rūšių.

Lactobacillus genties rūšys gerai auga silpnai rūgštinėse terpėse, jų pradinis pH yra 6,4–4,5, o optimalus išsivystymas yra tarp 5,5 ir 6,2. ir jis žymiai sumažėja neutralioje arba šiek tiek šarminėje terpėje.

Lactobacillus gali sumažinti substrato pH, kai jų kiekis yra mažesnis nei 4, susidarant pieno rūgščiai.

Tokiu būdu jie išvengia ar bent jau žymiai sumažina beveik visų kitų konkuruojančių mikroorganizmų, išskyrus kitų pieno rūgšties bakterijų ir mielių, augimą.

Deguonies poreikis

Dauguma Lactobacillus padermių pirmiausia yra oro nepraleidžiančios; optimalus jo augimas pasiekiamas mikroaerofilinėmis ar anaerobinėmis sąlygomis.

Yra žinoma, kad padidėjus CO ₂ koncentracijai (maždaug 5% arba iki 10%), gali būti skatinamas augimas, ypač terpės paviršiuje.

Augimo temperatūra

Didžioji dalis laktobacilų yra mezofilinės (30–40 ° C), viršutinė riba - 40ºC. Nors jų augimo temperatūros diapazonas yra nuo 2 iki 53 ° C, kai kurie auga žemesnėje nei 15ºC ar 5ºC temperatūroje, ir yra tam tikrų kamienų, augančių žemoje temperatūroje, arti užšalimo (pavyzdžiui, tokių, kuriuose gyvena šaldyta mėsa ir žuvis ).

Kita vertus, yra ir „termofilinių“ laktobacilų, kurių viršutinė temperatūros riba gali būti 55ºC ir neaugti žemiau 15ºC.

Metabolizmas

Šiems mikroorganizmams trūksta citochromo sistemų, kad būtų galima atlikti oksidacinį fosforilinimą, ir jie neturi superoksido dismutazių ar katalazių.

Šios genties nariai gliukozę ir panašias aldehido heksozes paverčia pieno rūgštimi, naudodami homofermentaciją, arba į pieno rūgštį ir kitus papildomus galutinius produktus, tokius kaip acto rūgštis, etanolis, anglies dioksidas, skruzdžių rūgštis ir gintaro rūgštis heterofermentacijos būdu.

Jautrumas antibiotikams ir vaistams

Laktobacilos yra jautrios daugeliui antibiotikų, veikiančių prieš gramteigiamas bakterijas. Buvo įmanoma ištirti žarnyno laktobacilų jautrumą antibiotikams, naudojamiems kaip maisto priedai.

Buveinė

Laktobacilų galima rasti pieno produktuose, sūriuose, grūduose, mėsoje ar žuvies produktuose, vandens šaltiniuose, nuotekose, aluje, vyne, vaisiuose ir vaisių sultyse, kopūstuose ir kitose raugintose daržovėse, tokiose kaip: silosas, rūgščioji tešla ir minkštimai.

Jie taip pat yra normalios daugelio gyvūnų, įskaitant žmogaus, burnos, virškinimo trakto ir makšties floros dalis.

Jų taip pat galima rasti antrinėse buveinėse, tokiose kaip organinės trąšos.

Taksonomija

Domenas: bakterijos

Skyrius: Firminės firmos

Klasė: Bacilli

Užsakymas: Lactobacillales

Šeima: Lactobacillaceae

Gentis: Lactobacillus.

Morfologija

Mikroskopinės charakteristikos

Bacilijų ilgis yra maždaug 2 - 6 μ. Kartais juos galima pamatyti su užapvalintais galais. Jo pasiskirstymas erdvėje gali būti izoliuotas arba trumpomis grandinėmis. Kai kurie sudaro palisides.

Jie yra gramteigiami, kai dažomi gramais.

Lactobacillus ląstelių sienelėse yra peptidoglikano, be to, juose yra antrinis polimero sluoksnis (SCWP), kurį sudaro teiko, lipoteicho, lipoglikano, teikurono rūgštys.

Daugelio Lactobacillus genties augalų rūšių vokai turi papildomą baltymų sluoksnį, vadinamą S sluoksniu arba paviršiniu sluoksniu (S & sluoksnis).

Šioje gentyje yra rūšių, tokių kaip L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefyras.

Makroskopinės savybės

Lactobacillus kolonijos kietoje terpėje yra mažos (2–5 mm), išgaubtos, lygios, su visais kraštais, nepermatomos ir be pigmentų.

Kai kurie kamienai gali būti gelsvi arba rausvi. Daugelis jų turi šiurkščias kolonijas, o kitos, pavyzdžiui, Lactobacillus confusus, turi lieknąsias kolonijas.

Privalumai

Lactobacillus gentis naudinga tiek žmonių, tiek gyvūnų sveikatai.

Privalumai išvardyti žemiau:

Stabilizuoja žarnyno florą padidindamas atsparumą infekcijoms šioje vietoje

Pavyzdžiui, atrodo, kad Lactobacillus GG gamina antimikrobines medžiagas, veikiančias prieš įvairias bakterijas, tokias kaip E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis ir Salmonella.

Šios medžiagos yra aromatiniai junginiai, tokie kaip diacetilas, acetaldehidas, reuterinas, bakteriolitiniai fermentai, bakteriocinai.

• Tai apsaugo ir kontroliuoja kai kurias ligas, tokias kaip storosios žarnos vėžys.
• Jie pagerina tam tikrų maisto produktų konservavimo kokybę.
• Pramonėje jie naudojami kaip atskaitos taškas norint gauti biotechnologinius produktus, kurie būtų naudojami sprendžiant žmonių ir gyvūnų sveikatos problemas.
• Jie daro įtaką maisto medžiagų biologiniam prieinamumui, nes palengvina nenugriebto pieno baltymų skaidymą, dideliais kiekiais išskirdami kalcį ir magnį.
• Jie taip pat dalyvauja B grupės vitaminų ir fosfatų sintezėje.

Patogeniškumas

Laktobakterijų patogeniškumas yra retas, nors pastaruoju metu žmonėms buvo pranešta apie kai kuriuos infekcinius procesus, kuriuose buvo nustatyti šie mikroorganizmai.

Tai apima dantų ėduonį, reumatines kraujagyslių ligas, abscesus, septicemiją ir infekcinį endokarditą, kuriuos sukelia L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum ir retkarčiais Lactobacillus salivarius.

Tačiau tokio patogeniškumo biocheminės bazės vis dar nežinomos.

Lentelė: Lactobacillus genties įvairių rūšių infekcijų tipai

Nuorodos

1. „Kale-Pradhan PB“, Jassal HK, Wilhelm SM. Lactobacillus vaidmuo užkertant kelią su antibiotikais susijusiam viduriavimui: metaanalizė. Farmakoterapija. 2010; 30 (2): 119–26.
2. Reidas G. Lactobacillus probiotinių padermių mokslinis pagrindas. Taikomoji ir aplinkos mikrobiologija. 1999; 65 (9): 3763-3766.
3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Patogeninis laktobacilų potencialas. I nt J Maisto mikrobiolis. 1994; 24 (1–2): 179–89.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologinė diagnostika. (5-asis leidimas). Argentina, „Panamericana SA“ redakcija
5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus rūšys: taksonominis sudėtingumas ir prieštaringi jautrumai Klinikinės infekcinės ligos, 2015; 60 (2): 98–107