Značilnosti laktobacil, taksonomija, morfologija, koristi



Lactobacillus je rod bakterij, ki so sestavljene iz vrste koristnih vrst, ki so posebej zanimive za industrijo. Beseda Lactobacillus prihaja iz "lactis", kar pomeni mleko, in "bacillus", kar pomeni majhne bacile.

Rod je bil razvrščen glede na fenotipsko značilnost vrste izvedene fermentacije. Fiziološka osnova za to klasifikacijo je prisotnost encimov difosfat aldolaze fruktoze 1 in 6 in fosfoketolaze, ki so ključnega pomena za homo- ali hetero-fermentacijsko presnovo heksoze in pentoze oziroma.

Njegove fermentacijske lastnosti in presnovni produkti so bakterije iz rodu Lactobacillus so med prvimi organizmi, ki jih človek uporablja za proizvodnjo hrane.

Uporabljajo se tudi za njihovo ohranjanje z zaviranjem invazije drugih mikroorganizmov, ki povzročajo bolezni živilskega izvora.

Spol Lactobacillus Zaradi zanimanja za njegove koristne učinke in funkcionalne lastnosti je postala bistveni element sodobne hrane in novih industrijskih tehnologij.

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Taksonomija
  • 3 Morfologija
    • 3.1 Mikroskopske značilnosti
    • 3.2 Makroskopske značilnosti 
  • 4 Prednosti
  • 5 Reference

Funkcije

Ti bacili so ponavadi nemotivni, vendar imajo nekatere vrste motiliteto zaradi prisotnosti perifernih flagel. So po Gramu pozitivni, vendar če so mrtve bakterije, se obarvajo rdeče, kar daje Gram spremenljivo sliko pred barvanjem po Gramu.

Ne sporulirajo in nekateri sevi imajo bipolarne organe, ki verjetno vsebujejo polifosfat.

Homofermentativni Lactobacillus predstavlja notranje granule, ki jih je pokazalo barvanje po Gramu ali barvanje z metilen modro.

Za diagnozo in identifikacijo vrste je najbolj uporabna metoda verižna reakcija s polimerazo (PCR)..

Celična stena in ultrastruktura

Celična stena rodu Lactobacillus, ki jo opazimo pod elektronskim mikroskopom, je značilno po Gramu in vsebuje peptidoglikane (mureine) vrste Lizin-D-Asparagin večih kemotipov.

Ta zid vsebuje tudi polisaharide oddal fosfodiesterske obveznice peptidoglikana ampak samo funkcije, povezane z njo, v nekaterih vrstah teichoic kislin.

Vsebuje tudi velike mezosome, ki so značilni za ta rod.

Biokemijske značilnosti

Večina nima proteolitične ali lipolitične aktivnosti v medijih, ki vsebujejo beljakovine ali maščobe.

Vendar pa imajo lahko nekateri sevi rahlo proteolitično aktivnost zaradi proteaz in peptidaz, vezanih na celično steno ali se sproščajo z njo, kot tudi šibko lipolitično aktivnost zaradi delovanja znotrajceličnih lipaz..

Običajno ne zmanjšajo nitratov, vendar nekatere vrste to počnejo, ko je pH nad 6,0.

Laktobacili ne utekočinjajo želatine niti ne prebavijo kazeina. Prav tako ne proizvajajo indola ali žveplove kisline (H2S), vendar večina proizvaja majhne količine topnega dušika.

So negativni za katalazo, čeprav nekateri sevi proizvajajo encim pseudokatalaze, ki razgrajuje vodikov peroksid.

So negativni citokrom zaradi odsotnosti porfirinov in predstavljajo negativno benzidinsko reakcijo.

Dobro rastejo v tekočem mediju, kjer se hitro oborijo po ustavitvi rasti, pri čemer nastane mehka, zrnata ali viskozna usedlina brez tvorbe biofilmov..

Lactobacillus pri gojenju v običajnih medijih ne razvijejo značilnih vonjav, vendar prispevajo k spreminjanju okusa fermentiranih živil, pri čemer nastajajo hlapne spojine, kot so diacetil in njegovi derivati, in celo vodikov sulfid (H).2S) in amini v siru.

Pogoji prehrane in rasti

Laktobacili zahtevajo ogljikove hidrate kot vir ogljika in energije. Tudi aminokisline, vitamini in nukleotidi.

Mediji za kulturo laktobacilov morajo vsebovati ogljikove hidrate, peptone, mesni ekstrakt in ekstrakt kvasa.

Še bolje, če so dopolnjeni s paradižnikovim sokom, manganovim, acetatnim in oleinskim kislinskim estrom, zlasti Tween 80, saj je to spodbudno in celo bistveno za mnoge vrste..

Vrste rodu Lactobacillus dobro rastejo v blago kislih medijih, z začetnim pH 6,4-4,5 in optimalnim razvojem med 5,5 in 6,2. in se izrazito zmanjša v nevtralnih ali rahlo alkalnih medijih.

Lactobacillus lahko znižajo pH substrata, kjer so pod 4, z nastajanjem mlečne kisline.

Na ta način se izognejo ali vsaj znatno zmanjšajo rast skoraj vseh drugih konkurenčnih mikroorganizmov, razen drugih bakterij mlečne kisline in kvasovk..

Zahteve glede kisika

Večina sevov Lactobacillus v glavnem so aerotolerantne; njegova optimalna rast se doseže v mikroaerofilnih ali anaerobnih pogojih.

Znano je, da je povečanje koncentracije CO2 (okoli 5% ali do 10%) lahko spodbudi rast, zlasti na površini medija.

Temperatura rasti

Večina laktobacilov je mezofilnih (30-40 ° C), z zgornjo mejo 40 ° C. Čeprav je razpon temperatur za rast med 2 in 53 ° C, nekateri rastejo pod 15 ° C ali 5 ° C in obstajajo sevi, ki rastejo pri nizkih temperaturah, blizu točke zmrzovanja (na primer tisti, ki živijo v zamrznjenem mesu in ribah). ).

Poleg tega, laktobacili so "termofilnih", ki bi lahko zgornjo mejo 55 ° C in ne rastejo pod 15 ° C.

Presnova

Ti mikroorganizmi nimajo citokromskih sistemov za izvajanje oksidativne fosforilacije in nimajo encimov superoksid dismutaze ali katalaze.

Člani tega rodu pretvorijo glukozo in podobne aldehidne heksoze v mlečno kislino s homofermentacijo ali mlečno kislino in drugimi dodatnimi končnimi produkti, kot so ocetna kislina, etanol, ogljikov dioksid, mravljinčna kislina in jantarna kislina s heterofermentacijo..

Občutljivost na antibiotike in zdravila

Laktobacili so občutljivi na večino antibiotikov, ki delujejo proti gram-pozitivnim bakterijam. Preučevali smo občutljivost črevesnih laktobacilov na antibiotike, ki se uporabljajo kot aditivi za živila.

Habitat

Laktobacili se nahajajo v mlečnih proizvodih, sirih, zrnih, mesnih ali ribjih proizvodih, vodnih virih, odplakah, pivu, vinu, sadju in sadnih sokovih, zelju in drugih fermentiranih zelenjavah, kot so silaža, kisla testa in celuloza..

Tudi del normalne flore ust, gastrointestinalnega trakta in nožnice mnogih živali s stabilno temperaturo, vključno z moškimi.

Najdemo jih lahko tudi v sekundarnih habitatih, kot so gnojila organskega izvora.

Taksonomija

Domena: bakterije

Razdelek: Firmicutes

Razred: Bacilli

Naročilo: Lactobacillales

Družina: Lactobacillaceae

Rod: Lactobacillus.

Morfologija

Mikroskopske značilnosti

Bakterije so dolge približno 2 - 6 μ. Včasih jih lahko vidimo z zaobljenimi konci. Njegova razporeditev v prostoru je lahko izolirana ali v kratkih verigah. Nekateri tvorijo palisade.

So po Gramu pozitivni, kadar so obarvani z Gramovim madežem.

The Lactobacillus imajo tudi peptidoglikan v svoji celični steni in tudivsebuje sekundarni sloj polimer (SCWP), ki sestoji iz teichoic kisline, lipoteichoic, lipoglicanos, teicurónicos kisline.

Veliko vrst iz rodu Lactobacillus V svojih ovojih imajo dodatno plast beljakovin, imenovanih S-plast ali površinski sloj (S & layer)..

V tem žanru so vrste, kot so L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir med drugim.

Makroskopske značilnosti 

Kolonije Lactobacillus v trdnih medijih so majhne (2-5 mm), konveksne, mehke, s polnimi robovi, neprozorne in brez pigmentov.

Nekateri sevi imajo lahko rumenkasto ali rdečkasto obarvanost. Večina ima grobe kolonije, medtem ko druge Lactobacillus confusus, prisotne viskozne kolonije.

Koristi

Spol Lactobacilluskoristno za zdravje, tako za ljudi kot za živali.

Koristi so navedene spodaj:

Stabilizira črevesno floro, kar povečuje odpornost na okužbe na tem mestu

Na primer, Lactobacillus GG proizvajajo antimikrobne snovi, ki so aktivne proti različnim bakterijam, kot je npr E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis in Salmonella.

Te snovi so aromatske spojine, kot so diacetil, acetaldehid, reuterin, bakteriolitični encimi, bakteriocini in drugi \ t.

  • Preprečuje in nadzoruje nekatere bolezni, kot je rak debelega črevesa.
  • Izboljšati kakovost ohranjanja nekaterih živil.
  • Industrija se uporablja kot izhodišče za pridobivanje biotehnoloških proizvodov, ki se uporabljajo za reševanje problemov zdravja ljudi in živali.
  • Vplivanje biološko hranil olajšati razgradnjo proteinov iz polnomastnega mleka, ki sprošča kalcija in magnezija v velikih količinah.
  • Sodelujejo tudi pri sintezi vitaminov B in fosfatov.

Patogenost

Patogenost laktobacilov je redka, čeprav je pred kratkim poročale o nekaterih nalezljivih procese pri ljudeh, kjer so bile ugotovljene ti mikroorganizmi vključeni.

Med njimi so zobni karies, revmatične žilne bolezni, abscesi, septikemija in infekcijski endokarditis, ki jih povzroča \ t L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum in občasno Lactobacillus salivarius.

Vendar pa so biokemične podlage takšne patogenosti še vedno neznane.

Tabela: Vrste okužb, ki jih povzročajo različne vrste rodu Lactobacillus

Reference

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Vloga Lactobacillusa pri preprečevanju driske, povezane z antibiotiki: meta-analiza. Farmakoterapija. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Znanstvena podlaga za probiotične sevovke. \ T Lactobacillus. Uporabna in okoljska mikrobiologija. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Patogeni potencial laktobacilov. Int J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiološka diagnoza. (5. izd.) Argentina, uredništvo Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Vrsta: Taksonomska kompleksnost in sporne občutljivosti Klinične infekcijske bolezni, 2015; 60 (2): 98-107