Lactobacillus īpašības, taksonomija, morfoloģija, ieguvumi



Lactobacillus ir baktēriju ģints, ko veido virkne derīgu sugu, kas ir īpaši ieinteresētas šajā nozarē. Vārds Lactobacillus nāk no "lactis", kas nozīmē pienu, un "bacillus", kas nozīmē mazus bacilus.

Ģints tika klasificēts kā veikto fermentācijas veidu fenotipiskais raksturojums. Šīs klasifikācijas fizioloģiskais pamats ir fermentu fruktozes 1 un 6 difosfāta aldolāzes un fosfoketolāzes klātbūtne, kas ir galvenie elementi heksozes un pentozes homo- vai hetero-fermentatīvajā metabolismā..

Tās fermentatīvās īpašības un vielmaiņas produkti padara ģints baktērijas Lactobacillus ir viens no pirmajiem organismiem, ko cilvēks izmanto pārtikas ražošanai.

Tos izmanto arī to saglabāšanai, kavējot citu mikroorganismu invāziju, kas izraisa pārtikas izcelsmes slimības.

Dzimums Lactobacillus Tā ir kļuvusi par būtisku elementu mūsdienu pārtikai un jaunām rūpniecības tehnoloģijām, pateicoties interesei par labvēlīgo ietekmi un funkcionālajām īpašībām.

Indekss

  • 1 Raksturojums
  • 2 Taksonomija
  • 3 Morfoloģija
    • 3.1. Mikroskopiskās īpašības
    • 3.2. Makroskopiskās īpašības 
  • 4 Ieguvumi
  • 5 Atsauces

Funkcijas

Šīs bacīles parasti nav kustīgas, bet dažām sugām ir kustība, pateicoties perimetra flagella klātbūtnei. Tie ir pozitīvi grami, tomēr, ja ir mirušas baktērijas, tās traipu sarkanā krāsā, pirms Gram traipiem dodot Gramu mainīgo attēlu.

Tie nesporulējas un dažiem celmiem ir bipolārie ķermeņi, kas, iespējams, satur polifosfātu.

Homofermentatīvs Lactobacillus klāt ir iekšējās granulas, kas atklātas ar Gramu krāsošanu vai ar metilēnzilā krāsošanu..

Lai diagnosticētu un identificētu sugas, visnoderīgākā metode ir polimerāzes ķēdes reakcija (PCR)..

Šūnu siena un ultrastruktūra

Lactobacillus ģints šūnu siena, kas novērota elektronu mikroskopā, parasti ir gram-pozitīva, kas satur vairāku ķīmisko tipu lizīna-D-asparagīna tipa peptidoglikānus (mureīnus)..

Šī siena satur arī polisaharīdus, kas saistīti ar peptidoglikānu ar fosfodiestera saitēm, bet dažās sugās ir tikai ar to saistītās teiķskābes..

Tā satur arī lielas mezosomas, kas raksturo šo ģinti.

Bioķīmiskās īpašības

Lielākajai daļai proteīnu vai tauku saturošu vielu nav proteolītiska vai lipolītiska.

Tomēr dažiem celmiem var būt neliela proteolītiskā aktivitāte, ko izraisa proteāzes un peptidāzes, kas saistās ar šūnu sieniņu vai tās izdalās, kā arī vāja lipolītiskā aktivitāte intracelulāro lipāžu darbības dēļ..

Parasti tie nesamazina nitrātus, bet dažas sugas to dara, ja pH ir augstāks par 6,0.

Laktobacīļi nešķīst želatīnu, ne sagremo kazeīnu. Tie arī neražo indolu vai sērskābi (H. \ T2S), bet lielākā daļa ražo nelielu daudzumu šķīstošā slāpekļa.

Tās ir katalāzes negatīvas, lai gan daži celmi rada pseudokatalāzes fermentu, kas noārdās ūdeņraža peroksīdu.

Tie ir negatīvi citohromi, jo nav porfirīnu un tie rada negatīvu benzidīna reakciju.

Tie aug labi šķidrā vidē, kur tie strauji nokūst pēc augšanas apstāšanās, izraisot mīkstu, granulētu vai viskozu nogulumu, neradot biofilmas..

Lactobacillus neražo tipiskas smakas, kad tās audzē kopējos barotnēs, tomēr tās veicina fermentētu pārtikas produktu garšas modifikāciju, veidojot gaistošus savienojumus, piemēram, diacetilu un tā atvasinājumus, un pat sērūdeņradi (H2S) un amīni sierā.

Uztura un augšanas apstākļi

Laktobaciliem ir vajadzīgi ogļhidrāti kā oglekļa un enerģijas avoti. Arī aminoskābes, vitamīni un nukleotīdi.

Lactobacillu barotnē jābūt fermentējamiem ogļhidrātiem, peptonam, gaļas ekstraktam un rauga ekstraktam.

Vēl labāk, ja tos papildina ar tomātu sulu, mangānu, acetātu un oleīnskābes esteri, jo īpaši Tween 80, jo tas ir stimulējošs un pat būtisks daudzām sugām..

Lactobacillus ģints sugas labi aug vidēji skābā vidē ar sākotnējo pH 6,4-4,5 un optimālu attīstību starp 5,5 un 6,2. neitrālā vai nedaudz sārmainā vidē.

Lactobacillus spēj samazināt substrāta pH, ja tie ir mazāki par 4, veidojot pienskābi.

Tādā veidā tie novērš vai vismaz ievērojami samazina gandrīz visu citu konkurējošo mikroorganismu augšanu, izņemot citus pienskābes baktērijas un raugu..

Skābekļa prasības

Lielākā daļa celmu Lactobacillus tie galvenokārt ir aerotoleranti; tā optimālais augums tiek sasniegts mikroaerofilos vai anaerobos apstākļos.

Ir zināms, ka CO koncentrācijas palielināšanās2 (aptuveni 5% vai līdz 10%) var stimulēt izaugsmi, jo īpaši plašsaziņas līdzekļu virsmā.

Augšanas temperatūra

Lielākā daļa laktobacilu ir mezofīli (30-40 ° C), ar augšējo robežu 40 ° C. Lai gan tās temperatūras diapazons augšanai svārstās no 2 līdz 53 ° C, daži aug zem 15 ° C vai 5 ° C, un ir arī celmi, kas aug zemās temperatūrās, tuvu sasalšanas temperatūrai (piemēram, tiem, kas dzīvo saldētu gaļu un zivīm). ).

No otras puses, ir "termofīli" laktobacīļi, kuru augšējā temperatūras robeža var būt 55 ° C un kas nepalielinās zem 15ºC.

Metabolisms

Šiem mikroorganismiem trūkst citohroma sistēmu, lai veiktu oksidējošu fosforilāciju, un tiem nav fermentu superoksīda dismutāžu vai katalāzes..

Šīs ģints locekļi pārvērš glikozi un tamlīdzīgus aldehīda heksozes pienskābē ar homofermentāciju vai pienskābi un citiem papildu galaproduktiem, piemēram, etiķskābi, etanolu, oglekļa dioksīdu, skudrskābi un dzintarskābi, izmantojot heterofermentāciju..

Jutīgums pret antibiotikām un narkotikām

Laktobacīļi ir jutīgi pret lielāko daļu antibiotiku, kas ir aktīvas pret gram-pozitīvām baktērijām. Ir pētīta zarnu laktobacīļu jutība pret antibiotikām, ko izmanto kā pārtikas piedevas.

Dzīvotne

Laktobacīļus var atrast piena produktos, sieros, graudos, gaļas vai zivju produktos, ūdens avotos, notekūdeņos, alus, vīnos, augļos un augļu sulās, kāpostos un citos fermentētos dārzeņos, piemēram, skābbarības, skābēs un celulozēs..

Daudzu stabilas temperatūras dzīvnieku, tostarp cilvēka, mutes, kuņģa-zarnu trakta un vagīna parastā flora..

Tos var atrast arī sekundārajos biotopos, piemēram, organiskās izcelsmes mēslošanas līdzekļos.

Taksonomija

Joma: Baktērijas

Nodaļa: Firmicutes

Klase: Bacilli

Pasūtījums: Lactobacillales

Ģimene: Lactobacillaceae

Ģints: Lactobacillus.

Morfoloģija

Mikroskopiskās īpašības

Bacīles ir aptuveni 2 - 6 μ garas. Dažreiz tos var redzēt ar noapaļotiem galiem. Tās izplatību telpā var izolēt vai īsās ķēdēs. Dažas formas palisādes.

Tie ir pozitīvi grami, ja tie ir iekrāsoti ar Gram traipu.

The Lactobacillus tiem ir peptidoglikāns savās šūnu sienās un arīTie satur sekundāro polimēru slāni (SCWP), kas sastāv no teiķiskā, lipoteichiskā, lipoglikāna, teicuronskābes..

Daudzas ģints sugas Lactobacillus Viņu iesaiņojumā ir papildu proteīnu slānis, ko sauc par S-slāni vai virsmas slāni (S & slānis)..

Šajā žanrā ir tādas sugas kā L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir cita starpā.

Makroskopiskās īpašības 

Kolonijas Lactobacillus cietā vidē tie ir mazi (2-5 mm), izliekti, mīksti, ar pilnām margām, necaurspīdīgi un bez pigmentiem.

Dažiem celmiem var būt dzeltenīga vai sarkanīga krāsa. Lielākā daļa ir neapstrādātas kolonijas, bet citas, piemēram, Lactobacillus confusus, uzrādīt viskozas kolonijas.

Ieguvumi

Dzimums Lactobacillusir labvēlīga gan cilvēku, gan dzīvnieku veselībai.

Ieguvumi ir uzskaitīti zemāk:

Stabilizē zarnu floru, palielinot rezistenci pret infekcijām šajā vietā

Piemēram,, Lactobacillus GG, šķiet, ražo antimikrobiālas vielas, kas ir aktīvas pret dažādām baktērijām, piemēram, E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis un Salmonella.

Šīs vielas ir aromātiskie savienojumi, piemēram, diacetils, acetaldehīds, reuterīns, bakteriolītiskie fermenti, bakteriocīni un citi.

  • Novērš un kontrolē dažas slimības, piemēram, resnās zarnas vēzi.
  • Uzlabot dažu pārtikas produktu saglabāšanas kvalitāti.
  • Tos izmanto kā sākumpunktu, lai iegūtu biotehnoloģiskus produktus, kas piemērojami cilvēku un dzīvnieku veselības problēmu risināšanai.
  • Ietekmējiet uzturvielu biopieejamību, veicinot pilnpiena proteīnu sadalīšanos, atbrīvojot kalciju un magnija lielos daudzumos.
  • Tie ir iesaistīti arī B vitamīnu un fosfātu sintēzes procesā.

Patogenitāte

Laktobacilu patogenitāte ir reta, lai gan pēdējā laikā ir ziņots par dažiem infekcijas procesiem cilvēkiem, kuros šie mikroorganismi ir iesaistīti..

To vidū ir zobu kariesa, reimatiskā asinsvadu slimība, abscesi, septicēmija un infekciozs endokardīts, ko izraisa L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum un reizēm Lactobacillus salivarius.

Tomēr šādas patogenitātes bioķīmiskās bāzes joprojām nav zināmas.

Tabula: Dažādu Lactobacillus ģints sugu izraisīto infekciju veidi

Atsauces

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Lactobacillus loma antibiotiku izraisītas caurejas novēršanā: metaanalīze. Farmakoterapija. 2010. gads; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Zinātniskā bāze. \ T Lactobacillus. Lietišķā un vides mikrobioloģija. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Lactobacillu patogēnais potenciāls. Int J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobioloģiskā diagnoze. (5. izdevums) Argentīna, Redakcijas Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Suga: Taksonomiskā sarežģītība un pretrunas Klīniskās infekcijas slimības, 2015. gads; 60 (2): 98-107