Laktobatsilli omadused, taksonoomia, morfoloogia, kasulikkus



Lactobacillus on bakterite perekond, mille moodustavad mitmed kasulikud liigid, mis on tööstuses eriti huvipakkuvad. Sõna Lactobacillus pärineb "lactis", mis tähendab piima ja "bacillus", mis tähendab väikesed batsillid.

Perekond klassifitseeriti läbiviidud fermentatsiooni tüübi fenotüübiliseks tunnuseks. Selle klassifikatsiooni füsioloogiline alus on ensüümide fruktoos 1 ja 6 difosfaat-aldolaas ja fosfoketolaas, mis on heksooside ja pentooside homo- või hetero-fermentatiivse metabolismi seisukohalt võtmetähtsusega..

Selle fermentatiivsed omadused ja metaboolsed tooted muudavad perekonna bakterid Lactobacillus on üks esimesi organisme, mida inimene kasutab toidu tootmiseks.

Neid kasutatakse ka nende säilitamiseks, pärssides teiste mikroorganismide sissetungi, mis põhjustavad toidu päritolu haigusi.

Sugu Lactobacillus See on muutunud oluliseks elemendiks tänapäeva toidu ja uute tööstustehnoloogiate jaoks tänu huvidele selle kasulike mõjude ja funktsionaalsete omaduste vastu.

Indeks

  • 1 Omadused
  • 2 Taksonoomia
  • 3 Morfoloogia
    • 3.1 Mikroskoopilised omadused
    • 3.2 Makroskoopilised omadused 
  • 4 Eelised
  • 5 Viited

Omadused

Need batsillid on tavaliselt mitte-liikuvad, kuid mõnedel liikidel on perifeerse lipu olemasolu tõttu liikuvus. Nad on grampositiivsed, aga kui surnud bakterid on punased, annab see Grami värvi ees grammi muutuva kujutise.

Nad ei sporuleeri ja mõnedel tüvedel on bipolaarsed kehad, mis tõenäoliselt sisaldavad polüfosfaati.

Homofermentatiivne Lactobacillus sisaldab sisemisi graanuleid, mis on ilmnenud Gram värvimise või metüleensinise värvimise teel..

Liigi diagnoosimiseks ja identifitseerimiseks on kõige kasulikumaks meetodiks polümeer-ahelreaktsioon (PCR)..

Rakusein ja ultrastruktuur

Perekond Lactobacillus, mida täheldati elektronmikroskoobi all, on tüüpiliselt grampositiivne, sisaldades lüsiini-D-asparagiini tüüpi peptiidoglükaane (mureiine) mitmete kemotüüpide järgi..

See sein sisaldab ka fosfodiestersidemetega peptiidoglükaaniga seotud polüsahhariide, kuid mõnel liigil on sellega seotud ainult teohappeid..

See sisaldab ka sellist perekonda iseloomustavaid suuri mesosoome.

Biokeemilised omadused

Enamikul ei ole proteolüütilist või lipolüütilist aktiivsust proteiine või rasvu sisaldavas söötmes.

Kuid mõnedel tüvedel võib olla kerge proteolüütiline aktiivsus, mis on tingitud raku seina külge seostunud või selle poolt vabanenud proteaaside ja peptidaaside tõttu, samuti intratsellulaarsete lipaaside toimest tingitud nõrk lipolüütiline aktiivsus..

Tavaliselt nad ei vähenda nitraate, kuid teatud liigid seda teevad, kui pH on üle 6,0.

Laktobatsillid ei veeta želatiini ega kao kaseiini. Samuti ei tekita nad indooli ega väävelhapet (H2S), kuid enamik neist toodavad väikeses koguses lahustuvat lämmastikku.

Nad on katalaasi negatiivsed, kuigi mõned tüved toodavad pseudokatalaasi ensüümi, mis lagundab vesinikperoksiidi.

Porfüriinide puudumise tõttu on need negatiivsed tsütokroomid ja neil on negatiivne bensidiini reaktsioon.

Nad kasvavad hästi vedelas keskkonnas, kus nad pärast kasvu lõppu kiiresti sadestuvad, tekitades pehme, granuleeritud või viskoosse setet ilma biofilme moodustumata..

Lactobacillus ei tekita tavalises söötmes kasvades tüüpilisi lõhnu, kuid need aitavad kaasa fermenteeritud toidu maitse muutmisele, tekitades lenduvaid ühendeid, nagu diasetüül ja selle derivaadid, ja isegi vesiniksulfiidi (H2S) ja amiinid juustus.

Toitumis- ja kasvutingimused

Laktobatsillid vajavad süsiniku- ja energiaallikana süsivesikuid. Ka aminohapped, vitamiinid ja nukleotiidid.

Laktobatsillide söötmed peaksid sisaldama fermenteeritavaid süsivesikuid, peptooni, lihaekstrakti ja pärmiekstrakti.

Veelgi parem, kui neid täiendab tomatimahl, mangaan, atsetaat ja oleiinhappe estrid, eriti Tween 80, sest see on paljude liikide jaoks stimuleeriv ja isegi oluline.

Perekonna Lactobacillus liigid kasvavad hästi kergelt happelises keskkonnas, mille esialgne pH on 6,4-4,5 ja optimaalne areng vahemikus 5,5 kuni 6,2. ja väheneb märgatavalt neutraalses või kergelt leeliselises keskkonnas.

Lactobacillus suudab piimhappe moodustamisega alandada substraadi pH-d, kui nad on alla 4.

Sel viisil väldivad nad peaaegu kõigi teiste konkureerivate mikroorganismide kasvu, välja arvatud teised piimhappebakterid ja pärmseente, või vähendab oluliselt nende kasvu..

Hapniku nõuded

Enamik. \ T Lactobacillus need on peamiselt aerotolerandid; selle optimaalne kasv saavutatakse mikroaerofiilsetes või anaeroobsetes tingimustes.

On teada, et CO kontsentratsiooni suurenemine2 (umbes 5% või kuni 10%) võib stimuleerida kasvu, eriti meedia pinnal.

Kasvu temperatuur

Enamik laktobatsilli on mesofiilsed (30-40 ° C), ülemine piir 40 ° C. Kuigi selle temperatuurivahemik kasvub vahemikus 2 kuni 53 ° C, kasvavad mõned alla 15 ° C või 5 ° C ja on tüvesid, mis kasvavad madalatel temperatuuridel, külmumispunkti lähedal (näiteks need, kes elavad külmutatud liha ja kala puhul). ).

Teisest küljest on olemas termofiilsed laktobatsillid, mille ülemine temperatuur võib olla 55 ° C ja mis ei kasva alla 15 ° C..

Metabolism

Nendel mikroorganismidel puuduvad oksüdatiivse fosforüülimise teostamiseks tsütokroomisüsteemid ja neil ei ole ensüüme superoksiidi dismutase või katalaase..

Selle perekonna liikmed muudavad glükoosi ja samalaadsed aldehüüdheksoosid piimhappeks homofermentatsiooni või piimhappega ja muude täiendavate lõpptoodetega, nagu äädikhape, etanool, süsinikdioksiid, sipelghape ja merevaikhape..

Tundlikkus antibiootikumide ja ravimite suhtes

Laktobatsillid on tundlikud enamiku grampositiivsete bakterite suhtes aktiivsete antibiootikumide suhtes. Uuriti soolestiku laktobatsillide tundlikkust toidu lisaainetena kasutatavate antibiootikumide suhtes.

Elupaik

Laktobatsilli võib leida piimatoodetest, juustudest, teradest, liha- või kalatoodetest, veeallikatest, kanalisatsioonist, õllest, veinidest, puuviljadest ja puuviljamahlatest, kapsast ja muudest kääritatud köögiviljadest, nagu silod, hapukarbid ja viljaliha..

Paljude stabiilse temperatuuri loomade, sealhulgas inimese, tavalise suu, seedetrakti ja tupe osa..

Neid võib leida ka sekundaarsetes elupaikades nagu orgaanilise päritoluga väetised.

Taksonoomia

Valdkond: bakterid

Osakond: Firmicutes

Klass: Bacilli

Tellimus: Lactobacillales

Perekond: Lactobacillaceae

Perekond: Lactobacillus.

Morfoloogia

Mikroskoopilised omadused

Batsillid on umbes 2 - 6 μ pikk. Mõnikord võib neid näha ümarate otstega. Selle jaotus ruumis võib olla eraldatud või lühikese ahelaga. Mõned moodustavad palisad.

Need on grampositiivsed, kui need on värvitud Grami värviga.

The Lactobacillus neil on ka oma rakuseinas peptidoglükaanNad sisaldavad sekundaarset polümeerikihti (SCWP), mis koosneb teichooolsest, lipoteichilisest, lipoglükaanist, teikuroonhappest..

Paljud perekonna liigid Lactobacillus Neil on pakendites täiendav valkkiht, mida nimetatakse S-kihiks või pinnakihiks (S & kiht).

Selles žanris on sellised liigid nagu L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir muu hulgas.

Makroskoopilised omadused 

Kolooniad Lactobacillus tahkes keskkonnas on need väikesed (2-5 mm), kumerad, pehmed, täis marginaalid, läbipaistmatud ja ilma pigmentideta.

Mõnedel tüvedel võib olla kollakas või punakas värvus. Enamikul neist on karmid kolooniad, teised aga Lactobacillus confusus, esinevad viskoossed kolooniad.

Kasu

Sugu Lactobacilluson kasulik nii inimeste kui loomade tervisele.

Eelised on loetletud allpool:

Stabiliseerib soolestiku mikrofloora, suurendades resistentsust infektsioonide suhtes selles kohas

Näiteks, Lactobacillus Tundub, et GG toodab mikroobivastaseid aineid, mis on aktiivsed erinevate bakterite vastu, nagu näiteks E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis ja Salmonella.

Need ained on aromaatsed ühendid, nagu diasetüül, atsetaldehüüd, reuteriin, bakteriolüütilised ensüümid, bakterioksiinid ja teised.

  • Takistab ja kontrollib mõningaid haigusi, näiteks käärsoolevähki.
  • Parandada teatavate toiduainete säilimise kvaliteeti.
  • Neid kasutatakse tööstuse lähtepunktina biotehnoloogiliste toodete saamiseks, mida kohaldatakse inimeste ja loomade tervise probleemide lahendamiseks.
  • Mõjutada toitainete biosaadavust, hõlbustades täispiima valkude lagunemist, vabastades kaltsiumi ja magneesiumi suurtes kogustes.
  • Nad osalevad ka B-vitamiinide ja fosfaatide sünteesis.

Patogeensus

Laktobatsillide patogeensus on haruldane, kuigi viimasel ajal on inimestel teatatud nakkusohtlikest protsessidest, kus need mikroorganismid on kaasatud..

Nende hulgas on hambakaaries, reumaatiline vaskulaarne haigus, abstsessid, septitseemia ja nakkuslik endokardiit, mis on põhjustatud L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum ja mõnikord Lactobacillus salivarius.

Sellise patogeensuse biokeemilised alused on siiski teadmata.

Tabel: perekonna Lactobacillus erinevate liikide põhjustatud nakkuse liigid

Viited

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Lactobacilluse roll antibiootikumidega seotud kõhulahtisuse ennetamisel: metaanalüüs. Farmakoteraapia. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Probiotiliste tüvede teaduslik alus. \ T Lactobacillus. Rakendatud ja keskkonna mikrobioloogia. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Laktobatsillide patogeensus. Int J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobioloogiline diagnoos. (5. väljaanne) Argentina, Redaktsioon Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Liik: Taksonoomiline keerukus ja vastuoluline tundlikkus Kliinilised nakkushaigused, 2015; 60 (2): 98-107