LACTOBACILLUS: OMINAISUUDET, MORFOLOGIA, HYÖDYT - BIOLOGIA - 2026

Lactobacillus on bakteerisuku, joka koostuu useista hyödyllisistä lajeista, jotka ovat erityisen kiinnostavia teollisuudelle. Sana Lactobacillus tulee "lactis", joka tarkoittaa maitoa, ja "bacillus", joka tarkoittaa pieniä bacileja.

Suku luokiteltiin suoritetun fermentoinnin tyypin fenotyyppisten ominaispiirteiden perusteella. Tämän luokituksen fysiologinen perusta on fruktoosi-1 ja 6-difosfaattialdolaasi- ja fosfoketolaasientsyymien läsnäolo, jotka ovat avain heksoosien ja pentoosien homo- tai heterofermentoivassa metaboliassa.

Sen käymisominaisuudet ja aineenvaihduntatuotteet tekevät Lactobacillus-sukuiset bakteerit ensimmäisistä organismeista, joita ihminen käyttää ruoan tuotantoon.

Niitä käytetään myös niiden säilyttämiseen estämällä muiden mikro-organismien tunkeutumista, jotka aiheuttavat elintarvikkeista välittyviä sairauksia.

Lactobacillus-suvusta on tullut olennainen osa nykyaikaista ravitsemusta ja uutta teollista tekniikkaa, koska kiinnostus kiinnostaa sen hyödyllisiä vaikutuksia ja toiminnallisia ominaisuuksia.

ominaisuudet

Nämä baciilit ovat yleensä ei-motilisia, mutta jotkut lajit ovat liikkuvia peritrichous flagellan vuoksi. Ne ovat gram-positiivisia, mutta jos kuolleita bakteereja on, ne värjäävät punaisina, jolloin saadaan muuttuva gram-kuva gram-värjäyksen läsnäollessa.

Ne eivät iti ja toisilla kannoilla on kaksisuuntainen elin, joka todennäköisesti sisältää polyfosfaattia.

Homofermentatiivisissa Lactobacilluksissa on sisäisiä rakeita, jotka paljastuvat gram-värjäyksellä tai metyleenisinisellä värjäyksellä.

Lajien diagnoosissa ja tunnistamisessa hyödyllisin menetelmä on polymeraasiketjureaktio (PCR).

Soluseinä ja ultrastruktuuri

Lactobacillus-suvun soluseinä, havaittiin elektronimikroskoopilla, on tyypillisesti gram-positiivinen, se sisältää lysiini-D-asparagiinityyppisten peptidoglykaanien (mureiinit) erilaisia ​​kemotyyppejä.

Tämä seinä sisältää myös polysakkaridit, jotka on liitetty peptidoglykaaniin fosfodiesterisidosten kautta, mutta joissakin lajeissa on siihen vain sukulaisia ​​teoiinihappoja.

Se sisältää myös suuria mesosomeja, jotka karakterisoivat tätä sukua.

Biokemialliset ominaisuudet

Suurimmalla osalla ei ole proteolyyttistä tai lipolyyttistä aktiivisuutta väliaineissa, jotka sisältävät proteiineja tai rasvoja.

Joillakin kannoilla voi kuitenkin olla vähäinen proteolyyttinen aktiivisuus johtuen proteaaseista ja peptidaaseista, jotka ovat sitoutuneet soluseinämään tai vapauttaneet siitä, samoin kuin heikolla lipolyyttisellä aktiivisuudella, joka johtuu solunsisäisten lipaasien vaikutuksesta.

Ne eivät normaalisti pelkistä nitraatteja, mutta tietyt lajit tekevät, kun pH on yli 6,0.

Laktobacillit eivät nestey gelatiinia, eivätkä ne sulavat kaseiinia. Ne eivät myöskään tuota indoli- tai rikkivedyn (H ₂ S), mutta suurin osa tuottaa pieniä määriä liukoista typpeä.

Ne ovat katalaasinegatiivisia, vaikka jotkut kannat tuottavat pseudokatalaasia entsyymin, joka hajottaa vetyperoksidia.

Ne ovat sytokromi-negatiivisia johtuen porfyriinien puuttumisesta ja aiheuttavat negatiivisen bentsidiinireaktion.

Ne kasvavat hyvin nestemäisessä väliaineessa, jossa ne saostuvat nopeasti kasvun loputtua, jolloin syntyy pehmeää, rakeista tai viskoosista sedimenttiä ilman biokalvojen muodostumista.

Lactobacillus ei kehity tyypillinen hajua, kun niitä kasvatetaan yhteistä median, kuitenkin ne edistävät maun muuttamiseksi fermentoitujen elintarvikkeiden, tuottaa haihtuvia yhdisteitä, kuten diasetyyli ja sen johdannaiset, ja jopa rikkivedyn (H ₂ S) ja amiineja juustoa.

Ravitsemus ja kasvuolosuhteet

Lactobacilli vaatii hiilihydraatteja hiilen ja energian lähteinä. Myös aminohapot, vitamiinit ja nukleotidit.

Lactobacilli-elatusaineiden tulisi sisältää käymiskelpoisia hiilihydraatteja, peptonia, lihauutetta ja hiivauutetta.

Vielä parempi, jos niitä täydennetään tomaattimehulla, mangaanilla, asetaatilla ja öljyhappoestereillä, erityisesti Tween 80: llä, koska tämä on stimuloiva ja jopa välttämätöntä monille lajeille.

Lactobacillus-sukulajit kasvavat hyvin lievästi happamissa väliaineissa, niiden alustava pH on 6,4-4,5 ja optimaalinen kehitys välillä 5,5 - 6,2. ja se vähenee huomattavasti neutraaleissa tai lievästi emäksisissä väliaineissa.

Lactobacillus kykenee alentamaan substraatin pH: ta alle 4: n maitohapon muodostumisen kautta.

Tällä tavoin ne välttyvät tai ainakin merkittävästi vähentävät melkein kaikkien muiden kilpailevien mikro-organismien kasvua, paitsi muiden maitohappobakteerien ja hiivojen kasvua.

Happitarpeet

Useimmat Lactobacillus-kannat ovat pääasiassa ilmakestäviä; sen optimaalinen kasvu saavutetaan mikroaerofiilisissä tai anaerobisissa olosuhteissa.

On tunnettua, että kasvu CO ₂ -pitoisuus (noin 5% tai jopa 10%) voi edistää kasvua, erityisesti pinnalla median.

Kasvulämpötila

Suurin osa maitobakteereista on mesofiilisiä (30–40 ° C), ylärajan ollessa 40 ºC. Vaikka niiden kasvualueen lämpötila-alue on 2–53 ° C, jotkut kasvavat alle 15 ºC tai 5 ºC ja on kantoja, jotka kasvavat alhaisissa lämpötiloissa, lähellä jäätymistä (esimerkiksi ne, jotka asuvat pakastetussa lihassa ja kalassa).

Toisaalta on olemassa "termofiilisiä" maitobakteereja, joiden ylälämpötilaraja on 55 ºC ja jotka eivät saa kasvaa alle 15 ºC.

aineenvaihdunta

Näistä mikro-organismeista puuttuu sytokromijärjestelmät hapettavan fosforyloinnin suorittamiseksi, ja niissä ei ole superoksididisutaaseja tai katalaaseja.

Tämän suvun jäsenet muuttavat glukoosin ja vastaavat aldehydiheksoosit maitohapoksi homofermentaatiolla tai maitohapoksi ja muiksi lopputuotteiksi, kuten etikkahapoksi, etanoliksi, hiilidioksidiksi, muurahaishapoksi ja meripihkahapoksi heterofermentaation avulla.

Herkkyys antibiooteille ja lääkkeille

Laktobacillit ovat herkkiä useimmille gram-positiivisia bakteereja vastaan ​​vaikuttaville antibiooteille. Suoliston maitobakteerien herkkyyttä ruuan lisäaineina käytetyille antibiooteille on ollut mahdollista tutkia.

elinympäristö

Lactobacilli-valmisteita löytyy maitotuotteista, juustoista, jyvistä, lihasta tai kalatuotteista, vesilähteistä, jätevesistä, oluista, viineistä, hedelmistä ja hedelmämehuista, kaalista ja muista käyneistä vihanneksista, kuten: säilörehusta, haposta ja massasta.

Ne ovat myös osa monien lämpötilastabiilien eläinten, myös ihmisen, suun, maha-suolikanavan ja emättimen normaalia kasvistoa.

Niitä löytyy myös toissijaisissa luontotyypeissä, kuten orgaanisissa lannoitteissa.

Taksonomia

Toimialue: Bakteerit

Division: Firmicutes

Luokka: Bacilli

Järjestys: Lactobacillales

Perhe: Lactobacillaceae

Suku: Lactobacillus.

Morfologia

Mikroskooppiset ominaisuudet

Bakillit ovat noin 2 - 6 μ pitkät. Ne voidaan joskus nähdä pyöristetyillä päillä. Sen jakautuminen avaruudessa voidaan eristää tai lyhyinä ketjuina. Jotkut muodostavat palisadeja.

Ne ovat gram-positiivisia, kun ne värjätään gram-värjäyksellä.

Lactobacilluksen soluseinämässä on peptidoglykaania ja ne sisältävät myös sekundaarisen polymeerikerroksen (SCWP), joka koostuu teichoic, lipoteichoic, lipoglycan, teicuronic hapoista.

Monien Lactobacillus-suvun lajien kuorissa on ylimääräinen proteiinikerros, nimeltään S-kerros tai pintakerros (S & kerros).

Tämän suvun sisällä on muun muassa lajeja, kuten L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir.

Makroskooppiset ominaisuudet

Kiinteissä väliaineissa olevat Lactobacillus-pesäkkeet ovat pieniä (2 - 5 mm), kuperat, sileät, kokonaisten reunojen kanssa, läpinäkymättömät ja ilman pigmenttejä.

Jotkut kannat voivat olla kellertäviä tai punertavia. Useimmilla on karkeita pesäkkeitä, kun taas toisilla, kuten Lactobacillus confusus, on limaisia ​​pesäkkeitä.

hyötyjä

Lactobacillus-suku on hyödyllinen sekä ihmisten että eläinten terveydelle.

Edut on lueteltu alla:

Vakauttaa suolistofloorin lisäämällä vastustuskykyä infektioille tässä paikassa

Esimerkiksi Lactobacillus GG näyttää tuottavan antimikrobisia aineita, jotka ovat aktiivisia erilaisia ​​bakteereja vastaan, kuten E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis ja Salmonella.

Nämä aineet ovat aromaattisia yhdisteitä, kuten esimerkiksi diasetyyli, asetaldehydi, reuteriini, bakteriolyyttiset entsyymit, bakteriosiinit.

• Se estää ja hallitsee joitakin sairauksia, kuten paksusuolen syöpää.
• Ne parantavat tiettyjen elintarvikkeiden säilöntälaatua.
• Teollisuus käyttää niitä lähtökohtana hankkiakseen bioteknisiä tuotteita, joita voidaan soveltaa sekä ihmisten että eläinten terveyteen liittyvien ongelmien ratkaisemiseen.
• Ne vaikuttavat ravintoaineiden hyötyosuuteen helpottamalla täysmaitoproteiinien hajoamista, vapauttamalla suuria määriä kalsiumia ja magnesiumia.
• Ne osallistuvat myös B-vitamiinien ja fosfaattien synteesiin.

patogeenisuus

Maitobakteerien patogeenisyys on harvinaista, vaikka viime aikoina ihmisillä on ilmoitettu joitain tarttuvia prosesseja, joissa näiden mikro-organismien on havaittu liittyvän niihin.

Näitä ovat hammaskaries, reumaattinen verisuonisairaus, paiseet, septikemia ja tarttuva endokardiitti, jotka ovat aiheuttaneet L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum ja toisinaan Lactobacillus salivarius.

Tällaisen patogeenisyyden biokemiallisia emäksiä ei kuitenkaan vielä tunneta.

Taulukko: Lactobacillus-suvun eri lajien aiheuttamat infektiotyypit

Viitteet

1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Lactobacilluksen rooli antibioottien aiheuttaman ripulin ehkäisyssä: metaanalyysi. Lääkehoito. 2010; 30 (2): 119 - 26.
2. Reid G. Lactobacilluksen probioottisten kantojen tieteellinen perusta. Sovellettu ja ympäristömikrobiologia. 1999; 65 (9): 3763 - 3766.
3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Lactobacillien patogeeninen potentiaali. I nt J Ruoka mikrobioli. 1994; 24 (1-2): 179 - 89.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologinen diagnoosi. (5. toim.). Argentiina, Toimitus Panamericana SA
5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus -lajit: Taksonominen monimutkaisuus ja kiistanalaiset herkkyydet Kliiniset tartuntataudit, 2015; 60 (2): 98–107