LACTOCOCCUS: OMINAISUUDET, MORFOLOGIA, HYÖDYT, PATOGENEESI - BIOLOGIA - 2026

Lactococcus on gram-positiivisten, pleomorfisten bakteerien suku, joka voi kasvaa yksittäin, pareittain tai ketjuina. Ne ovat homofermentatiivisia kemoorganotrofeja, ne tuottavat maitohappoa fermentoimalla glukoosia.

Elintarviketeollisuus käyttää joitain suvulajeja. Niitä pidetään yleensä ei-patogeenisinä tai opportunistisina patogeeneinä. Viime vuosina näiden mikro-organismien aiheuttamiin infektioihin liittyvien kliinisten tapausten lukumäärä on kuitenkin lisääntynyt sekä eläimissä että ihmisissä.

Lactococcus lactis, mikroskooppinen kuva. Otettu ja muokattu osoitteesta https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces- first-Secration-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- NIZO-Food-Research.html

ominaisuudet

- Laktokokit ovat kemoorganotrofisia organismeja.

-Heillä ei ole flagellumia, eivätkä ne muodosta itiöitä. Ne ovat fakultatiivisia anaerobisia, katalaasnegatiivisia ja ei-hemolyyttisiä.

-Kasvaa 10 ° C: ssa, mutta ei 45 ° C: ssa. Ne kasvavat yleensä elatusaineissa, joissa on 4% (paino / tilavuus) NaCl. Ne tuottavat L-maitohappoa fermentoimalla glukoosia.

-Kaikki kannat sisältävät fosfatidyyliglyserolia ja kardiolipiinia. Useimmat reagoivat ryhmän N antiseerumien kanssa.

- Joissakin kannoissa on alhainen menakinonitaso. DNA: n GC-pitoisuus vaihtelee välillä 34 - 43 mooliprosenttia.

Taksonomia

Lactococcus-suvut pystytettiin vuonna 1985 sisältämään bakteeriryhmä, joka oli aiemmin kuulunut Lancefield-luokituksen N-ryhmän Streptococcus (lactis) sukuun.

Erottaminen suoritettiin nukleiinihappohybridisaation, fysiologisen, vertailevan immunologian ja lipidien ja lipoteehoehapon koostumuksen tutkimusten perusteella.

Taksonomisesti se sijaitsee Streptococcaceae-perheessä, luokkaan Lactobacillales, joka kuuluu turvapaikkayritysten Bacilli-luokkaan.

Tällä hetkellä suvulla on 14 voimassa olevaa lajia, joista yhdeksää on kuvattu viimeisen vuosikymmenen aikana, mukaan lukien Lactococcus reticulitermitis, joka on kuvattu vuonna 2018. Lactococcus garviaella on kaksi alalajia ja Lactococcus lactis: lla on neljä voimassa olevaa alalajia ja yksi biovario.

Morfologia

Lactococcus-suvun bakteerit ovat pallojen tai munasolujen muotoisia, jotka voivat kasvaa yksittäin, pareittain tai ketjuina. Ketjun muodon ollessa kyseessä solut pidentyvät samaan ketjun suuntaan.

Heillä on lukuisia plasmideja, joiden koko voi vaihdella välillä 2 kb (kilobase) yli 100 kb. Soluseinä koostuu peptidoglykaanista ja polysakkaridien, teichoic hapon ja proteiinien matriisista.

Lactococcus reticulitermitis, solut agarmaljoilla 27, 2 päivän inkuboinnin jälkeen 30 ° C: ssa anaerobisissa olosuhteissa. Otettu ja muokattu osoitteesta

hyötyjä

Sukuun kuuluu 14 lajia, joista vain Lactococcus lactis -lajia käytetään yleisesti teollisiin tarkoituksiin, lähinnä alalaji L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactista on käytetty historiallisesti sekä käsityöläisesti että teollisesti elintarvikkeiden, kuten juuston, jogurtin, hapankaalin ja vastaavien, käymisessä.

Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) luettelee sen yleisesti tunnustetuksi turvalliseksi (GRAS). Nämä bakteerit tuottavat makujen lisäksi myös happoja, jotka säilyttävät ruokaa.

probiootit

Luonnollisista maitotuotteista eristetyt maitohappobakteerit (LAB) ovat erittäin kiinnostavia normaalin suoliston mikrobiootin probioottien korjaamisessa. Monet LAB: t syntetisoivat biologisesti aktiivisia peptidejä tai proteiinikomplekseja.

Nämä yhdisteet tunnetaan bakteriotsiineinä. Lactococcus lactis tuottaa bakteriosiinejä, kuten laktiineja, nisiinejä ja laktokokineja. Nisin on parhaiten tutkittu yhdiste jälkimmäisessä ryhmässä.

Nisiini, jota tuottavat jotkut Lactococcus lactis subsp. lactis on laajavaikutteinen bakteriotsiini, jolla on tehostettu antimikrobinen vaikutus. Yksi nisiinin tärkeimmistä ominaisuuksista on aktiivisuus gram-positiivisia bakteereita sekä klostridioiden ja bacillien bakteeri-itiöitä vastaan.

Se toimii myös muita bakteereita vastaan, jotka eivät muodosta itiöitä, kuten monia patogeenisten streptokokkien ja stafylokokkien lajeja. Se on myös myrkytön, vakaa alhaisessa pH: ssa eikä vaikuta ruuansulatuskanavan mikrobiotaan.

Kaikki nämä ominaisuudet vahvistavat bakteerien roolia elintarviketeollisuudessa.

Mahdolliset käyttötavat

Sen lisäksi, että L. lactista on tärkeä rooli elintarviketeollisuudessa, sitä on käytetty geenitekniikassa. Tekijät, kuten sen täysin sekvensoitu genomi, pienikokoiset (2,3 megabaasi tai Mbp) ja menestyksekkäästi kehitetty kloonausjärjestelmä, ovat tehneet siitä toimivan mallin.

Tutkijat ovat hankkineet esimerkiksi muuntogeenisiä Lactococcus lactis -kantoja, jotka tuottavat ja vapauttavat Mycobacterium Hsp65: tä. Tämä aine on tyyppi lämpö sokkiproteiineja (Hsp). Hsps ovat immunodominantteja proteiineja, joita ilmentävät erilaiset immuunisolut ja commensal-bakteerit.

Geneettisesti muunnettujen bakteerien vapauttama suun kautta annettava Mycobacterium Hsp65 estää täysin hiirien aiheuttaman koliitin. Nämä tulokset voivat avata vaihtoehtoisia vaihtoehtoja ihmisten tulehduksellisten suolistosairauksien pitkäaikaiseen hallintaan.

Lehmänmaidosta eristetty Lactococcus garvieae on osoittanut tehokkuutensa nautojen patogeenisten mikro-organismien estämisessä. Lactococcus garvieae -bakteerin erittämä bakteriosiinin estävä spektri antimikrobisena aineena on mahdollinen rooli antibiootin vaihtoehtoisena muotona naudan mastiittia vastaan.

patogenian

Lactococcus-lajeja pidetään heikosti virulenssisina organismeina, jotka aiheuttavat opportunistisia infektioita ihmisille, pääasiassa heikkojen immuunijärjestelmien ihmisille.

Mutta viime vuosina näiden mikro-organismien aiheuttamiin infektioihin liittyvien kliinisten tapausten lukumäärä on lisääntynyt, sekä ihmisillä että eläimillä.

Bakteerit Lactococcus garvieae, L. piscium ja L. lactis subsp. lactit tunnustetaan tämän suvun lajeiksi, joilla on suurin kliininen merkitys ihmisille ja eläimille.

Ne tunnistetaan usein väärin enterokokkeiksi tai streptokokkeiksi. Niiden oikean tunnistamisen vaikeuksien vuoksi niiden kliinistä merkitystä on ehkä aliarvioitu.

Ihmisillä

Lactococcus garvieae -bakteeriin on liitetty erilaisia ​​sairauksia, lähinnä sairaalatyyppisiä. Näihin sairauksiin kuuluvat baktereemia, tarttuva endokardiitti, maksapaise, spontaani septikemia, divertikuliitti, virtsateiden infektiot ja peritoniitti.

Lactococcus lactis subsp. cremoriksen on ilmoitettu aiheuttaneen bakteeriperäistä endokardiittiä, septikemiaa, maksa- ja aivopaiseita, nekroosivasta keuhkotulehduksesta, märkivästä keuhkokuumetulehduksesta, septistä niveltulehduksia, syvän kaulainfektion, peritoniittia, nousevaa kolangiittia ja kanavakuliittia.

Altistuminen pastöroimattomille maitotuotteille on riskitekijä tartunnalle tällä bakteerilla. Lactococcus lactis subsp. laktisiin on liitetty endokardiitti, se on myös eristetty kliinisistä näytteistä verestä, iholeesioista ja virtsaan.

Eläimissä

Lactococcus garvieae ja L. piscium ovat patogeenisiä useille kalalajeille, L. garvieaesta on myös ilmoitettu katkarapujen patogeenina ja se aiheuttaa märehtijöiden mastiitin. Lactococcus lactis subsp. lactiksen on ilmoitettu aiheuttavan vesilintujen infektioita.

hoidot

Lactococcus-infektioiden vastaisella mikrobilääkehoidolla ei ole vielä erityisiä ohjeita. Sillä välin terapiaa varten ehdotetaan määrittämään viljelmistä eristetyn patogeenin herkkyys.

Herkkyystesteihin on käytetty penisilliiniä, kolmannen sukupolven kefalosporiinia ja koamoksiklavia.

Viitteet

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris -infektio: ei enää harvinaista? BMJ-tapausraportit.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Lactococcus lactisin taksonomia, fysiologia ja kasvu: katsaus. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Streptococcus lactis ja siihen liittyvät streptokokit siirretään Lactococcus-sukuun gen. Marraskuu. Systemaattinen ja sovellettu mikrobiologia.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Lactococcus garvieae -taudin esiintymisen tarkastelu: tapaus katetriin liittyvästä virtsaputkitartunnasta, jonka aiheuttaja on Lactococcus garvieae ja Escherichia coli Coinfection. Tapausraportit tartuntataudeista.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis-tartunta vesilinnuissa: ensimmäinen vahvistus eläimissä. Uudet tartuntataudit.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Lactococcus lactis ssp. lactis: Tehokkaat mahdollisuudet ja näkymät. Journal of Microbial and Biochemical Technology.
7. Sukupuu Lactoccocus. Nimikkeistössä olevien prokaryoottisten nimien luettelossa: LPSN. Haettu osoitteesta www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Hsp65: tä tuottava Lactococcus lactis estää hiirien tulehduksellista sairautta IL-10- ja TLR2-riippuvaisilla reiteillä. Immunologian rajat.