Характеристики лактобацилл, таксономия, морфология, преимущества



лактобацилла это род бактерий, состоящий из ряда полезных видов, представляющих особый интерес в промышленности. Слово лактобацилла происходит от "лактис", что означает молоко, и "бацилла", что означает маленькие бациллы.

Род был классифицирован по фенотипическому признаку типа проведенной ферментации. Физиологическим основанием этой классификации является присутствие ферментов фруктоза 1 и 6 дифосфат альдолазы и фосфокетолазы, которые являются ключевыми в гомо- или гетероферментативном метаболизме гексоз и пентоз соответственно.

Его ферментативные свойства и продукты метаболизма делают бактерии рода лактобацилла являются одними из первых организмов, используемых человеком для производства продуктов питания.

Они также используются для их сохранения, подавляя вторжение других микроорганизмов, вызывающих заболевания пищевого происхождения..

Пол лактобацилла Это стало важным элементом для современных продуктов питания и новых промышленных технологий, из-за интереса к его полезным эффектам и функциональным свойствам.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Таксономия
  • 3 Морфология
    • 3.1 Микроскопические характеристики
    • 3.2 Макроскопические характеристики 
  • 4 преимущества
  • 5 ссылок

черты

Эти бациллы обычно неподвижны, но некоторые виды имеют подвижность из-за наличия периметральных жгутиков. Они являются грамположительными, однако, если есть мертвые бактерии, они окрашиваются в красный цвет, давая перед изменением грамм изображение до окрашивания по Граму.

Они не спорулируют, а некоторые штаммы имеют биполярные тела, которые, вероятно, содержат полифосфат.

Гомоферментативные Lactobacillus представляют внутренние гранулы, выявленные окрашиванием по Граму или окрашиванием метиленовым синим.

Для диагностики и идентификации вида наиболее полезным является метод полимеразной цепной реакции (ПЦР)..

Клеточная стенка и ультраструктура

Клеточная стенка рода Lactobacillus, наблюдаемая под электронным микроскопом, обычно является грамположительной и содержит пептидогликаны (муреины) типа лизин-D-аспарагин нескольких хемотипов..

Эта стенка также содержит полисахариды, связанные с пептидогликаном фосфодиэфирными связями, но имеет только тейхоевые кислоты, связанные с ней у некоторых видов.

Он также содержит большие мезосомы, которые характеризуют этот род.

Биохимические характеристики

Большинство из них не обладают протеолитической или липолитической активностью в средах, содержащих белки или жиры..

Однако некоторые штаммы могут иметь небольшую протеолитическую активность из-за протеаз и пептидаз, связанных с клеточной стенкой или высвобождаемых ею, а также слабую липолитическую активность из-за действия внутриклеточных липаз..

Обычно они не уменьшают нитраты, но некоторые виды делают это, когда рН выше 6,0.

Лактобактерии не разжижают желатин и не переваривают казеин. Они также не производят индол или серную кислоту (H2S), но большинство производит небольшое количество растворимого азота.

Они отрицательны по каталазе, хотя некоторые штаммы продуцируют фермент псевдокаталазу, который расщепляет перекись водорода.

Они имеют отрицательный цитохром из-за отсутствия порфиринов и представляют собой отрицательную реакцию бензидина.

Они хорошо растут в жидкой среде, где они быстро осаждаются после прекращения роста, образуя мягкий, зернистый или вязкий осадок, без образования биопленок..

У Lactobacillus не появляются типичные запахи при выращивании в обычных средах, однако они способствуют изменению вкуса ферментированных пищевых продуктов, продуцируя летучие соединения, такие как диацетил и его производные, и даже сероводород (H2S) и амины в сыре.

Питание и условия роста

Лактобактерии нуждаются в углеводах в качестве источников углерода и энергии. Также аминокислоты, витамины и нуклеотиды.

Питательные среды лактобацилл должны содержать сбраживаемые углеводы, пептон, мясной экстракт и дрожжевой экстракт..

Еще лучше, если они дополнены томатным соком, эфирами марганца, ацетата и олеиновой кислоты, особенно Tween 80, поскольку это стимулирует и даже необходимо для многих видов.

Виды рода Lactobacillus хорошо растут в слабокислых средах с начальным рН 6,4-4,5 и оптимальным развитием между 5,5 и 6,2. и заметно уменьшается в нейтральной или слабощелочной среде.

Lactobacillus способны понижать pH субстрата там, где они ниже 4, путем образования молочной кислоты.

Таким образом, они избегают или, по крайней мере, значительно уменьшают рост почти всех других конкурирующих микроорганизмов, за исключением других молочнокислых бактерий и дрожжей..

Потребность в кислороде

Большинство штаммов лактобацилла они в основном аэротолерантны; его оптимальный рост достигается в микроаэрофильных или анаэробных условиях.

Известно, что увеличение концентрации СО2 (около 5% или до 10%) может стимулировать рост, особенно на поверхности носителя.

Температура роста

Большинство лактобацилл мезофильные (30-40 ° С) с верхним пределом 40 ° С. Хотя его диапазон температур для роста составляет от 2 до 53 ° C, некоторые растут ниже 15 ° C или 5 ° C, и есть штаммы, которые растут при низких температурах, близких к точке замерзания (например, те, которые живут в замороженном мясе и рыбе). ).

С другой стороны, существуют «термофильные» лактобациллы, которые могут иметь верхний температурный предел 55ºC и не расти ниже 15ºC..

метаболизм

Этим микроорганизмам не хватает цитохромных систем для осуществления окислительного фосфорилирования, и они не обладают ферментами супероксиддисмутазами или каталазами..

Представители этого рода превращают глюкозу и подобные альдегидные гексозы в молочную кислоту с помощью гомоферментации или молочной кислоты и других дополнительных конечных продуктов, таких как уксусная кислота, этанол, диоксид углерода, муравьиная кислота и янтарная кислота, с помощью гетероферментации..

Чувствительность к антибиотикам и лекарствам

Лактобактерии чувствительны к большинству антибиотиков, действующих против грамположительных бактерий. Изучена чувствительность кишечных лактобацилл к антибиотикам, используемым в качестве пищевых добавок..

среда обитания

Лактобактерии можно найти в молочных продуктах, сырах, зерновых, мясных или рыбных продуктах, источниках воды, сточных водах, пиве, винах, фруктах и ​​фруктовых соках, капусте и других ферментированных овощах, таких как силосы, закваски и мякоть..

Также часть нормальной флоры рта, желудочно-кишечного тракта и влагалища многих животных стабильной температуры, в том числе человека.

Они также могут быть найдены во вторичных средах обитания, таких как удобрения органического происхождения.

таксономия

Домен: Бактерии

Подразделение: Firmicutes

Класс: бациллы

Заказ: Лактобактерии

Семейство: Lactobacillaceae

Род: Lactobacillus.

морфология

Микроскопические характеристики

Бактерии имеют длину около 2 - 6 мкм. Иногда их можно увидеть с закругленными концами. Распределение его в пространстве может быть изолированным или коротким. Некоторые образуют частокол.

Они являются грамположительными, если они окрашены окраской по Граму.

лактобацилла у них есть пептидогликан в клеточной стенке, а такжеОни содержат вторичный полимерный слой (SCWP), состоящий из тейхоевой, липотейхоевой, липогликановой, тейкуроновой кислот.

Многие виды рода лактобацилла Они имеют в своей упаковке дополнительный слой белков, называемый S-слой или поверхностный слой (S & layer).

В этом жанре такие виды, как L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir среди других.

Макроскопические характеристики 

Колонии лактобацилла в твердых средах они маленькие (2-5 мм), выпуклые, мягкие, с полями, непрозрачные и без пигментов.

Некоторые штаммы могут иметь желтоватую или красноватую окраску. У большинства есть грубые колонии, в то время как другие, как Lactobacillus confusus, настоящие вязкие колонии.

льготы

Пол лактобациллаполезен для здоровья как человека, так и животного.

Преимущества перечислены ниже:

Стабилизирует кишечную флору, увеличивая устойчивость к инфекциям в этом месте

Например, лактобацилла GG, по-видимому, производят антимикробные вещества, которые активны против различных бактерий, таких как Кишечная палочка, стрептококк, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis и сальмонелла.

Эти вещества представляют собой ароматические соединения, такие как диацетил, ацетальдегид, реутерин, бактериолитические ферменты, бактериоцины и другие..

  • Предотвращает и контролирует некоторые заболевания, такие как рак толстой кишки.
  • Улучшить качество консервирования определенных продуктов.
  • Они используются в промышленности как отправная точка для получения биотехнологических продуктов, применимых для решения проблем здоровья человека и животных..
  • Влиять на биодоступность питательных веществ, способствуя расщеплению белков цельного молока, высвобождая кальций и магний в больших количествах.
  • Они также участвуют в синтезе витаминов группы В и фосфатов..

патогенность

Патогенность лактобацилл встречается редко, хотя в последнее время сообщалось о некоторых инфекционных процессах у людей, где были вовлечены эти микроорганизмы..

Среди них кариес, ревматические заболевания сосудов, абсцессы, сепсис и инфекционный эндокардит, вызванные L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum и иногда Lactobacillus salivarius.

Однако биохимические основы такой патогенности до сих пор неизвестны.

Таблица: Типы инфекции, вызванной различными видами рода Lactobacillus.

ссылки

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Роль Lactobacillus в профилактике антибиотик-ассоциированной диареи: метаанализ. Медикаментозное. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Рейд Г. Научные основы пробиотических штаммов лактобацилла. Прикладная и экологическая микробиология. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Патогенный потенциал лактобацилл. ЯNT J Пищевой Микробиол. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Микробиологический диагноз. (5-е изд.) Аргентина, редакция Panamericana S.A..
  5. Элли Голдштейн, Тиррелл К, Цитрон Д. лактобацилла Виды: таксономическая сложность и противоречивая восприимчивость Клинические Инфекционные Заболевания, 2015; 60 (2): 98-107