Характеристики лактобактерій, таксономія, морфологія, переваги



Lactobacillus являє собою рід бактерій, що складається з ряду корисних видів, що представляють особливий інтерес у промисловості. Слово Lactobacillus походить від "lactis", що означає молоко, і "bacillus", що означає малі бацили.

Рід класифікували як фенотипічну характеристику типу ферментації. Фізіологічною основою даної класифікації є наявність ферментів фруктози 1 і 6 дифосфат альдолази і фосфокетолази, які є ключовими у гомо- або гетероферментативном метаболізмі гексоз і пентозів відповідно..

Його ферментативні властивості та продукти обміну речовин роблять бактерії роду Lactobacillus є одними з перших організмів, що використовуються людиною для виробництва продуктів харчування.

Вони також використовуються для їх збереження, інгібуючи інвазію іншими мікроорганізмами, що викликають захворювання харчового походження.

Стать Lactobacillus Вона стала невід'ємним елементом сучасних харчових продуктів і нових промислових технологій, завдяки інтересу до його корисних ефектів і функціональних властивостей.

Індекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Таксономія
  • 3 Морфологія
    • 3.1 Мікроскопічні характеристики
    • 3.2 Макроскопічні характеристики 
  • 4 Переваги
  • 5 Посилання

Особливості

Ці бацили, як правило, не є рухливими, але деякі види мають моторику через наявність периметрованих джгутиків. Вони позитивні за грам, однак, якщо є мертві бактерії, вони забарвлюються в червоний колір, даючи змінне зображення Грама перед плямою Грам.

Вони не спорулюють і деякі штами мають біполярні тіла, які, ймовірно, містять поліфосфат.

Гомоферментативні Lactobacillus представляють внутрішні гранули, які виявляють за допомогою фарбування по Граму або фарбуванням метиленовим синім.

Для діагностики та ідентифікації видів найбільш корисним є метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР)..

Клітинна стінка і ультраструктура

Клітинна стінка роду Lactobacillus, що спостерігається під електронним мікроскопом, зазвичай є грам-позитивною, містить пептидоглікани (муреїни) типу лізин-D-аспарагіну декількох хемотипів.

Ця стіна також містить полісахариди, пов'язані з пептидогліканом за допомогою фосфодіефірних зв'язків, але в деяких видах тільки тійхоєві кислоти, пов'язані з нею.

Він також містить великі мезосоми, що характеризують цей рід.

Біохімічні характеристики

Більшість не мають протеолітичної або ліполітичної активності в середовищах, що містять білки або жири.

Однак деякі штами можуть мати незначну протеолітичну активність за рахунок протеаз і пептидаз, пов'язаних з клітинною стінкою або вивільнених нею, а також слабкої ліполітичної активності внаслідок дії внутрішньоклітинних ліпаз..

Зазвичай вони не зменшують нітрати, але деякі види роблять це, коли рН вище 6,0.

Лактобацили не розріджують желатин, не перетравлюють казеїн. Вони також не продукують індол або сірчану кислоту (Н2S), але більшість виробляють невеликі кількості розчинного азоту.

Вони є каталазними негативними, хоча деякі штами продукують фермент псевдокаталази, який руйнує пероксид водню.

Вони є негативним цитохромом, через відсутність порфіринів і мають негативну бензидиновую реакцію.

Вони добре ростуть на рідкому середовищі, де швидко осідають після зупинки росту, даючи при цьому м'який, гранульований або в'язкий осад, без утворення біоплівки.

Lactobacillus не розвивають типових запахів при вирощуванні в звичайних середовищах, однак вони сприяють зміні смаку ферментованих продуктів, утворюючи леткі сполуки, такі як діацетил і його похідні, і навіть сірководень (H)2S) і аміни в сирі.

Умови харчування та росту

Лактобацили вимагають вуглеводів як джерел вуглецю та енергії. Також амінокислоти, вітаміни і нуклеотиди.

Культуральні середовища лактобацил повинні містити ферментируемие вуглеводи, пептон, м'ясний екстракт і дріжджовий екстракт.

Ще краще, якщо вони доповнюються томатним соком, ефірами марганцю, ацетату та олеїнової кислоти, особливо Tween 80, оскільки це стимулює і навіть важливо для багатьох видів.

Види роду Lactobacillus добре ростуть у слабокислих середовищах, з початковим рН 6,4-4,5 і оптимальним розвитком між 5,5 і 6,2. і помітно зменшується в нейтральних або слабо лужних середовищах.

Lactobacillus здатні знижувати рН субстрату, де вони нижче 4 шляхом утворення молочної кислоти.

Таким чином вони уникають або, принаймні, значно знижують ріст практично всіх інших конкуруючих мікроорганізмів, за винятком інших молочнокислих бактерій і дріжджів..

Вимоги до кисню

Більшість штамів Lactobacillus вони переважно аеротолерантні; його оптимальне зростання досягається при мікроаерофільних або анаеробних умовах.

Відомо, що збільшення концентрації CO2 (приблизно 5% або до 10%) може стимулювати ріст, особливо на поверхні носія.

Температура росту

Більшість лактобацил є мезофільними (30-40 ° С), з верхньою межею 40 ° С. Хоча діапазон температур для росту коливається від 2 до 53 ° C, деякі зростають нижче 15 ° C або 5 ° C і є штами, які ростуть при низьких температурах, близько до точки замерзання (наприклад, ті, які живуть у замороженому м'ясі та рибі). ).

З іншого боку, існують "термофільні" лактобацили, які можуть мати верхню граничну температуру 55ºC і не зростають нижче 15ºC.

Метаболізм

Ці мікроорганізми не мають систем цитохрому для здійснення окисного фосфорилювання і не мають ферментів супероксиддисмутаз або каталаз.

Члени цього роду перетворюють глюкозу та аналогічні альдегідні гексози в молочну кислоту шляхом гомоферментації або молочної кислоти та інших додаткових кінцевих продуктів, таких як оцтова кислота, етанол, діоксид вуглецю, мурашина кислота та янтарна кислота шляхом гетероферментації.

Чутливість до антибіотиків і препаратів

Лактобацили чутливі до більшості антибіотиків, активних проти грампозитивних бактерій. Досліджено чутливість кишкових лактобацил до антибіотиків, що використовуються в якості харчових добавок.

Хабітат

Лактобацили можна знайти в молочних продуктах, сирах, зернах, м'ясних або рибних продуктах, джерелах води, стічних водах, пиві, виноматеріалах, фруктах і фруктових соках, капусті та інших ферментованих овочах, таких як силос, закваска та пульпа.

Також частина нормальної флори порожнини рота, шлунково-кишкового тракту і піхви багатьох тварин стабільної температури, включаючи людину.

Вони також можуть бути знайдені у вторинних місцях проживання, таких як добрива органічного походження.

Таксономія

Домен: Бактерії

Поділ: Фірмикути

Клас: бацили

Замовлення: Lactobacillales

Сім'я: Lactobacillaceae

Рід: Lactobacillus.

Морфологія

Мікроскопічні характеристики

Бацили тривають приблизно 2 - 6 мкм. Іноді їх можна побачити з округленими кінцями. Його розподіл в просторі може бути ізольованим або коротким ланцюжком. Деякі утворюють палісад.

Вони грампозитивні, коли вони фарбуються за допомогою плями Грам.

The Lactobacillus вони також мають пептидоглікани в клітинній стінці, а такожВони містять вторинний полімерний шар (SCWP), що складається з тейхой, липотеихоевой, ліпоглікан, тейуроновой кислоти.

Багато видів роду Lactobacillus Вони мають у своїй обгортці додатковий шар білків, званий S-шаром або поверхневим шаром (S & layer).

У межах цього жанру є такі види, як L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir серед інших.

Макроскопічні характеристики 

Колонії Росії Lactobacillus у твердих середовищах вони малі (2-5 мм), опуклі, м'які, з повними краями, непрозорі і без пігментів.

Деякі штами можуть мати жовтуватий або червонуватий колір. Більшість з них мають грубі колонії, інші - подібні Lactobacillus confusus, присутні в'язкі колонії.

Переваги

Стать Lactobacillusє корисним для здоров'я, як людини, так і тварини.

Переваги перелічені нижче:

Стабілізує кишкову флору, підвищуючи стійкість до інфекцій на цьому сайті

Наприклад, Lactobacillus GG, здається, виробляють антимікробні речовини, які активні проти різних бактерій, таких як E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis і Salmonella.

Ці речовини є ароматичними сполуками, такими як діацетил, ацетальдегід, реутерин, бактеріолітичні ферменти, бактеріоцини та ін..

  • Запобігає і контролює деякі захворювання, такі як рак товстої кишки.
  • Підвищити якість збереження певних продуктів.
  • Вони використовуються як відправна точка для промисловості для отримання біотехнологічних продуктів, що застосовуються для вирішення проблем зі здоров'ям людини і тварин.
  • Впливають на біодоступність поживних речовин, сприяючи розпаду білків незбираного молока, виділяючи кальцій і магній у великих кількостях.
  • Вони також беруть участь у синтезі вітамінів групи В і фосфатів.

Патогенність

Патогенність лактобацил рідко зустрічається, хоча останнім часом з'явилися деякі інфекційні процеси у людей, де ці мікроорганізми були залучені..

Серед них - карієс зубів, ревматичні захворювання судин, абсцеси, септицемія та інфекційний ендокардит, викликані L. casei subsp. рамнос, L. acidophilus, L. plantarum і іноді Lactobacillus salivarius.

Однак біохімічні основи такої патогенності поки невідомі.

Таблиця: Види інфекції, викликані різними видами роду Lactobacillus

Список літератури

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Вільгельм SM. Роль Lactobacillus у профілактиці асоційованої з антибіотиками діареї: мета-аналіз. Фармакотерапія. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Рейд Г. Наукова основа для пробіотичних штамів. \ T Lactobacillus. Прикладна та екологічна мікробіологія. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Патогенний потенціал лактобактерій. In J J Мікробіол. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Мікробіологічна діагностика. (5-е изд.) Аргентина, редакція Panamericana S.A..
  5. Еллі Голдштейн, Тіррелл К, Цитрон D. Lactobacillus Види: Таксономічна складність і суперечливі сприйнятливості Клінічні інфекційні захворювання, 2015; 60 (2): 98-107