Lactobacilluksen ominaisuudet, taksonomia, morfologia, hyödyt



Lactobacillus on bakteeriryhmä, joka muodostuu joukosta hyödyllisiä lajeja, jotka ovat erityisen kiinnostavia teollisuudelle. Sana Lactobacillus on peräisin "lactis", joka tarkoittaa maitoa, ja "bacillus", mikä tarkoittaa pieniä bacilli.

Perhe luokiteltiin suoritetun fermentaation tyypin fenotyyppiseen ominaisuuteen. Tämän luokituksen fysiologinen perusta on fruktoosi 1 & 6-difosfaatti-aldolaasin ja fosfoketolaasin läsnäolo, jotka ovat keskeisiä heksoosien ja pentoosien homo- tai hetero- fermentatiivisessa metaboliassa..

Sen fermentatiiviset ominaisuudet ja aineenvaihduntatuotteet tekevät sukusta bakteerit Lactobacillus ovat ensimmäisiä organismeja, joita ihminen käyttää elintarvikkeiden tuottamiseen.

Niitä käytetään myös näiden säilyttämiseen estämällä muiden mikro-organismien invaasio, jotka aiheuttavat elintarvikealan sairauksia.

Sukupuoli Lactobacillus Siitä on tullut olennainen osa nykyaikaisia ​​elintarvikkeita ja uusia teollisia teknologioita, koska se on kiinnostunut sen hyödyllisistä vaikutuksista ja toiminnallisista ominaisuuksista.

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
  • 2 Taksonomia
  • 3 Morfologia
    • 3.1 Mikroskooppiset ominaisuudet
    • 3.2 Makroskooppiset ominaisuudet 
  • 4 Edut
  • 5 Viitteet

piirteet

Nämä bacillot ovat tavallisesti ei-liikkuvia, mutta joillakin lajeilla on liikkuvuutta perimetrin lipun läsnäolon vuoksi. Ne ovat Gram-positiivisia, mutta jos on kuollut bakteeri, ne värjäytyvät punaisiksi, jolloin Gram-väriaine muuttuu Gram-muuttujaksi.

Ne eivät sporuloituvat ja joillakin kannoilla on kaksisuuntaisia ​​kappaleita, jotka todennäköisesti sisältävät polyfosfaattia.

Homofermentatiivinen Lactobacillus esittää sisäisiä rakeita, jotka paljastuvat Gram-värjäyksellä tai metyleenisinisellä värjäyksellä.

Lajin diagnoosin ja tunnistamisen kannalta hyödyllisin menetelmä on polymeraasiketjureaktio (PCR).

Soluseinä ja ultrastruktuuri

Lactobacillus-suvun soluseinä, joka on havaittu elektronimikroskoopin alla, on tyypillisesti grampositiivinen, joka sisältää usean kemotyypin lysiini-D-asparagiinityyppistä peptidoglykaania (mureiinia)..

Tämä seinä sisältää myös polysakkarideja, jotka ovat liittyneet peptidoglykaaniin fosfodiesterisidoksilla, mutta niissä on vain siihen liittyvää teikkahappoa joissakin lajeissa.

Se sisältää myös suuria mesosomeja, jotka kuvaavat tätä sukua.

Biokemialliset ominaisuudet

Useimmilla ei ole proteolyyttistä tai lipolyyttistä aktiivisuutta proteiineja tai rasvoja sisältävissä väliaineissa.

Joillakin kannoilla voi kuitenkin olla lievä proteolyyttinen aktiivisuus, joka johtuu soluseinään sitoutuneista tai sen vapauttamista proteaaseista ja peptidaaseista, sekä solunsisäisten lipaasien vaikutuksesta johtuvasta heikosta lipolyyttisestä aktiivisuudesta..

Tavallisesti ne eivät vähennä nitraatteja, mutta tietyt lajit tekevät niin, kun pH on yli 6,0.

Laktobatsillit eivät nesteytä gelatiinia eikä sulata kaseiinia. Ne eivät myöskään tuota indolia tai rikkihappoa (H2S), mutta useimmat tuottavat pieniä määriä liukoista typpeä.

Ne ovat katalaasi-negatiivisia, vaikka jotkut kannat tuottavat pseudokatalaasientsyymin, joka hajottaa vetyperoksidin.

Ne ovat negatiivisia sytokromi, koska porfyriinejä ei ole, ja niillä on negatiivinen bentsidiinireaktio.

Ne kasvavat hyvin nestemäisessä väliaineessa, jossa ne saostuvat nopeasti kasvun pysäyttämisen jälkeen, jolloin muodostuu pehmeä, rakeinen tai viskoosi sedimentti muodostamatta biofilmejä.

Lactobacillus ei kehitä tyypillisiä hajuja, kun ne kasvavat tavallisissa väliaineissa, mutta ne myötävaikuttavat fermentoitujen elintarvikkeiden makuun ja tuottavat haihtuvia yhdisteitä, kuten diasetyyliä ja sen johdannaisia, ja jopa vetysulfidia (H2S) ja amiinit juustossa.

Ravitsemus- ja kasvuolosuhteet

Laktobatsillit tarvitsevat hiilihydraatteja hiilen ja energian lähteinä. Myös aminohapot, vitamiinit ja nukleotidit.

Laktobatsillien viljelyalustojen tulisi sisältää fermentoitavia hiilihydraatteja, peptonia, lihauutetta ja hiivauutetta.

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

Lactobacillus-suvun lajit kasvavat hyvin lievästi happamilla väliaineilla, joiden alku- pH on 6,4-4,5 ja optimaalinen kehitys välillä 5,5 - 6,2. ja pienenee selvästi neutraalissa tai hieman emäksisessä väliaineessa.

Lactobacillus pystyy alentamaan substraatin pH: ta, kun ne ovat alle 4, muodostamalla maitohappoa.

Tällä tavoin ne välttävät tai ainakin merkittävästi vähentävät lähes kaikkien muiden kilpailevien mikro-organismien kasvua, lukuun ottamatta muita maitohappobakteereja ja hiivoja..

Hapen vaatimukset

Useimmat. \ T Lactobacillus ne ovat pääasiassa aerotolerantteja; sen optimaalinen kasvu saavutetaan mikroaerofiilisissä tai anaerobisissa olosuhteissa.

On tunnettua, että CO: n pitoisuuden kasvu2 (noin 5% tai jopa 10%) voi edistää kasvua, erityisesti median pinnalla.

Kasvulämpötila

Useimmat laktobakillit ovat mesofiilisiä (30-40 ° C), yläraja 40 ° C. Vaikka sen kasvulämpötila vaihtelee välillä 2 - 53 ° C, jotkut kasvavat alle 15 ° C: een tai 5 ° C: een, ja on olemassa kantoja, jotka kasvavat alhaisissa lämpötiloissa, lähellä jäätymispistettä (esimerkiksi ne, jotka elävät jäädytetyissä lihoissa ja kaloissa). ).

Toisaalta on "termofiilisiä" laktobakteereja, joiden ylempi lämpötilaraja voi olla 55 ºC ja jotka eivät kasva alle 15 ºC.

aineenvaihdunta

Näillä mikro-organismeilla ei ole sytokromi-järjestelmiä oksidatiivisen fosforylaation suorittamiseksi, eikä niillä ole entsyymejä superoksididimutaaseja tai -kataaseja.

Tämän suvun jäsenet konvertoivat glukoosia ja vastaavia aldehydiheksooseja maitohapoksi homofermentoimalla tai maitohapolla ja muilla lopputuotteilla, kuten etikkahapolla, etanolilla, hiilidioksidilla, muurahaishapolla ja meripihkahapolla heterofermentoimalla.

Herkkyys antibiooteille ja lääkkeille

Laktobatsillit ovat herkkiä useimmille Gram-positiivisia bakteereja vastaan ​​vaikuttaville antibiooteille. Suolen laktobakteerien herkkyyttä elintarvikelisäaineina käytetyille antibiooteille on tutkittu.

elinympäristö

Laktobatsillit löytyvät maitotuotteista, juustoista, jyvistä, lihasta tai kalatuotteista, vesilähteistä, viemäriin, oluista, viineistä, hedelmistä ja hedelmämehuista, kaaliista ja muista käymistuotteista vihanneksista, kuten siloista, hapoista ja massasta..

Myös osa normaalista suuhun, ruoansulatuskanavaan ja emättimeen on vakaa lämpötila, mukaan lukien ihminen..

Ne löytyvät myös toissijaisista elinympäristöistä, kuten luonnonmukaisista lannoitteista.

taksonomia

Verkkotunnus: bakteerit

Division: Firmicutes

Luokka: Bacilli

Tilaus: Lactobacillales

Perhe: Lactobacillaceae

Sukupuoli: Lactobacillus.

morfologia

Mikroskooppiset ominaisuudet

Bakteerit ovat noin 2 - 6 μ pitkä. Joskus ne näkyvät pyöristetyillä päillä. Sen jakautuminen avaruuteen voidaan eristää tai lyhyissä ketjuissa. Jotkut muodostavat palisadeja.

Ne ovat Gram-positiivisia, kun ne värjätään Gram-värillä.

Lactobacillus niillä on peptidoglykaani soluseinään ja myösNe sisältävät sekundaarisen polymeerikerroksen (SCWP), joka koostuu teichoisista, lipoteikisista, lipoglykaaneista, teikuronihaposta.

Monet suvun lajit Lactobacillus Niiden kääreissä on lisäkerros proteiineja, joita kutsutaan S-kerrokseksi tai pintakerrokseksi (S & kerros).

Tässä lajissa ovat lajit, kuten L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir muun muassa.

Makroskooppiset ominaisuudet 

Koloniat Lactobacillus kiinteissä väliaineissa ne ovat pieniä (2-5 mm), kupera, pehmeä, täynnä marginaaleja, läpinäkymätön ja ilman pigmenttejä.

Joillakin kannoilla voi olla kellertävä tai punertava väri. Useimmilla on karkeita pesäkkeitä, toiset taas Lactobacillus confusus, esittää viskoosia pesäkkeitä.

hyötyjä

Sukupuoli Lactobacilluson hyödyllistä sekä ihmisille että eläimille.

Edut on lueteltu alla:

Stabiloi suoliston kasvistoa lisäämällä vastustuskykyä infektioita vastaan ​​tällä sivustolla

Esimerkiksi, Lactobacillus GG näyttää tuottavan mikrobilääkkeitä, jotka ovat aktiivisia eri bakteereja, kuten E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis ja salmonella.

Nämä aineet ovat aromaattisia yhdisteitä, kuten diatsetyyli, asetaldehydi, reuteriini, bakteriolyyttiset entsyymit, bakteriosiinit ja muut.

  • Estää ja kontrolloi joitakin sairauksia, kuten paksusuolen syöpää.
  • Parannetaan tiettyjen elintarvikkeiden säilyttämisen laatua.
  • Teollisuus käyttää niitä lähtökohtana bioteknisten tuotteiden hankkimiseen, joita sovelletaan ihmisten ja eläinten terveyteen liittyvien ongelmien ratkaisuun.
  • Vaikuttaa ravintoaineiden hyötyosuuteen helpottamalla täysmaidon proteiinien hajoamista, vapauttamalla kalsiumia ja magnesiumia suurina määrinä.
  • Ne osallistuvat myös B-vitamiinien ja fosfaattien synteesiin.

patogeenisuus

Laktobakteerien patogeenisyys on harvinaista, vaikka viime aikoina on raportoitu joitakin infektioprosesseja ihmisissä, joissa nämä mikro-organismit ovat olleet mukana..

Näiden joukossa ovat hammaskariekset, reumaattinen verisuonitauti, paiseet, septikemia ja tarttuva endokardiitti, jonka aiheuttaa L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum ja joskus Lactobacillus salivarius.

Tällaisen patogeenisyyden biokemialliset emäkset ovat kuitenkin vielä tuntemattomia.

Taulukko: Lactobacillus-suvun eri lajien aiheuttamat infektiotyypit

viittaukset

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Lactobacilluksen rooli antibioottiin liittyvän ripulin ehkäisyssä: metaanalyysi. Lääkehoito. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G.. \ T Lactobacillus. Sovellettu ja ympäristöä koskeva mikrobiologia. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Lactobacillin patogeeninen potentiaali. minänt J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologinen diagnoosi. (5. painos) Argentiina, toimittaja Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Laji: Taksonominen monimutkaisuus ja ristiriitaiset tunteet Kliiniset tartuntataudit, 2015; 60 (2): 98 - 107