Характеристики на лактобацилите, таксономия, морфология, ползи



Lactobacillus е род на бактерии, съставен от редица полезни видове, които представляват особен интерес в индустрията. Думата Lactobacillus идва от "lactis", което означава мляко, и "bacillus", което означава малки бацили.

Родът е класифициран като фенотипна характеристика на извършената ферментация. Физиологичната основа на тази класификация е наличието на ензимите фруктоза 1 и 6 дифосфат алдолаза и фосфокетолаза, които са ключови за хомо- или хетеро-ферментативния метаболизъм на хексозите и пентозите съответно.

Неговите ферментационни свойства и метаболитни продукти правят бактериите от рода Lactobacillus са сред първите организми, използвани от човека за производството на храна.

Те се използват и за запазването им, като инхибират инвазията от други микроорганизми, които причиняват заболявания от хранителен произход.

Полът Lactobacillus Тя се превърна в съществен елемент за модерната храна и новите индустриални технологии, поради интереса към неговите полезни ефекти и функционални свойства.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Таксономия
  • 3 Морфология
    • 3.1 Микроскопски характеристики
    • 3.2 Макроскопски характеристики 
  • 4 Ползи
  • 5 Препратки

функции

Тези бацили обикновено не са подвижни, но някои видове имат подвижност поради наличието на периметрова флагела. Те са Грам положителни, но ако има мъртви бактерии, те оцветяват в червено, давайки Грам променливо изображение преди оцветяването по Грам.

Те не спорулират и някои щамове имат биполярни тела, които вероятно съдържат полифосфат.

Хомоферментативният Lactobacillus представя вътрешни гранули, разкрити чрез оцветяване с Gram или чрез оцветяване с метиленово синьо.

За диагностицирането и идентификацията на видовете най-полезен метод е полимеразната верижна реакция (PCR).

Клетъчна стена и ултраструктура

Клетъчната стена на рода Lactobacillus, наблюдавана под електронния микроскоп, обикновено е грам-положителна, съдържаща пептидогликани (муреини) от типа на лизин-D-аспарагин от няколко хемотипа.

Тази стена съдържа също полизахариди, свързани с пептидогликан чрез фосфодиестерни връзки, но има само тезихоеви киселини, свързани с нея при някои видове..

Той също така съдържа големи мезозоми, които характеризират този род.

Биохимични характеристики

Повечето нямат протеолитична или липолитична активност в среда, съдържаща протеини или мазнини.

Въпреки това, някои щамове могат да имат слаба протеолитична активност, дължаща се на протеази и пептидази, свързани с клетъчната стена или освободени от нея, както и слаба липолитична активност, дължаща се на действието на вътреклетъчните липази..

Обикновено те не намаляват нитратите, но някои видове правят това, когато рН е над 6,0.

Лактобацилите не втечняват желатин, нито разграждат казеина. Те също така не произвеждат индол или сярна киселина (Н2S), но повечето произвеждат малки количества от разтворим азот.

Те са отрицателно каталаза, въпреки че някои щамове продуцират ензима псевдокаталаза, който разгражда водороден пероксид.

Те са отрицателен цитохром, поради липсата на порфирини и имат отрицателна бензидинова реакция.

Те растат добре в течна среда, където бързо се утаяват след спирането на растежа, което води до образуването на мека, гранулирана или вискозна утайка, без образуване на биофилми..

Lactobacillus не развиват типични миризми, когато растат в обикновена среда, но допринасят за модифициране на вкуса на ферментиралите храни, произвеждащи летливи съединения като диацетил и неговите производни, и дори сероводород (Н).2S) и амините в сиренето.

Условия на хранене и растеж

Лактобацилите изискват въглехидрати като източници на въглерод и енергия. Аминокиселини, витамини и нуклеотиди.

Културалната среда на лактобацилите трябва да съдържа ферментиращи въглехидрати, пептон, екстракт от месо и екстракт от дрожди.

Дори по-добре, ако са допълнени с доматен сок, манган, ацетат и естери на олеинова киселина, особено Tween 80, тъй като това е стимулиращо и дори важно за много видове.

Видовете от рода Lactobacillus растат добре в слабо кисели среди, с първоначално рН от 6.4-4.5 и оптимално развитие между 5.5 и 6.2. и намалява значително в неутрална или слабо алкална среда.

Lactobacillus са способни да понижат рН на субстрата, където те са под 4 чрез образуването на млечна киселина.

По този начин те избягват или поне значително намаляват растежа на почти всички други конкурентни микроорганизми, с изключение на други млечнокисели бактерии и тези на дрождите..

Изисквания за кислорода

Повечето щамове на Lactobacillus те са предимно аеротолерантни; оптималният му растеж се постига при микроаерофилни или анаеробни условия.

Известно е, че повишаването на концентрацията на СО2 (от около 5% или до 10%) може да стимулира растежа, особено на повърхността на средата.

Температура на растеж

Повечето лактобацили са мезофилни (30-40 ° С), с горна граница от 40 ° С. Въпреки че диапазонът от температури за растеж варира от 2 до 53 ° C, някои растат под 15 ° C или 5 ° C и има щамове, които растат при ниски температури, близо до точката на замръзване (например тези, които живеят в замразено месо и риба). ).

От друга страна, съществуват "термофилни" лактобацили, които могат да имат горна температурна граница от 55 ° С и да не растат под 15 ° С..

метаболизъм

Тези микроорганизми нямат цитохромни системи за извършване на окислително фосфорилиране и не притежават ензими супероксидни дисмутази или каталази..

Членове на този род превръщат глюкозата и подобни алдехидни хексози в млечна киселина чрез хомоферментация или млечна киселина и други допълнителни крайни продукти като оцетна киселина, етанол, въглероден диоксид, мравчена киселина и янтарна киселина чрез хетероферментация.

Чувствителност към антибиотици и лекарства

Лактобацилите са чувствителни към повечето антибиотици, действащи срещу Грам-положителни бактерии. Изследвана е чувствителността на чревните лактобацили към антибиотици, използвани като хранителни добавки.

хабитат

Лактобацилите могат да бъдат намерени в млечни продукти, сирена, зърнени храни, месни или рибни продукти, водоизточници, отпадъчни води, бири, вина, плодове и плодови сокове, зеле и други ферментирали зеленчуци като силози, кисели тесто и пулп.

Също така част от нормалната флора на устата, стомашно-чревния тракт и влагалището на много животни със стабилна температура, включително.

Те могат да бъдат открити и в вторични местообитания като торове от органичен произход.

таксономия

Домейн: Бактерии

Раздел: Фирми

Клас: Бацили

Ред: Lactobacillales

Семейство: Lactobacillaceae

Род: Lactobacillus.

морфология

Микроскопски характеристики

Бацилите са приблизително 2 - 6 μ дълго. Понякога те се виждат със заоблени краища. Разпределението му в пространството може да бъде изолирано или в къси вериги. Някои образуват палисади.

Те са Грам положителни, когато са оцветени с Грам оцветяване.

на Lactobacillus те също имат пептидогликан в клетъчната си стенаТе съдържат вторичен полимерен слой (SCWP), състоящ се от тейхоична, липотеихоева, липогликанова, тейуронова киселина.

Много видове от рода Lactobacillus В опаковките им има допълнителен слой протеини, наречен S-слой или повърхностен слой (S & layer).

В този жанр се срещат видове като L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir между другото.

Макроскопични характеристики 

Колониите на Lactobacillus в твърда среда те са малки (2-5 мм), изпъкнали, меки, с пълни граници, непрозрачни и без пигменти.

Някои щамове могат да имат жълтеникаво или червеникаво оцветяване. Повечето от тях имат груби колонии, а други като Lactobacillus confusus, настоящите вискозни колонии.

ползи

Полът Lactobacillusе полезно за здравето, както за хората, така и за животните.

Ползите са изброени по-долу:

Стабилизира чревната флора, повишавайки устойчивостта към инфекции в този сайт

Например, Lactobacillus GG, изглежда, произвеждат антимикробни вещества, които са активни срещу различни бактерии, като например Е. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis и салмонела.

Тези вещества са ароматни съединения като диацетил, ацеталдехид, реутерин, бактериолитични ензими, бактериоцини и други..

  • Предотвратява и контролира някои заболявания, като рак на дебелото черво.
  • Подобряване на качеството на опазване на определени храни.
  • Те се използват като отправна точка от индустрията за получаване на биотехнологични продукти, приложими за решаване на проблемите на здравето на хората и животните.
  • Влияят на бионаличността на хранителните вещества, като улесняват разграждането на протеините от пълномаслено мляко, освобождавайки калций и магнезий в големи количества.
  • Те също участват в синтеза на витамини и фосфати.

патогенност

Патогенността на лактобацилите е рядка, въпреки че напоследък се съобщава за някои инфекциозни процеси при хора, в които са участвали тези микроорганизми..

Сред тях са кариес, ревматични съдове, абсцеси, септицемия и инфекциозен ендокардит, причинени от L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum и понякога Lactobacillus salivarius.

Въпреки това, биохимичните основи на такава патогенност все още не са известни.

Таблица: Видове инфекции, причинени от различни видове от рода Lactobacillus

препратки

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Вилхелм SM. Роля на Lactobacillus в превенцията на диария, свързана с антибиотици: мета-анализ. Фармакотерапия. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Научната основа на пробиотичните щамове на Lactobacillus. Приложна и екологична микробиология. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis М, Hume EB, Knox KW. Патогенен потенциал на лактобацилите. азnt J хранителни микробиоли. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Микробиологична диагноза. (5-то изд.) Аржентина, редакция Panamericana S.A..
  5. Ели Голдщайн, Тирел К, Цитрон D. Lactobacillus Видове: Таксономична сложност и противоречиви чувствителности Клинични инфекциозни заболявания, 2015; 60 (2): 98-107