Karakteristike laktobacila, taksonomija, morfologija, koristi



Lactobacillus je rod bakterija koje čine niz korisnih vrsta od posebnog interesa u industriji. Riječ Lactobacillus dolazi iz "lactis", što znači mlijeko, i "bacil", što znači male bacile.

Rod je klasificiran kao fenotipska karakteristika izvedene fermentacije. Fiziološka osnova ove klasifikacije je prisutnost enzima difosfat aldolaze fruktoze 1 i 6 i fosfoketolaze, koji su ključni u homo- ili hetero-fermentacijskom metabolizmu heksoze i pentoze, odnosno.

Njegova fermentacijska svojstva i metabolički proizvodi čine bakterije ovog roda Lactobacillus su među prvim organizmima koje čovjek koristi za proizvodnju hrane.

Oni se također koriste za njihovo očuvanje, inhibiranjem invazije drugih mikroorganizama koji uzrokuju bolesti porijekla hrane.

Spol Lactobacillus Postao je bitan element moderne hrane i novih industrijskih tehnologija, zbog interesa za njegove blagotvorne učinke i funkcionalna svojstva.

indeks

  • 1 Značajke
  • 2 Taksonomija
  • 3 Morfologija
    • 3.1 Mikroskopske značajke
    • 3.2 Makroskopske značajke 
  • 4 Prednosti
  • 5 Reference

značajke

Ove bacile su obično nepokretne, ali neke vrste imaju pokretljivost zbog prisutnosti perifernih flagela. Oni su Gram-pozitivni, ali ako postoje mrtve bakterije, one mrlje crvene boje, dajući Gram varijablu prije Gramove boje.

Oni ne sporuliraju, a neki sojevi imaju bipolarna tijela koja vjerojatno sadrže polifosfat.

Homofermentativni Lactobacillus predstavlja unutarnje granule koje su otkrivene bojanjem po Gramu ili bojanjem metilenskim plavim.

Za dijagnozu i identifikaciju vrste najkorisnija metoda je polimeraza lančana reakcija (PCR).

Stanična stijenka i ultrastruktura

Stanična stijenka roda Lactobacillus, promatrana pod elektronskim mikroskopom, tipično je Gram-pozitivna, sadrži peptidoglikane (mureine) tipa Lizin-D-Asparagin nekoliko kemotipa.

Ovaj zid također sadrži polisaharide povezane s peptidoglikanom pomoću fosfodiesterskih veza, ali samo u tim vrstama ima teihojske kiseline povezane s njom..

Također sadrži velike mezosome koji karakteriziraju ovaj rod.

Biokemijske karakteristike

Većina nema proteolitičku ili lipolitičku aktivnost u mediju koji sadrži proteine ​​ili masti.

Međutim, neki sojevi mogu imati malu proteolitičku aktivnost zbog proteaza i peptidaza vezanih na staničnu stijenku ili oslobođenih od njega, kao i slabe lipolitičke aktivnosti zbog djelovanja intracelularnih lipaza..

Obično ne smanjuju nitrate, ali neke vrste to čine kada je pH iznad 6,0.

Laktobacili ne otapaju želatinu niti probavljaju kazein. Oni također ne proizvode indol ili sumpornu kiselinu (H2S), ali većina proizvodi male količine topljivog dušika.

Oni su negativni na katalazu, iako neki sojevi proizvode enzim pseudokatalazu koji razgrađuje vodikov peroksid.

Oni su negativni citokrom, zbog nedostatka porfirina i predstavljaju negativnu reakciju benzidina.

Dobro rastu u tekućem mediju, gdje se ubrzo nakon prestanka rasta talože, stvarajući mekani, zrnati ili viskozni sediment, bez stvaranja biofilma..

Lactobacillus ne razvija tipične mirise kada rastu u uobičajenim medijima, ali doprinose modificiranju okusa fermentirane hrane, proizvodeći hlapljive spojeve kao što su diacetil i njegovi derivati, pa čak i sumporovodik (H).2S) i amini u siru.

Uvjeti prehrane i rasta

Laktobacili zahtijevaju ugljikohidrate kao izvore ugljika i energije. Također aminokiseline, vitamini i nukleotidi.

Medij za kulturu laktobacila treba sadržavati ugljikohidrate, pepton, ekstrakt mesa i ekstrakt kvasca.

Još bolje ako se nadopunjuju sokovima od rajčice, mangana, estera acetata i oleinske kiseline, posebno Tween 80, jer je to stimulativno i čak bitno za mnoge vrste.

Vrste roda Lactobacillus dobro rastu u blagim kiselim medijima, s početnim pH od 6.4-4.5 i optimalnim razvojem između 5.5 i 6.2. i značajno se smanjuje u neutralnom ili blago alkalnom mediju.

Laktobacili mogu sniziti pH supstrata gdje su ispod 4 stvaranjem mliječne kiseline.

Na taj način izbjegavaju ili barem znatno smanjuju rast gotovo svih drugih konkurentnih mikroorganizama, osim ostalih bakterija mliječne kiseline i kvasaca..

Zahtjevi za kisikom

Većina sojeva Lactobacillus uglavnom su aerotolerantna; njegov optimalni rast postiže se u mikroaerofilskim ili anaerobnim uvjetima.

Poznato je povećanje koncentracije CO2 (oko 5% ili do 10%) može stimulirati rast, osobito na površini medija.

Temperatura rasta

Većina laktobacila je mezofilna (30-40 ° C), s gornjom granicom od 40 ° C. Iako je raspon temperatura za rast u rasponu od 2 do 53 ° C, neki rastu ispod 15 ° C ili 5 ° C, a postoje i sojevi koji rastu na niskim temperaturama, blizu točke smrzavanja (na primjer, oni koji žive u smrznutom mesu i ribi). ).

S druge strane, postoje "termofilni" laktobacili, koji mogu imati gornju temperaturnu granicu od 55 ° C i ne rastu ispod 15 ° C.

metabolizam

Ovi mikroorganizmi nemaju citokromne sustave za izvođenje oksidativne fosforilacije i ne posjeduju enzime superoksid dismutaze ili katalaze.

Članovi ovog roda pretvaraju glukozu i slične aldehidne heksoze u mliječnu kiselinu homofermentacijom ili mliječnom kiselinom i drugim dodatnim krajnjim proizvodima kao što su octena kiselina, etanol, ugljični dioksid, mravlja kiselina i jantarna kiselina putem heterofermentacije.

Osjetljivost na antibiotike i lijekove

Laktobacili su osjetljivi na većinu antibiotika aktivnih protiv Gram-pozitivnih bakterija. Istraživana je osjetljivost crijevnih laktobacila na antibiotike koji se koriste kao aditivi u hrani.

stanište

Laktobacili se mogu naći u mliječnim proizvodima, sirevima, žitaricama, mesu ili ribljim proizvodima, izvorima vode, kanalizaciji, pivu, vinima, voću i voćnim sokovima, kupusu i drugom fermentiranom povrću kao što su silaže, kiseli testovi i pulpe.

Također dio normalne flore usta, gastrointestinalnog trakta i vagine mnogih životinja stabilne temperature, uključujući čovjeka.

Mogu se naći iu sekundarnim staništima kao što su gnojiva organskog podrijetla.

taksonomija

Domena: Bakterije

Podjela: Firmicutes

Klasa: Bacilli

Redoslijed: Lactobacillales

Obitelj: Lactobacillaceae

Rod: Lactobacillus.

morfologija

Mikroskopske karakteristike

Bakterije su duge oko 2 - 6 μ. Ponekad se mogu vidjeti s zaobljenim krajevima. Njegova distribucija u prostoru može biti izolirana ili u kratkim lancima. Neki oblikuju palisade.

Oni su Gram pozitivni kada su obojeni Gram bojom.

Lactobacillus također imaju peptidoglikan u staničnoj stijenciSadrže sekundarni polimerni sloj (SCWP), koji se sastoji od teichoic, lipoteichoic, lipoglycan, teicuronic acid.

Mnoge vrste roda Lactobacillus U omotima imaju dodatni sloj proteina koji se zove S-sloj ili površinski sloj (S & layer).

Unutar ovog žanra su vrste kao što su L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir među ostalima.

Makroskopske značajke 

Kolonije u Lactobacillus u krutim medijima su mali (2-5 mm), konveksni, meki, s punim rubovima, neprozirni i bez pigmenata.

Neki sojevi mogu imati žućkastu ili crvenkastu boju. Većina ima grube kolonije, dok druge imaju Lactobacillus confusus, prisutne viskozne kolonije.

prednosti

Spol Lactobacillusje korisno za zdravlje, kako ljudsko tako i životinjsko.

Prednosti su navedene u nastavku:

Stabilizira crijevnu floru povećavajući otpornost na infekcije na ovom mjestu

Na primjer, Lactobacillus GG, čini se da proizvode antimikrobne tvari koje su aktivne protiv raznih bakterija kao što su E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis i Salmonela.

Te tvari su aromatski spojevi kao što su diacetil, acetaldehid, reuterin, bakteriolitički enzimi, bakteriocini i drugi.

  • Sprečava i kontrolira neke bolesti, kao što je rak debelog crijeva.
  • Poboljšati kvalitetu konzerviranja određene hrane.
  • Industrija ih koristi kao polazište za dobivanje biotehnoloških proizvoda primjenjivih na rješavanje problema zdravlja ljudi i životinja.
  • Utječu na bioraspoloživost hranjivih tvari olakšavajući razgradnju bjelančevina cijelog mlijeka, oslobađajući kalcij i magnezij u velikim količinama.
  • Oni su također uključeni u sintezu B vitamina i fosfata.

patogenost

Patogenost laktobacila je rijetka, iako su u posljednje vrijeme zabilježeni neki infektivni procesi kod ljudi gdje su ti mikroorganizmi uključeni.

Među njima su zubni karijes, reumatska vaskularna bolest, apscesi, septikemija i infektivni endokarditis uzrokovani L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum i povremeno Lactobacillus salivarius.

Međutim, biokemijske osnove takve patogenosti još uvijek nisu poznate.

Tablica: Vrste infekcija uzrokovane različitim vrstama roda Lactobacillus

reference

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Uloga Lactobacillusa u prevenciji dijareje povezane s antibioticima: meta-analiza. Farmakoterapija. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Znanstvena osnova probiotičkih sojeva. \ T Lactobacillus. Primijenjena i ekološka mikrobiologija. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Patogeni potencijal laktobacila. jant J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiološka dijagnoza. (5. izdanje) Argentina, Uredništvo Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Vrsta: Taksonomska složenost i kontroverzna osjetljivost Kliničke infektivne bolesti, 2015 60 (2): 98-107