ЛАЦТОБАЦИЛЛУС: КАРАКТЕРИСТИКЕ, МОРФОЛОГИЈА, КОРИСТИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Лацтобациллус је род бактерија састављен од низа корисних врста од посебног интереса за индустрију. Реч лактобацилус долази од „лактис“, што значи млеко, и „бацил“, што значи мали бацили.

Род је класификован у смислу фенотипске карактеристике типа ферментације. Физиолошка основа ове класификације је присуство ензима фруктозе 1 и 6 дифосфат алдолазе и фосфокетолазе који су кључни у хомо или хетеро ферментативном метаболизму хексозе и пентозе.

Његова ферментативна својства и метаболички производи чине бактерије рода Лацтобациллус међу првим организмима које човек користи за производњу хране.

Такође се користе за њихово очување, инхибирањем инвазије других микроорганизама који узрокују болести које преносе храна.

Род Лацтобациллус је постао важан елемент модерне исхране и нових индустријских технологија, због интересовања за своје корисне ефекте и функционална својства.

карактеристике

Ови бацили су углавном не-покретни, али неке су врсте покретне због перитрихових флагела. Међутим, по Граму су позитивне, ако има мртвих бактерија, обојавају се црвено, дајући променљиву слику по Граму у присуству обојења по Граму.

Они не спорулирају и неки сојеви имају биполарна тела која вероватно садрже полифосфат.

Хомоферментативни Лацтобациллус има унутрашње грануле које су откривене по Грам мрљи или бојењем метилен плавим.

За дијагнозу и идентификацију врста, најкориснија метода је ланчана реакција полимеразе (ПЦР).

Ћелијски зид и ултраструктура

Ћелијска стијенка рода Лацтобациллус, посматрана под електронским микроскопом, је типично по граму позитивна, садржи пептидогликане (муреине) типа Лизин-Д-Аспарагин разних хемотипова.

Овај зид такође садржи полисахариде везане за пептидогликан фосфодиестерским везама, али има само теикоичне киселине у њему у неким врстама.

Такође садржи велике мезосоме који карактеришу овај род.

Биохемијске карактеристике

Већина нема протеолитичку или липолитичку активност у медијуму који садржи протеине или масти.

Међутим, неки сојеви могу показати благо протеолитичко деловање због протеаза и пептидаза које ћелијска стијенка веже или ослобађа, као и слаба липолитичка активност услед дејства интрацелуларних липаза.

Они обично не смањују нитрате, али неке врсте то чине када је пХ изнад 6,0.

Лактобацили не течно луче желатину, нити казеин пробављају. Такође не производе индол или водоник сулфида (Х ₂ С), али већина производе мале количине растворљивих азота.

Они су негативни на каталазу, мада неки сојеви производе ензим псеудокаталаза који разграђује водоник пероксид.

Они су цитокромни негативни, због одсуства порфирина и представљају негативну бензидинску реакцију.

Добро успевају у течном медијуму, где се преципитирају брзо након престанка раста, стварајући мекан, зрнаст или вискозан седимент, без стварања биофилма.

Лацтобациллус не развијају типичне мирисе када се узгаја у заједничким медијима, међутим, они доприносе модификују укус ферментисане хране, производећи испарљива једињења као што диацетил и његови деривати, па чак и хидроген-сулфида (Х ₂ С) и амина у сир.

Прехрана и услови узгоја

Лактобацили захтевају угљене хидрате као извор угљеника и енергије. Такође аминокиселине, витамини и нуклеотиди.

Медиј за културу лактобацила треба да садржи ферментишуће угљене хидрате, пептон, екстракт меса и екстракт квасца.

Још боље ако се додају соковима од рајчице, мангана, ацетата и естрама олеинске киселине, посебно Твеен 80, јер је то стимулативно и чак неопходно за многе врсте.

Врсте рода Лацтобациллус добро успевају у благо киселом медију, са почетним пХ од 6,4-4,5 и са оптималним развојем између 5,5 и 6,2. и значајно се смањује у неутралном или благо алкалном медијуму.

Лацтобациллус су способни да снижавају пХ супстрата тамо где су испод 4 кроз стварање млечне киселине.

На тај начин се избјегава или бар значајно смањује раст готово свих других конкурентских микроорганизама, осим раста других млечнокиселинских бактерија и квасца.

Кисеоник треба

Већина сојева Лацтобациллус је првенствено аеротолерант; његов оптималан раст постиже се у микроаерофилним или анаеробним условима.

Познато је да повећање концентрације ЦО ₂ (од приближно 5% или до 10%) може подстаћи раст, нарочито на површини медија.

Температура раста

Већина лактобацила су мезофилни (30-40 ° Ц), са горњом границом од 40 ° Ц. Иако је њихов температурни опсег за раст између 2 и 53 ° Ц, неки расту испод 15 ° Ц или 5 ° Ц и постоје сојеви који расту на ниским температурама, близу замрзавања (на пример, они који насељавају смрзнуто месо и рибу ).

С друге стране, постоје "термофилни" лактобацили који могу имати горњу температурну границу од 55 ° Ц и не нарасти испод 15 ° Ц.

Метаболизам

Овим микроорганизмима недостаје цитохромски систем да спроведу оксидативну фосфорилацију и немају супероксидну дисмутазу или каталазе.

Припадници овог рода претварају глукозу и сличне алдехидне хексозе у млечну киселину хомоферментацијом или у млечну киселину и друге додатне крајње производе као што су сирћетна киселина, етанол, угљен-диоксид, мравља киселина и јантарна киселина хетероферментацијом.

Осетљивост на антибиотике и лекове

Лактобацили су осетљиви на већину антибиотика који делују против грам-позитивних бактерија. Могуће је проучити осетљивост цревних лактобацила на антибиотике који се користе као адитиви у храни.

Станиште

Лактобацили се могу наћи у млечним производима, сиревима, житарицама, месним или рибљим производима, изворима воде, канализацијама, пиву, вину, воћу и воћним соковима, купусу и другом ферментираном поврћу као што су: силажа, кисело месо и каша.

Такође су део нормалне флоре уста, гастроинтестиналног тракта и вагине многих животињски стабилних животиња, укључујући човека.

Такође се могу наћи у секундарним стаништима, попут органских ђубрива.

Таксономија

Домен: Бактерије

Одељење: Фирмицутес

Класа: Бацили

Ред: Лактобацили

Породица: Лацтобациллацеае

Род: Лацтобациллус.

Морфологија

Микроскопске карактеристике

Бацили су дугачки отприлике 2 - 6 μ. Понекад се могу видети са заобљеним крајевима. Његова дистрибуција у простору може бити изолована или у кратким ланцима. Неки формирају палисаде.

Они су позитивни на грам кад се обоје по Грамовој мрљи.

Лацтобациллус има пептидогликан у својој ћелијској стијенци, а садржи и секундарни полимерни слој (СЦВП), који се састоји од теихоичне, липотеикоичне, липогликанске, теикуронске киселине.

Многе врсте рода Лацтобациллус имају у овојници додатни слој протеина који се назива С слој или површински (С & слој).

У овом роду су врсте као што су Л. ацидопхилус, Л. бревис, Л. цриспатус, Л. гассеари, Л. хелветицус, Л. кефир, између осталих.

Макроскопске карактеристике

Колоније лактобацилуса на чврстим подлогама су мале (2-5 мм), конвексне, глатке, са целим ивицама, непрозирне и без пигмената.

Неки сојеви могу бити жућкасти или црвенкасти. Већина има грубе колоније, док други, као што је Лацтобациллус цонфусус, имају слузаве колоније.

Предности

Род Лацтобациллус је користан за здравље и за људе и за животиње.

Предности су наведене у наставку:

Стабилизира цревну флору повећавајући отпорност на инфекције на овом месту

На пример, чини се да Лацтобациллус ГГ производи антимикробне супстанце које су активне против разних бактерија као што су Е. цоли, Стрептоцоццус, Цлостридиум диффициле, Бацтероидес фрагилис и Салмонелла.

Ове супстанце су ароматична једињења попут дијацетила, ацеталдехида, реутерина, бактериолитичких ензима, бактериоцина, између осталог.

• Спречава и контролира неке болести, попут рака дебелог црева.
• Побољшавају квалитет очувања одређене хране.
• Индустрија их користи као полазиште за добијање биотехнолошких производа применљивих на решавање проблема здравља људи и животиња.
• Они утичу на биорасположивост хранљивих материја олакшавајући разградњу протеина од целог млека, ослобађајући калцијум и магнезијум у великим количинама.
• Такође учествују у синтези витамина Б и фосфата.

Патогеност

Патогеност лактобацила је ретка, мада су недавно забележени неки заразни процеси код људи код којих су откривени ти микроорганизми.

Ту се убраја зубни каријес, реуматска васкуларна болест, апсцеси, септикемија и инфективни ендокардитис изазвани Л. цасеи субсп. рхамносус, Л. ацидопхилус, Л. плантарум и повремено Лацтобациллус саливариус.

Међутим, биохемијске основе такве патогености су још увек непознате.

Табела: Врсте инфекције изазване различитим врстама рода Лацтобациллус

Референце

1. Кале-Прадхан ПБ, Јассал ХК, Вилхелм СМ. Улога лактобацила у превенцији пролива повезаног са антибиотицима: метаанализа. Фармакотерапија. 2010; 30 (2): 119-26.
2. Реид Г. Научна основа пробиотичких сојева лактобацила. Примењена и микробиологија животне средине. 1999; 65 (9): 3763-3766.
3. Харти ДВ, Оакеи ХЈ, Патрикакис М, Хуме ЕБ, Кнок КВ. Патогени потенцијал лактобацила. Немам Ј Фоод Мицробиол. 1994; 24 (1-2): 179-89.
4. Конеман Е, Аллен С, Јанда В, Сцхрецкенбергер П, Винн В. (2004). Микробиолошка дијагноза. (5. изд.). Аргентина, уредништво Панамерицана СА
5. Еллие Голдстеин, Тиррелл К, Цитрон Д. Лацтобациллус врсте: таксономска сложеност и контроверзна осјетљивост Клиничке инфективне болести, 2015; 60 (2): 98–107