LACTOBACILLUS: EGENSKAPER, MORFOLOGI, FORDELER - BIOLOGI - 2026

Lactobacillus er en slekt av bakterier som består av en rekke gunstige arter av spesiell interesse for industrien. Ordet Lactobacillus kommer fra "lactis", som betyr melk, og "bacillus", som betyr små baciller.

Slekten ble klassifisert med tanke på den fenotypiske egenskapen til den gjennomførte typen. Det fysiologiske grunnlaget for denne klassifiseringen er tilstedeværelsen av enzymene fruktose 1 & 6 difosfat aldolase og fosfoketolase, som er nøkkelen i henholdsvis homo- eller heterofermentativ metabolisme av heksoser og pentoser.

Fermenteringsegenskapene og metabolske produktene gjør bakteriene i slekten Lactobacillus blant de første organismer som brukes av mennesker til produksjon av mat.

De brukes også til å bevare dem, ved å hemme invasjonen av andre mikroorganismer som forårsaker matbårne sykdommer.

Slekten Lactobacillus har blitt et essensielt element for moderne ernæring og nye industrielle teknologier, på grunn av interessen for dens gunstige effekter og funksjonelle egenskaper.

kjennetegn

Disse bacilliene er generelt ikke motoriske, men noen arter er bevegelige på grunn av peritrichous flagella. De er Gram-positive, men hvis det er døde bakterier, farger de røde, noe som gir et variabelt Gram-bilde i nærvær av Gram-farging.

De sporulerer ikke, og noen stammer har bipolare legemer som sannsynligvis inneholder polyfosfat.

Homofermentative Lactobacillus har indre granuler avslørt med Gram-flekker eller ved metylenblå farging.

For diagnostisering og identifisering av arten er den mest nyttige metoden Polymerase Chain Reaction (PCR).

Cellevegg og ultrastruktur

Celleveggen til slekten Lactobacillus, observert under elektronmikroskopet, er typisk Gram-positiv, den inneholder peptidoglykaner (mureiner) av typen Lysine-D-Asparagine av forskjellige kjemotyper.

Denne veggen inneholder også polysakkarider koblet til peptidoglycan gjennom fosfodiesterbindinger, men har bare teikosyrer relatert til den i noen arter.

Den inneholder også store mesosomer som kjennetegner denne slekten.

Biokjemiske egenskaper

De fleste har ikke proteolytisk eller lipolytisk aktivitet i medier som inneholder proteiner eller fett.

Noen stammer kan imidlertid vise svak proteolytisk aktivitet på grunn av proteaser og peptidaser bundet til eller frigjort av celleveggen, samt svak lipolytisk aktivitet på grunn av virkningen av intracellulære lipaser.

De reduserer normalt ikke nitrater, men visse arter gjør det når pH er over 6,0.

Laktobaciller ikke kondenserer gelatin, og fordøyer heller ikke kasein. De produserer heller ikke indol eller hydrogensulfid (H ₂ S), men de fleste produserer små mengder oppløselig nitrogen.

De er katalase-negative, selv om noen stammer produserer enzymet pseudocatalase som bryter ned hydrogenperoksyd.

De er cytokrom negative, på grunn av fravær av porfyriner og presenterer en negativ benzidinreaksjon.

De vokser godt i et flytende medium, hvor de utfeller raskt etter at veksten er opphørt, noe som gir opphav til et mykt, kornet eller tyktflytende sediment, uten dannelse av biofilmer.

Lactobacillus utvikler ikke typiske lukt når de dyrkes i vanlige medier, men de bidrar til å modifisere smaken på fermentert mat, og produserer flyktige forbindelser som diacetyl og dets derivater, og til og med hydrogensulfid (H ₂ S) og aminer i ost.

Ernæring og oppvekstvilkår

Laktobaciller krever karbohydrater som kilder til karbon og energi. Også aminosyrer, vitaminer og nukleotider.

Lactobacilli-kulturmedier skal inneholde gjærbare karbohydrater, pepton, kjøttekstrakt og gjærekstrakt.

Bedre fremdeles hvis de blir supplert med tomatsaft, mangan, acetat og oljesyreestere, spesielt Tween 80, da dette er stimulerende og til og med viktig for mange arter.

Arten av slekten Lactobacillus vokser godt i svakt sure medier, med en initial pH på 6,4-4,5 og med en optimal utvikling mellom 5,5 og 6,2. og den avtar markant i nøytrale eller svakt alkaliske medier.

Lactobacillus er i stand til å senke substratets pH der de er under 4 gjennom dannelse av melkesyre.

På denne måten unngår de eller i det minste reduserer veksten av nesten alle andre konkurrerende mikroorganismer, bortsett fra den for andre melkesyrebakterier og gjær.

Oksygenbehov

De fleste Lactobacillus-stammer er primært aerotolerante; dens optimale vekst oppnås under mikroaerofile eller anaerobe forhold.

Det er kjent at en økning i CO ₂ -konsentrasjonen (på omtrent 5% eller opptil 10%) kan stimulere vekst, spesielt på overflaten av mediet.

Veksttemperatur

De fleste laktobaciller er mesofile (30-40 ° C), med en øvre grense på 40 ºC. Selv om deres temperaturområde for vekst er mellom 2 og 53 ° C, vokser noen under 15 ºC eller 5 ºC, og det er stammer som vokser ved lave temperaturer, nær frysepunktet (for eksempel de som bebor frosset kjøtt og fisk ).

På den annen side er det de "termofile" laktobacilliene, som kan ha en øvre temperaturgrense på 55 ºC og ikke vokse under 15 ºC.

metabolisme

Disse mikroorganismer mangler cytokromsystemer for å utføre oksidativ fosforylering, og de har ikke superoksyd-disutaser eller katalaser.

Medlemmer av denne slekten transformerer glukose og lignende aldehydheksoser til melkesyre ved homofermentering eller til melkesyre og andre sluttprodukter som eddiksyre, etanol, karbondioksid, maursyre og ravsyre ved heterofermentering.

Følsomhet for antibiotika og medisiner

Laktobaciller er følsomme for de fleste antibiotika som er aktive mot gram-positive bakterier. Det har vært mulig å studere følsomheten til tarmlaktobaciller for antibiotika brukt som tilsetningsstoffer til mat.

habitat

Laktobaciller finnes i meieriprodukter, oster, korn, kjøtt- eller fiskeprodukter, vannkilder, kloakk, øl, vin, frukt og fruktjuice, kål og andre fermenterte grønnsaker som: ensilasje, surdeig og masser.

De er også en del av den normale floraen i munnen, mage-tarmkanalen og skjeden hos mange temperaturstabile dyr, inkludert mennesker.

De kan også finnes i sekundære naturtyper som organisk gjødsel.

Taksonomi

Domenet: Bakterier

Divisjon: Firmicutes

Klasse: Bacilli

Ordre: Lactobacillales

Familie: Lactobacillaceae

Slekt: Lactobacillus.

morfologi

Mikroskopiske egenskaper

Bacilliene er omtrent 2 - 6 μ lange. Noen ganger kan de sees med avrundede ender. Distribusjonen i rommet kan isoleres eller i korte kjeder. Noen danner palisader.

De er Gram-positive når de er farget med Gram-flekken.

Lactobacillus har peptidoglycan i celleveggen og inneholder også et sekundært polymersjikt (SCWP), som består av teikosyre, lipoteichoic, lipoglycan, teicuronic syrer.

Mange arter av slekten Lactobacillus har i konvoluttene et ekstra lag med proteiner som kalles S-laget eller overflatesjiktet (S & laget).

Innenfor denne slekten finnes arter som L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir.

Makroskopiske egenskaper

Lactobacillus-kolonier på faste medier er små (2-5 mm), konvekse, glatte, med hele marginer, ugjennomsiktige og uten pigmenter.

Noen stammer kan være gulaktige eller rødlige. De fleste har røffe kolonier, mens andre, som Lactobacillus confusus, har slimete kolonier.

fordeler

Slekten Lactobacillus er gunstig for helsen, både mennesker og dyr.

Fordelene er listet nedenfor:

Stabiliserer tarmfloraen ved å øke motstandskraften mot infeksjoner på dette stedet

For eksempel ser Lactobacillus GG ut til å produsere antimikrobielle stoffer som er aktive mot forskjellige bakterier som E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis og Salmonella.

Disse stoffene er aromatiske forbindelser som diacetyl, acetaldehyd, reuterin, bakteriolytiske enzymer, bakteriociner, blant andre.

• Det forhindrer og kontrollerer noen sykdommer, for eksempel tykktarmskreft.
• De forbedrer kvaliteten på konservering av visse matvarer.
• De brukes som et utgangspunkt av industrien for å skaffe bioteknologiske produkter som er anvendelige for løsningen av både menneskers og dyrehelseproblemer.
• De påvirker biotilgjengeligheten til næringsstoffer ved å legge til rette for en nedbryting av helmelkeproteiner, frigjøre kalsium og magnesium i store mengder.
• De er også involvert i syntesen av B-vitaminer og fosfater.

patogenitet

Patogenisiteten til laktobaciller er sjelden, selv om det nylig er rapportert om noen smittsomme prosesser hos mennesker der disse mikroorganismer er funnet involvert.

Disse inkluderer tann karies, revmatisk vaskulær sykdom, abscesser, septikemi og infektiv endokarditt, forårsaket av L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum og tidvis Lactobacillus salivarius.

Imidlertid er de biokjemiske basene for slik patogenitet fremdeles ukjent.

Tabell: Infeksjonstyper forårsaket av forskjellige arter i slekten Lactobacillus

referanser

1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Rollen av Lactobacillus i forebygging av antibiotikeassosiert diaré: en metaanalyse. Farmakoterapi. 2010; 30 (2): 119-26.
2. Reid G. Det vitenskapelige grunnlaget for probiotiske stammer av Lactobacillus. Anvendt og miljømikrobiologi. 1999; 65 (9): 3763-3766.
3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Patogent potensial av Lactobacilli. Jeg har ikke J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologisk diagnose. (5. utg.). Argentina, Redaksjonelt Panamericana SA
5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Arter: Taksonomisk kompleksitet og kontroversielle mottakeligheter Kliniske infeksjonssykdommer, 2015; 60 (2): 98–107