LACTOBACILLUS DELBRUECKII: KJENNETEGN, MORFOLOGI - BIOLOGI - 2026

Lactobacillus delbrueckii er en Gram-positive bakterier, med en langstrakt stangform og avrundede ender. Det er katalase-negativt, homofermentivt og presenterer ikke et flagellum. Den tilhører en gruppe arter som bærer navnet som en type art. Det er delt inn i seks underarter.

Noen av disse underartene regnes som probiotika og brukes i matindustrien. Dets viktigste bruk er for gjæring av meieriprodukter og for produksjon av ost og yoghurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto av: Jeff Broadbent, Utah State University. Tatt og redigert fra https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

kjennetegn

Lactobacillus delbrueckii er Gram-positiv og katalase negativ. Det er homofermentativ, og produserer utelukkende D-melkesyre. Alle stammer gjærer glukose, fruktose, mannose og laktose.

Fermenteringen av sukrose og N-acetylglukosamin er mer variabel, avhengig av underarten og stammen. Den kan vokse ved temperaturer over 45 ° C, men utvikles ikke ved 15 ° C eller lavere.

Taksonomi

I henhold til formell taksonomi tilhører Lactobacillus delbrueckii filylen Firmicutes, klassen Bacilli, ordenen Lactobacillales og familien Lactobacillaceae.

I tillegg hører den til den funksjonelle gruppen (uten taksonomisk gyldighet) av melkesyrebakterier (LAB). LAB-er er så navngitt for å produsere melkesyre under gjæringen av sukker.

Lactobacillus delbrueckii-gruppen er for tiden sammensatt av 27 arter, og er L. delbrueckii-typen, ikke bare av gruppen, men også av slekten. Denne bakterien ble oppkalt etter Max Delbrück, en tysk biofysiker.

Lactobacillus delbrueckii inkluderer seks underarter: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii og L. delbrueckii subsp indicus.

De seks underartene viser en høy grad av DNA-DNA-forhold, men kan differensieres på grunnlag av forskjellige fenotypiske og genotypiske egenskaper.

morfologi

Alle stammer av denne bakterien er formet som en langstrakt stang. Størrelsen varierer fra 0,5 til 0,8 um bred med 2,0 til 9,0 um lang. Veksten kan skje individuelt, par eller i korte kjeder.

De presenterer ikke svøpe, så de er ikke mobile. De seks underartene har forskjellige evner til å gjære forskjellige sukkerarter. For eksempel er L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus, og L. delbrueckii subsp lactis, isolert for første gang fra meieriprodukter, alle laktosepositive.

På den annen side er L. delbrueckii subsp delbrueckii og L. delbrueckii subsp sunkii, som ble isolert fra ikke-meieriprodukter, laktose-negative. Dette indikerer en karbohydratgjæring forbundet med de forskjellige nisjene som disse underarten opptar.

Lactobacillus delbrueekii-underarten kan differensieres ved fenotypiske variasjoner. For eksempel gjærer Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus få karbohydrater, det vil si glukose, laktose, fruktose, mannose og noen ganger galaktose. Den er termofil, og har en veksttemperatur på opptil 48 eller 50 ° C. Det gir et Guanine-Cytosine-forhold på mellom 49 og 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, derimot, gjærer flere polysakkarider, inkludert arabinose, erythritol, cellobiose, fruktose, galaktose, glukose, laktose, laktulose, lixose, maltose, mannitol, mannose, ribose, melibiose, sukrose, xyl og raffinose. Veksten skjer ved 40 - 50 ° C, avhengig av voksende medium. Det gir et Guanine-Cytosine-forhold på 50,2%.

Lactobacillus sp. Tatt og redigert fra https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

applikasjoner

Bare to av L. delbrueckii-underartene har kommersiell relevans, L. delbruckii underart. bulgaricus og L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus ble for første gang isolert fra bulgarsk melk. Denne underarten brukes, i kombinasjon med Streptococcus thermophilus, til kommersiell produksjon av yoghurt. Det brukes også i produksjonen av sveitsiske og italienske oster.

Hovedrollen til S. thermophilus og L. delbruckii subsp. bulgaricus i å lage yoghurt er å forsure melk, produsere en stor mengde melkesyre fra laktose.

Melkesyre, i tillegg til forsuring av melk, bidrar til smaksyoghurt. Den typiske smaken av yoghurt skyldes ikke bare melkesyre, men også forskjellige karbonylforbindelser, så som acetaldehyd, aceton og diacetyl, produsert av bakterier.

Lactobacillus delbruckii i osteproduksjon. Foto av Irma Esther Montenegro H. Tatt og redigert fra https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus viser probiotisk aktivitet. Inntaket i yoghurt hjelper til med å forhindre sykdommer i munnhulen.

Foreslåtte mekanismer for den probiotiske aktiviteten til denne bacillusen inkluderer: 1) antagonisme med patogener ved konkurranse om bindingsseter og / eller hemming av intracellulære signalveier; 2) stimulering av slimhinnens immunsystem og økt vertsforsvar mot patogene bakterier og fremmede antigener.

Noen stammer av denne laktobacillus er i stand til å produsere eksopolysakkarider (EPS). Blant de fysiologiske effektene av EPS er forbedring og regulering av immunresponsen og reduksjon av kolesterol.

Lactobacillus delbruckii

På den annen side, L. delbrueckii subsp. laktis ble opprinnelig isolert fra en meierikilde. Bruken av denne underarten er hovedsakelig for kommersiell produksjon av mozzarellaost.

Nyere studier har vist et stort potensial for en Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) til bruk i havbruk. Denne stammen har blitt brukt i kostholdet til seabass larver (Dicentrarchus labrax, L.) i kultur.

Bruken forbedrer fiskenes helse og øker deres overlevelse, noe som gjør det mulig å øke produksjonen. Bakteriene ble tilført ved bruk av Brachionus plicatilis og / eller Artemia saltløsning som bærere.

Det har også vist seg å stimulere immunsystemet i larve-tarmene og redusere transkripsjonen av viktige pro-inflammatoriske gener. Bruken av den i andre avlinger og lønnsomheten har ennå ikke blitt evaluert.

Av de gjenværende underarten av arten, har L. delbrueckii underart. indicus ble først isolert i 2005 fra et meieriprodukt i India. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii i 2012, fra plantebaserte produkter; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, i mellomtiden, ble isolert fra en gjæret alkoholholdig drikk i 2015.

Potensielle bruksområder

Det relativt nylige funnet av disse sistnevnte underarten kan være en av hovedårsakene til at de for øyeblikket ikke er kommersielt relevante. Genomsekvensering av hver vil sannsynligvis bidra til å bestemme egenskaper som kan være av fremtidig kommersiell relevans.

Det kan også bidra til å forklare mekanismene deres for tilpasning til komplekse miljøer. Sistnevnte kan brukes til å forbedre kvalitetene til kjente kommersielle arter, spesielt i området med fagresistens, tilpasning til miljøspenningsforhold. Eller for å forbedre eksopolysakkaridproduksjonen og produsere ønskede smaksforbindelser.

Pathogeny

De forskjellige artene av Lactobacillus anses generelt som ikke-patogene. Imidlertid er urinveisinfeksjoner (UTIs) forårsaket av bakterier i denne slekten, inkludert Lactobacillus delbrueckii, rapportert de siste årene.

De viktigste ofrene for disse infeksjonene er eldre kvinner. Fordi disse artene ikke reduserer nitrat til nitritt, går UTI-ene som de forårsaker vanligvis upåaktet hen til screening teststrimler. De har også blitt assosiert med bakteremi og pyelonefritt.

referanser

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Slekten Lactobacillus: En taksonomisk oppdatering. Probiotika og antimikrobielle proteiner.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., isolert fra indiske meieriprodukter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., isolert fra dolo wort, en alkoholisert gjæret drikk i Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Effekt av tilsetningen av Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii om tarmmikrobiotasammensetningen og bidrag til velvære for europeisk havabbor (Dicentrarchus labrax, L.). Mikrobiell økologi i helse og sykdom.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., isolert fra sunki, en tradisjonell japansk sylteagurk. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pyelonefritt og bakteremi fra Lactobacillus delbrueckii. Sakrapporter ved infeksjonssykdommer.