Lactobacillus plantarum er en kort stavformet, Gram-positiv, katalase-negativ bakterie. Det er også fakultativ heterofermentativ, fakultativ aerob og anaerob. De finnes i mange miljønisjer og er en del av mikrobiota i mage-tarmkanalen hos mennesker og andre dyr.
Det tilhører gruppen melkesyrebakterier (LAB). Dette er en funksjonell gruppe som omfatter bakterier som produserer melkesyre som det viktigste metabolske produktet ved karbohydratfermentering.
Lactobacillus plantarum, Image credits: Natur. Tatt og redigert fra https://lactobacto.com/tag/lactobacillus-plantarum/
Den har forskjellige bruksområder, hovedsakelig i fermentering av mat for å oppnå produkter som yoghurt, oster, sylteagurk, pølser og ensilasje, blant andre.
kjennetegn
Lactobacillus plantarum er en Gram-positiv, ikke-sporedannende, katalase-negativ bakterie. Det er tolerant aerobt og fakultativt anaerobt. Den har et lavt GC-innhold. Den er i stand til å vokse ved et temperaturområde mellom 15 og 45 ° C. Tåler pH-verdier mellom 4 og 9.
Denne bakterien er i stand til å produsere melkesyre ved gjæring av glukose ved bruk av en metabolske bane som kalles EMP. Fermentering av heksoser ved denne metabolske veien gir D- og L-melkesyrer.
L. plantarum gjærer mer enn 90% minst 10 typer karbohydrater, inkludert mannitol, ribose og sukrose. Arabinose og xylose fermenteres mellom 11 og 89%.
Taksonomi
Lactobacillus plantarum ble først beskrevet av Orla-Jennsen i 1919, med navnet Streptobacterium plantarum. Senere flyttet Pederson (1936) den til slekten Lactobacillus. Taksonomisk ligger den i filylen Firmicutes, klasse Bacilli, bestiller Lactobacillales og familien Lactobacillaceae.
Funksjonelt er det inkludert blant melkesyrebakteriene (BAL), og det er generelt anerkjent som trygt (GRAS, for sitt akronym på engelsk). GRAS er en betegnelse gitt av Food and Drug Administration (FDA) i USA i Nord-Amerika.
Denne betegnelsen er gitt til stoffer hvis tilsetning til mat anses som sikker av eksperter. GRAS er unntatt fra føderal lov om mat, medikamenter og kosmetikk i det landet.
Slekten Lactobacillus er delt inn i tre grupper (A, B og C). Lactobacillus plantarum er inkludert i gruppe B. Denne gruppen inneholder fakultative heterofermentative arter, som er i stand til å produsere melkesyre ved gjæring av glukose. I tillegg tilhører det et kompleks av arter som bærer navnet hans og som inneholder fire andre arter.
morfologi
Lactobacillus plantarum er en stavformet mikroorganisme med avrundede ender. Det er omtrent 0,9 til 1,2 um bredt med 1,0 til 8,0 um langt. Det kan vokse ensom eller danne korte kjeder.
Celleveggen er høy i peptidoglykaner og mangler en ytre cellemembran. Den har en lav andel GC, og genomet er større enn resten av representantene for melkesyrebakteriegruppen.
På det sirkulære kromosomet inneholder det 3.308.274 basepar. Den har tre plasmider, kalt pWCFS101, pWCFS102 og pWCFS103.
Lactobacillus plantarum. Tatt og redigert fra http://theprobioticslab.com/lactobacillus/lactobacillus-plantarum/
applikasjoner
Lactobacillus plantarum har et bredt spekter av applikasjoner i matindustrien som en startkultur og som konserveringsmiddel. Nylig har bruken som probiotikum og i fermentering av meieriprodukter økt. Bruken av den er også økt i produksjonen av viner, kjøttprodukter og fermenterte grønnsaker.
Denne bakterien er lett å dyrke og regnes som et trygt probiotikum. Det kan undertrykke stort antall patogene mikroorganismer fra matprodukter.
Det er nyttig mot sykdommer som kan påvirke mennesker negativt. Det har også vist en positiv effekt på helse, overlevelse og vektøkning hos ammende storfe under avvenning.
I legemiddelindustrien
Lactobacillus plantarum brukes sammen med andre LAB-er for produksjon av noen fermenterte matvarer, spesielt i meieriindustrien.
Disse produktene er av høy kvalitet og har gode egenskaper med tekstur, smak og kjemisk innhold. Bakteriene øker ikke forsuringen under melkegjærings- og produktlagringsprosessene.
Biopreservative
Lactobacillus plantarum er et LAB med høyt potensiale som et probiotisk biokonserveringsmiddel, fordi det er en del av tarmfloraen hos mennesker. Et annet gunstig aspekt er at det har en lang historie med sikker bruk som startkultur i fermentering av mat.
I tillegg produserer forskjellige stammer av L. plantarum antimikrobielle forbindelser med antagonistisk aktivitet mot patogene og dekomponerende bakterier. Det produserer også soppdrepende forbindelser som kan erstatte potensielt skadelige konserveringsmidler i matprodukter.
Noen stammer av Lactobacillus plantarum produserer bakteriociner, kalt plantariciner. Bakteriociner er proteintoksiner som er syntetisert for å hemme veksten av andre bakterier.
Plantaricins demper veksten av minst fem vanlige matbårne patogener. Blant disse patogenene er Escherichia coli og Salmonella typhimurium. I tillegg har de antagonistisk aktivitet mot bakterier som er ansvarlige for sykdommer som gastritt, magesår, hulrom og candidiasis.
Sykdommer
Lactobacillus-arter er en del av den normale mage-tarmfloraen hos mennesker. Selv om det er veldig sjelden, har de også blitt isolert fra en rekke menneskelige infeksjoner, spesielt hos personer med svekket immunforsvar. Blant infeksjonene forårsaket av bakterier av denne slekten er bakteremi, endokarditt, abscesser og hjernehinnebetennelse.
Lactobacillus plantarum, på sin side, har vært assosiert med betennelse i galleblæren, tann abscesser, hulrom og peritonitt. Riktig identifikasjon av denne bakterien er vanskelig, men den er veldig viktig, siden den vanligvis er resistent mot vankomycin og andre antibiotika.
referanser
- JC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Lactobacillus-arter: Taksonomisk kompleksitet og kontroversielle mottakeligheter. Kliniske smittsomme sykdommer
- G. Melgar-Lalanne, Y. Rivera, H. Hernández-Sánchez (2012). Lactobacliilus plantarum: En oversikt med vekt på biokjemiske og sunne egenskaper. I: Lactobacillus: Klassifisering, bruk og helsemessige implikasjoner. Går ikke. Science forlag.
- A. Abdelazez, H. Abdelmotaal, Z.-T. Zhu, J. Fang-Fang, R. Sami, L.-J. Zhang, AR Al-Tawaha, Xi.-C. Meng, 2018. Potensielle fordeler med Lactobacillus plantarum som probiotiske og dens fordeler i menneskers helse og industrielle bruksområder: En gjennomgang. Fremskritt innen miljø. Biologi.
- H. Jurado-Gámez, C. Ramírez, J. Martínez (2013). Evaluering in vivo av Lactobacillus plantarum som et alternativ til bruk av antibiotika hos smågris. Magazine MVZ Córdoba.
- SD Todorov, BD Franco. (2010). Lactobacillus plantarum: Karakterisering av artene og anvendelsen i matproduksjon. Food Reviews International.
- D. Tena, NM Martínez, C. Losa, C. Fernández, MJ Medina, & JA Sáez-Nieto (2013). Akutt akalkuløs kolecystitt komplisert med peritonitt forårsaket av Lactobacillus plantarum. Diagnostisk mikrobiologi og smittsom sykdom.