LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: KJENNETEGN, MORFOLOGI - BIOLOGI - 2025

Lactobacillus rhamnosus er en Gram-positiv, stavformet, mikroaerofil og fakultativt anaerob bakterie. Det kan vokse enkeltvis eller i korte kjeder. Den er ikke spordannende, mobil og katalaseaktiv. Det er mesofilt, men noen stammer kan vokse ved temperaturer under 15 ° C eller over 40 ° C.

Noen stammer av L. rhamnosus brukes i matindustrien på grunn av deres probiotiske og antimikrobielle aktiviteter. Bruksområdene inkluderer ikke bare som probiotika, men også som beskyttelsesmidler for fermenterte og ikke-fermenterte meieriprodukter, drikkevarer, ferdige matvarer, pølser og i salater.

Lactobacillus rhamnosus. Tatt og redigert fra http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/

kjennetegn

Lactobacillus rhamnosus er en veldig krevende bakterie når det gjelder ernæringsmessige behov. For å vokse trenger du folsyre og andre vitaminer som riboflavin, niacin eller pantotensyre. Det krever også mineralsk kalsium. Den første veksten krever sure medier, med en pH mellom 4,5 og 6,4.

Dens metabolisme er fakultativ heterofermentativ. Konverter heksoser til L (+) - melkesyre, i følge Embden-Meyerhof-traséen. Det gjærer også pentosene. I mangel av glukose produserer den melkesyre, eddiksyre, maursyre og etanol.

Taksonomi

Lactobacillus er den mest mangfoldige av de tre slektene i familien Lactobacillaceae, som tilhører phylum Firmicutes, klasse Bacilli, orden Lactobacillales.

Denne slekten er delt inn i tre grupper (A, B og C) i henhold til deres gjæringstype: A) inkluderer obligate homofermentative arter, B) fakultativt heterofermentative arter og C) obligate heterofermentative arter.

Lactobacillus rhamnosus tilhører gruppe B i denne divisjonen. Det er også inkludert i den funksjonelle gruppen av melkesyrebakterier (LAB). LAB er bakterier som ved karbohydratgjæring hovedsakelig produserer melkesyre som den endelige metabolitten.

Denne arten ble opprinnelig betraktet som en underart av L. casei, senere ble den hevet til artsnivået takket være genetisk forskning, på grunn av de store morfologiske og karakteristiske likhetene.

Denne og to andre arter utgjør Lactobacillus casei-komplekset, en funksjonell gruppe uten taksonomisk gyldighet. En av de mest studerte stammene av denne arten, L. rhamnosus GG, er isolert fra den menneskelige tarmen.

morfologi

Lactobacillus rhamnosus er en stangformet bakterie, med målinger fra 0,8 til 1,0 um i bredde og fra 2,0 til 4,0 um i lengde. Det kan vokse enkeltvis eller i korte kjeder. Den har ikke flagellum, og det er grunnen til at den mangler bevegelse. Det kan ha pilis og plasmider.

Lactobacillus rhamnosus har et bredt spekter av stammer som vokser i forskjellige miljøer, inkludert skjeden og mage-tarmkanalen hos mennesker. Hver belastning har muligheten til å tilpasse seg et bredt spekter av miljøer.

Det sentrale genomet inneholder 2 164 gener, av 4 711 gener i alt. L. rhamnosus LRB-stammen har et sirkulært kromosom på 2 934 954 bp med et GC-innhold på 46,78%.

Cellevegg

Celleveggen består hovedsakelig av et tykt lag med peptidoglykan (PG), en aminosukkerpolymer tverrbundet med peptidbroer. Celleveggen er ansvarlig for å opprettholde formen på cellen. Det hjelper også med å beskytte bakterier mot indre osmotiske belastninger som kan forårsake cellelysering.

Komponentsukkeret til PG består av N-acetylglukosamin og N-acetyl-muraminsyre anordnet vekselvis. Sidekjeden til peptidet, fra tre til fem aminosyrer, binder seg til N-acetyl-muraminsyre. Den eksakte sammensetningen av peptidsidekjeden og tverrbindingen er artsspesifikk.

Kunstnerisk inntrykk av Lactobacillus rhamnosus, Fotografi av: Electron Microscopy Unit, Institute of Biotechnology, Helsinki. Tatt og redigert fra https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/

applikasjoner

Lactobacillus rhamnosus brukes i matindustrien for produksjon av yoghurt, gjæret og upasteurisert melk og halvhard ost.

Medisinske applikasjoner

Lactobacillus rhamnosus regnes som et nyttig probiotikum for behandling av forskjellige sykdommer. Lactobacillus rhamnosus GG-stammen har vist seg å ha flere aktuelle og potensielle anvendelser innen medisin for behandling av sykdommer.

Blant sykdommene positivt behandlet med denne stammen er: diaré av forskjellige typer, hovedsakelig på grunn av rotavirus hos barn; akutt gastroenteritt hos barn; Gastrointestinal transport av vankomycinresistent Enterococcus hos nyrepasienter; Det har også vist seg å være nyttig å redusere muligheten for å utvikle Aspergers syndrom.

Blant sykdommene som potensielt kan behandles eller forhindres ved å gi L. rhamnosus GG, er luftveisinfeksjoner hos barn; irritabel tarm-syndrom; atopisk dermatitt, eksem; urogenitale kanalinfeksjoner; angst og hypertensjon.

In vitro-opplevelser har vist at det kan modulere vertsimmunitet ved å redusere produksjonen av inflammatoriske cytokiner fra forskjellige eukaryoter. Det induserer også genuttrykket av tarmmucin, og hemmer tilstedeværelsen av patogener.

Andre medisinske anvendelser inkluderer redusering av tarmpermeabilitet hos barn med irritabel tarm. Det hjelper også til å øke vekttap hos slankepasienter.

Bruker som et probiotikum

Stammen L. rhamnosus GG viser også probiotiske og antimikrobielle aktiviteter, som brukes i matindustrien. Denne stammen er individuelt i stand til å hemme Clostridium histolyticum, C. difficile og Salmonella enterica.

Kombinert med andre stammer av L. rhamnosus eller med andre ikke-patogene bakteriearter, hemmer de også veksten av sterkt patogene bakterier. Stammen L. rhamnosus LC705 demper veksten av noen gjær og muggsopp.

patogenitet

Lactobacillus rhamnosus har vært relatert til forskjellige typer infeksjoner, hovedsakelig av intrahospital opprinnelse, og påvirker pasienter med svekket immunforsvar.

Hos disse pasientene har de underliggende sykdommene alltid vært ondartede eller alvorlige gastrointestinale lidelser. Blant sykdommene assosiert med denne arten er: bakteremi, endokarditt, hjernehinnebetennelse og peritonitt.

Laktobaciller er generelt resistente mot vankomycin. Lactobacillus rhamnosus er mottakelig for penicillin og aminoglykosider, med en følsomhetsgrad på opptil 70%.

Noen stammer er imidlertid motstandsdyktige mot standard antibiotikaregimer. Daptomycin kan brukes som et alternativ til penicillin; følsomheten for cefalosporiner er lavere. Kromosomale mutasjoner i L. rhamnosus kan redusere erytromycins affinitet for ribosomet.

Lactobacillus endokarditt regnes som en vanskelig sykdom å utrydde. Tilbakefall kan oppstå, hovedsakelig på grunn av mangel på tilstrekkelige studier på mikrobiell mottakelighet.

Det er heller ingen standardiserte behandlinger, som kan øke tilbakefall og til og med død. Sannsynligvis kan produksjonen av melkesyre ved hjelp av laktobaciller redusere de effektive konsentrasjonene av antibiotika og redusere effekten.

referanser

1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotisk Lactobacillus rhamnosus GG og luftveissykdom hos barn. Agro Food Industry Hi Tech, 23, 6, Monographic supplement series: Dietary Fibers & Pre / Probiotics.
2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Karakterisering av veksten av Lactobacillus rhamnosus GG i melk ved suboptimale temperaturer. Journal of Food and Nutrition Research.
3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Utkast til genomsekvenser og beskrivelse av Lactobacillus rhamnosus-stammer L31, L34 og L35. Standards in Genomic Sciences.
4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Lactobacillus rhamnosus endokarditt: En uvanlig synder hos en pasient med Barlows sykdom. Hellenic Society of Cardiology.
5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Effekten av to Lactobacillus rhamnosus-stammer på blodlipidprofilen til rotter matet med høyt fettholdig kosthold. International Food Research Journal.
6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Lactobacillus-arter: Taksonomisk kompleksitet og kontroversielle mottakeligheter. Kliniske smittsomme sykdommer