LACTOCOCCUS: KJENNETEGN, MORFOLOGI, FORDELER, PATOGENESE - BIOLOGI - 2026

Lactococcus er en slekt av gram-positive, pleomorfe bakterier som kan vokse enkeltvis, i par eller i kjeder. De er homofermentative kjemoorganotrofer, de produserer melkesyre ved gjæring av glukose.

Matindustrien bruker noen arter av slekten. De blir generelt sett på som ikke-patogene eller opportunistiske patogener. I løpet av de siste årene har imidlertid antall kliniske tilfeller forbundet med infeksjoner av disse mikroorganismer økt, både hos dyr og hos mennesker.

Lactococcus lactis, mikroskopisk bilde. Tatt og redigert fra https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-Secretion-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- Nizo-Food-Research.html

kjennetegn

-Lactococcus er kjemoorganotrofiske organismer.

-De har ikke flagella, og danner heller ikke sporer De er fakultative anaerobe, katalase-negative og ikke-hemolytiske.

-Ved ved 10 ° C, men ikke ved 45 ° C. De vokser generelt i medier med 4% (vekt / volum) NaCl. De produserer l-melkesyre ved å fermentere glukose.

-Alle stammer inneholder fosfatidylglyserol og kardiolipin. De fleste reagerer med gruppe N-antisera.

-Noen stamme har lave nivåer av menakinoner. GC-innholdet i DNA varierer fra 34 til 43% mol.

Taksonomi

Slekten Lactococcus ble oppført i 1985 for å inneholde en gruppe bakterier som tidligere var inkludert i slekten Streptococcus (lactis) fra gruppe N i Lancefield Classification.

Separasjonen ble utført basert på studier av nukleinsyrehybridisering, fysiologisk, komparativ immunologi og sammensetning av lipider og lipoteikosyre.

Taksonomisk ligger den i familien Streptococcaceae, av ordren Lactobacillales, som tilhører Bacilli-klassen til phylum Firmicutes.

For tiden har slekten 14 gyldige arter, hvorav ni har blitt beskrevet i løpet av det siste tiåret, inkludert Lactococcus reticulitermitis, beskrevet i 2018. Lactococcus garviae har to underarter og Lactococcus lactis har fire gyldige underarter og en biovar.

morfologi

Bakterier av slekten Lactococcus er formet som kuler eller eggformede celler, som kan vokse hver for seg, i par eller i kjeder. I tilfelle å ha en kjedeform, er cellene langstrakte i samme retning av kjeden.

De har mange plasmider som kan variere i størrelse fra 2 kb (Kilobase) til mer enn 100 kb. Celleveggen består av peptidoglycan og en matrise av polysakkarider, teikosyre og proteiner.

Lactococcus reticulitermitis, celler på agarplater 27, etter 2 dager inkubering ved 30 ° C under anaerobe forhold. Tatt og redigert fra http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

fordeler

Slekten inneholder 14 arter hvorav bare Lactococcus lactis ofte brukes til industrielle formål, hovedsakelig underarten L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis har blitt brukt historisk, både håndverker og industrielt, i fermentering av matvarer, som ost, yoghurt, surkål og lignende.

USAs Food and Drug Administration (FDA) lister det opp som generelt anerkjent som trygt (GRAS). Denne bakterien produserer i tillegg til å gi smaken også syrer som konserverer mat.

probiotika

Melkesyrebakterier (LAB) isolert fra naturlige meieriprodukter er av stor interesse blant å korrigere probiotika av den normale tarmmikrobiota. Mange LAB-er syntetiserer biologisk aktive peptider eller proteinkomplekser.

Disse forbindelsene er kjent som bakteriociner. Lactococcus lactis produserer bakteriociner som lakticiner, nisiner og laktokokker. Nisin er den best studerte forbindelsen i sistnevnte gruppe.

Nisin, produsert av noen stammer av Lactococcus lactis subsp. lactis, er et bredspektret bakteriocin med forbedret antimikrobiell aktivitet. En av de viktigste egenskapene til nisin er aktiviteten mot Gram-positive bakterier og bakteriesporer av clostridia og baciller.

Det virker også mot andre bakterier som ikke danner sporer, for eksempel mange arter av patogene streptokokker og stafylokokker. Den er også ikke-giftig, stabil ved lav pH og påvirker ikke mikrobiota i mage-tarmkanalen.

Alle disse egenskapene forsterker bakterienes rolle i matindustrien.

Potensiell bruk

Bortsett fra sin viktige rolle i matindustrien, har L. lactis blitt brukt i genteknologi. Faktorer som det fullstendig sekvenserte genomet, lite i størrelse (2,3 Megabaser eller Mbp) og vellykket utviklet kloningssystem, har gjort det til en fungerende modell.

Forskere har for eksempel fått genetisk modifiserte Lactococcus lactis-stammer som produserer og frigjør Mycobacterium Hsp65. Dette stoffet er en type heat shock protein (Hsp). Hsps er immunodominante proteiner uttrykt av forskjellige immunceller og commensal bakterier.

Oralt administrert Mycobacterium Hsp65 frigitt av genmodifiserte bakterier forhindrer fullstendig indusert kolitt hos mus. Disse resultatene kan åpne for alternative alternativer for langsiktig behandling av inflammatorisk tarmsykdom hos mennesker.

Lactococcus garvieae, isolert fra kumelk, har vist sin effektivitet i å hemme sykdomsfremkallende mikroorganismer hos storfe. Det hemmende spekteret av bakteriocin, utskilt av Lactococcus garvieae, som et antimikrobielt stoff har en potensiell rolle som en alternativ form for antibiotika mot bovin mastitt.

Pathogeny

Lactococcus-arter anses som lavvirulensorganismer, noe som forårsaker opportunistiske infeksjoner hos mennesker, hovedsakelig hos mennesker med svekket immunforsvar.

Men de siste årene har antall kliniske tilfeller assosiert med infeksjoner av disse mikroorganismene økt, både hos mennesker og dyr.

Bakteriene Lactococcus garvieae, L. piscium og L. lactis subsp. laktis er anerkjent som arten av denne slekten som har størst klinisk betydning for human- og veterinærmedisin.

De er ofte feilidentifisert som enterokokker eller streptokokker. På grunn av vanskeligheter med å identifisere dem riktig, er kanskje deres kliniske betydning undervurdert.

Hos mennesker

Lactococcus garvieae har vært assosiert med forskjellige sykdommer, hovedsakelig av sykehustypen. Disse sykdommene inkluderer bakteremi, infektiv endokarditt, lever abscess, spontan septikemi, divertikulitt, urinveisinfeksjon og peritonitt.

Lactococcus lactis subsp. cremoris er rapportert som et årsaksmiddel for bakteriell endokarditt, septikemi, lever- og hjerneabscesser, nekrotiserende pneumonitt, purulent pneumonitt, septisk artritt, infeksjon i dyp nakke, peritonitt, stigende kolangitt og canaliculitis.

Eksponering for upasteuriserte meieriprodukter er en risikofaktor for infeksjon med denne bakterien. Lactococcus lactis subsp. laktis har blitt assosiert med endokarditt, den har også blitt isolert fra kliniske prøver av blod, hudlesjoner og urin.

Hos dyr

Lactococcus garvieae og L. piscium er sykdomsfremkallende for flere fiskeslag, L. garvieae er også blitt rapportert som en rekepatogen, og forårsaker mastitt hos drøvtyggere. Lactococcus lactis subsp. laktis er rapportert å forårsake infeksjoner i vannfugler.

behandlinger

Det er ennå ikke noen spesifikk retningslinje for antimikrobiell terapi mot Lactococcus-infeksjoner. For terapi foreslås det i mellomtiden å bestemme følsomheten for patogenet som er isolert fra kulturene.

Penicillin, tredje generasjon kefalosporin og coamoxiclav har blitt brukt basert på følsomhetstester.

referanser

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris-infeksjon: ikke sjelden lenger? BMJ-saksrapporter.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomi, fysiologi og vekst av Lactococcus lactis: en gjennomgang. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Overføring av Streptococcus lactis og beslektede Streptococci til slekten Lactococcus gen. November Systematisk og anvendt mikrobiologi.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Gjennomgang av fremveksten av Lactococcus garvieae: Et tilfelle av kateterassosiert urinveisinfeksjon forårsaket av Lactococcus garvieae og Escherichia coli Coinfeksjon. Sakrapporter ved infeksjonssykdommer.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. laktisinfeksjon i vannfugl: Første bekreftelse hos dyr. Emerging smittsomme sykdommer.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Ny probiotisk kultur av Lactococcus lactis ssp. laktis: Effektive muligheter og utsikter. Journal of Microbial and Biochemical Technology.
7. Slekt Lactoccocus. I Liste over prokaryote navn med stående i nomenklatur: LPSN. Hentet fra www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Hsp65-produserende lactococcus lactis forhindrer inflammatorisk tarmsykdom hos mus ved IL-10- og TLR2-avhengige stier. Frontiers in Immunology.