Lactococcus lactis er en Gram-positiv, ikke-motor, katalase-negativ, homofermentativ bakterie. Det tilhører gruppen melkesyrebakterier (LAB). Metabolismen av bakterier i denne gruppen fører til produksjon av melkesyre.
Under passende forhold kan L. lactis raskt senke pH og redokspotensialet til kulturmediet. På grunn av dette brukes det i produksjonen av fermenterte meieriprodukter.
Lactococcus lactis. Skanningselektronmikrograf, forstørrelse 20000X. Utført av: Joseph A. Heintz, University of Wisconsin-Madison. Tatt og redigert fra https://bioinfo.bact.wisc.edu/themicrobialworld/Lactococcus.html
Lactococcus lactis-arten består av fire underarter og en biovar. Til tross for den brede bruken i matproduksjon, er den assosiert med en rekke sykdommer.
Predisposisjonen til pasienter med et svekket immunforsvar og eksponering i lange perioder for upasteuriserte meieriprodukter er de viktigste årsakene til infeksjon av denne bakterien.
kjennetegn
Lactococcus lactis er en homofermentativ bakterie som bare produserer L-melkesyre når du fermenterer glukose. Det danner ikke sporer. Den vokser ved 10 ° C, men ikke ved 45 ° C.
Den vokser i medier med 4% (vekt / volum) NaCl, bortsett fra L. lactis subsp. cremoris, som bare støtter saltkonsentrasjoner på 2% (w / v).
Noen av stammene er i stand til å skilles ut ekstracellulære polysakkaridstoffer. Alle underarter er fakultativ anaerob, ikke-hemolytisk, katalase-negativ og inneholder fosfatidylglyserol og kardiolipin.
Taksonomi
Lactococcus lactis er typen art av slekten. Tidligere var den inneholdt i Streptococcus (lactis) fra gruppe N i Lancefield Classification. Den tilhører phylum Firmicutes, orden Lactobacillales, familie Streptococcaceae.
For øyeblikket fire underarter og en biovar, L. lactis subsp. lactis biovar diacetylactis. Denne biovaren skiller seg fra L. lactis subsp. laktis og cremoris for deres evne til å bruke sitrat med produksjon av diacetyl.
Imidlertid, siden denne kapasiteten er formidlet av plasmider, er det en ustabil egenskap, som bakterien ikke kan gjenkjennes som en underart for.
morfologi
Lactococcus lactis er pleomorf, kokosnøttformet eller ovoid, og kan vokse enkeltvis, i par eller i kjeder. I tilfelle å være kjedeformet, kan celler ha form som stenger. Den har ikke flagellum eller fimbriae. De har mange plasmider som kan variere i størrelse fra 1 kb (Kilobase) til mer enn 100 kb.
Lactococcus lactis er preget av en rekke fenotype variasjoner, det er noen ganger vanskelig å gjenkjenne forskjellene som eksisterer mellom underarten som utgjør den.
Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, for eksempel produserer ifølge noen forfattere ammoniakk fra arginin. Andre forfattere argumenterer imidlertid motsatt og påpeker at denne egenskapen tilsvarer Lactococcus lactis subsp. cremoris.
habitat
Til tross for den vanlige forbindelsen mellom Lactococcus lactis og meieriprodukter, ble bakterien opprinnelig isolert fra planter. Noen forfattere mener at i planter er det i en tilstand av sovende og aktiveres når de kommer inn i fordøyelseskanalen til drøvtyggere etter inntak.
Hos planter kan den vokse som en epifyt og som en endofytt. Den kan vokse på forskjellige deler av planter, inkludert eukalyptustengler, mais, erter og sukkerrørblader.
I tillegg har den blitt isolert i dyr og fra jorda i storfeoppdrett. Det er også funnet i osteproduserende planter, avløpsvann fra skogindustri og overflatevann og havvann.
Lactococcus lactis. Pekekolonier, halvtransparente. Kultur inkuberes i 48 timer i en mikro-aerob atmosfære. Tatt og redigert fra http://atlas.sund.ku.dk/microatlas/food/bacteria/Lactococcus_lactis/
fordeler
Lactococcus lactis brukes i fermentering av meieriprodukter, for eksempel ost og yoghurt, og av grønnsaker for å få surkål og lignende. Bakteriene gir mat smak og produserer syre som hjelper med å bevare den.
Det produserer også probiotika og bakteriociner. De siste er biologisk aktive peptider eller proteinkomplekser.
Blant bakteriociner produsert av denne bakterien er nisin, som er aktiv mot grampositive bakterier, bakterielle clostridiasporer og baciller, patogene streptokokker og stafylokokker.
Lactoccocus lactis er også blitt genetisk modifisert for å produsere andre forbindelser av medisinsk og industriell nytte.
Sykdommer
Lactococcus lactis regnes som et opportunistisk patogen med lav virulens. Forekomsten av mennesker og dyr har imidlertid økt de siste årene.
For mennesker er et svekket immunforsvar og eksponering for eller forbruk av upasteuriserte meieriprodukter risikofaktorer.
Hos mennesker
Lactococcus lactis subsp. cremoris er rapportert som et forårsakende middel for bakteremi, akutt diaré, bakteriell endokarditt, septikemi, lever- og hjerne-abscesser, nekrotiserende pneumonitt, purulent pneumonitt, septisk leddgikt, infeksjon i dyp hals, kateter blodbaneinfeksjon, peritonitt, empyema, kolangitt stigende og canaliculitis.
Lactococcus lactis subsp. laktis er også blitt isolert fra kliniske prøver av blod, hudlesjoner og urin. Det er noen rapporter om at Lactococcus lactis subsp. laktis i nødsituasjoner som septisk leddgikt, peritonitt og osteomyelitt.
Behandling
Det er ingen definert standardbehandling for Lactococcus lactis subsp. cremoris. Mottagelsestester har vært grunnlaget for å definere behandlingene i hvert tilfelle.
Penicillin, tredje generasjon cefalosporin, cefotaxim og coamoxiclav har blitt brukt basert på disse kriteriene. Cefotaxime viste dårlige resultater i behandling av en lever abscess, kanskje på grunn av komplikasjoner fra empyema.
Så lenge det ikke finnes noen spesifikk veiledning, må antimikrobiell terapi være i samsvar med følsomheten til patogenet isolert fra kulturer. Vancouveromycin har vært effektiv i de fleste tilfeller.
En alternativ antimikrobiell terapi som også har vært vellykket, består av ceftriaxon og gentamicin i 10 dager, etterfulgt av intravenøs ceftriaxone i 6 uker.
Hos dyr
Lactococcus lactis subsp. laktis har vært knyttet til et tilfelle av massedød av vannfugler i Spania. Hendelsen, som skjedde i 1998, berørte mer enn 3000 fugler (0,6% av den totale bestanden av vannfugler i området).
De mest berørte artene var strøtter, spader og ville ender. Symptomene var: hengende vinger, langsomhet og luftveisproblemer. Postmortemundersøkelser viste mild lungetetthet.
Denne underarten har også forårsaket dødeligheter på mellom 70 og 100% i hybridsturer under dyrkingsforhold. Sykt fisk viste anoreksi, blek kroppsfarge og rødlige flekker på magen.
Histopatologiske undersøkelser avdekket flere massive nekrotiske, hemorragiske eller koagulative foci i leveren og milten. Macrobrachium rosenbergii har vært assosiert med hvit muskelsykdom hos malaysiske reker.
referanser
- S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris-infeksjon: ikke sjelden lenger ?. BMJ-saksrapporter.
- D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomi, fysiologi og vekst av Lactococcus lactis: en gjennomgang. Mljekarstvo.
- 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.
- 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.
- G. Georgountzos, C. Michopoulos, C. Grivokostopoulos, M. Kolosaka, N. Vlassopoulou, A. Lekkou (2018). Infektiv endokarditt hos en ung voksen på grunn av Lactococcus lactis: En sakrapport og gjennomgang av litteraturen. Sakrapporter i medisin.
- HS Kim, DW Park, YK Youn, YM Jo, JY Kim, JY Song, J.-W. Sohn, HJ Cheong, WJ Kim, MJ Kim, WS Choi (2010). Lever abscess og Empyema på grunn av Lactococcus lactis cremoris. Journal of Korean Medical Science.