Charakterystyka Lactobacillus delbrueckii, taksonomia, morfologia, zastosowania

Lactobacillus delbrueckii Jest to Gram-dodatni Bacillus o kształcie wydłużonego Bacillus i zaokrąglonymi końcami. Jest to katalaza negatywna, homofermentacyjna i nie przedstawia wici. Należy do grupy gatunków noszących nazwę gatunku. Jest podzielony na sześć podgatunków.

Niektóre z tych podgatunków są uważane za probiotyki i stosowane w przemyśle spożywczym. Jego głównym zastosowaniem jest fermentacja produktów mlecznych oraz produkcja sera i jogurtu.

Indeks

• 1 Charakterystyka
• 2 Taksonomia
• 3 Morfologia
• 4 Aplikacje
  • 4.1 Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus
  • 4.2 Lactobacillus delbruckii subsp. lactis
  • 4.3 Potencjalne zastosowania
• 5 Patogeneza
• 6 referencji

Funkcje

Lactobacillus delbrueckii jest Gram-dodatni i katalazo-ujemny. Jest homofermentacyjny, wytwarzając wyłącznie kwas D-mlekowy. Wszystkie szczepy fermentują glukozę, fruktozę, mannozę i laktozę.

Fermentacja sacharozy i N-acetyloglukozaminy jest bardziej zmienna, w zależności od podgatunku i szczepu. Może rosnąć w temperaturach powyżej 45 ° C, ale nie rozwija się w temperaturze 15 ° C lub niższej.

Taksonomia

Zgodnie z formalną taksonomią, Lactobacillus delbrueckii należy do typu Firmicutes, klasy Bacilli, rzędu Lactobacillales i rodziny Lactobacillaceae.

Dodatkowo należy do grupy funkcjonalnej (bez ważności taksonomicznej) bakterii kwasu mlekowego (LAB). BAL są nazywane do wytwarzania kwasu mlekowego podczas fermentacji cukrów.

Grupa Lactobacillus delbrueckii Obecnie składa się z 27 gatunków L. delbrueckii rodzaj gatunku, nie tylko grupy, ale także rodzaju. Ta bakteria została nazwana w hołdzie Maxowi Delbrückowi, niemieckiemu biofizykowi.

Lactobacillus delbrueckii Obejmuje sześć podgatunków: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii  subsp jakobsenii i L. delbrueckii  subsp indicus.

Sześć podgatunków wykazuje wysoki stopień relacji DNA-DNA, ale można je różnicować na podstawie różnych cech fenotypowych i genotypowych.

Morfologia

Wszystkie szczepy tej bakterii mają kształt wydłużonej trzciny. Jego rozmiar waha się od 0,5 do 0,8 μm szerokości i 2,0 do 9,0 μm długości. Ich wzrost może być indywidualny, w parach lub w krótkich łańcuchach.

Nie przedstawiają plagi, dlatego nie są mobilni. Sześć podgatunków różni się zdolnością do fermentowania różnych cukrów. Na przykład, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus i L. delbrueckii subsp lactis, produkty mleczne po raz pierwszy są laktozo-pozytywne.

Z drugiej strony, L. delbrueckii  subsp delbrueckii i L. delbrueckii  subsp sunkii, które zostały wyizolowane z produktów innych niż mleczne, są ujemne względem laktozy. Wskazuje to na fermentację węglowodanów związaną z różnymi niszami, które zajmują te podgatunki.

Podgatunek Lactobacillus delbrueekii mogą być różnicowane przez wariacje fenotypowe. Na przykład, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus sfermentowane mało węglowodanów, tj. glukoza, laktoza, fruktoza, mannoza, a czasem galaktoza. Jest ciepłolubny i ma temperaturę wzrostu do 48 lub 50 ° C Przedstawia stosunek guaniny do cytozyny między 49 a 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, Z kolei fermentował kilka polisacharydów, w tym arabinozę, erytrytol, celobiozę, fruktozę, galaktozę, glukozę, laktozę, laktulozę, liksozę, maltozę, mannitol, mannozę, rybozę, melibiozę, sacharozę, ksylozę, sorbitol, trehalozę i rafinozę. Wzrost występuje w 40 - 50 ° C, w zależności od pożywki hodowlanej. Przedstawia stosunek guaniny do cytozyny 50,2%.

Aplikacje

Tylko dwa z podgatunków L. delbrueckii mają znaczenie komercyjne, L. delbruckii   subsp. bulgaricus i L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus został po raz pierwszy wyizolowany z bułgarskiego mleka. Ten podgatunek jest używany w połączeniu z Streptococcus thermophilus, do komercyjnej produkcji jogurtu. Jest również stosowany w produkcji serów szwajcarskich i włoskich.

Główna rola S. thermophilus i L. delbruckii subsp. bulgaricus w produkcji jogurtu należy zakwaszać mleko, wytwarzając dużą ilość kwasu mlekowego z laktozy.

Kwas mlekowy, oprócz zakwaszania mleka, przyczynia się do smaku jogurtu. Typowy smak jogurtu wynika nie tylko z kwasu mlekowego, ale także z różnych związków karbonylowych, takich jak aldehyd octowy, aceton i diacetyl, wytwarzanych przez bakterie.

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus przedstawia aktywność probiotyczną. Jego spożycie w jogurcie pomaga zapobiegać chorobom jamy ustnej.

Proponowane mechanizmy probiotycznej aktywności tego Bacillus obejmują: 1) antagonizm z patogenami przez konkurencję o miejsca wiązania i / lub hamowanie wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych; 2) stymulacja śluzówkowego układu odpornościowego i zwiększenie obrony gospodarza przed patogennymi bakteriami i obcymi antygenami.

Niektóre szczepy tego pałeczki kwasu mlekowego są zdolne do wytwarzania egzopolisacharydów (EPS). Wśród fizjologicznych skutków EPS jest poprawa i regulacja odpowiedzi immunologicznej i zmniejszenie poziomu cholesterolu.

Lactobacillus delbruckii subsp. lactis

Ze swojej strony, L. delbrueckii subsp. lactis Początkowo był izolowany ze źródła mleka. Zastosowanie tego podgatunku dotyczy głównie komercyjnej produkcji sera mozzarella.

Ostatnie badania wykazały duży potencjał szczepu Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) do stosowania w akwakulturze. Ten szczep został zastosowany w diecie larw labraksa (Dicentrarchus labrax, L.) w kulturze.

Jego zastosowanie poprawia zdrowie ryb i zwiększa ich przeżycie, pozwalając na zwiększenie produkcji. Bakterie zostały dostarczone przy użyciu Brachionus plicatilis i / lub Artemia salina jako przewoźnicy.

Wykazano również, że stymuluje jelitowy układ odpornościowy larw i zmniejsza transkrypcję kluczowych genów prozapalnych. Jego zastosowanie w innych uprawach i jego rentowność nie zostało jeszcze ocenione.

Z pozostałych podgatunków gatunku, L. delbrueckii subsp. indicus został po raz pierwszy wyizolowany w 2005 r. z produktów mlecznych w Indiach. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii w 2012 r. produktów opartych na warzywach; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, Ze swojej strony został wyizolowany z fermentowanego napoju alkoholowego w 2015 roku.

Potencjalne zastosowania

Stosunkowo niedawne odkrycie tych ostatnich podgatunków może być jednym z głównych powodów, dla których obecnie nie mają one znaczenia komercyjnego. Sekwencjonowanie genomu każdego z nich prawdopodobnie pomoże określić właściwości, które mogą mieć przyszłe znaczenie komercyjne.

Może również pomóc wyjaśnić ich mechanizmy adaptacyjne do złożonych środowisk. Te ostatnie można wykorzystać do poprawy jakości znanych gatunków handlowych, zwłaszcza w obszarach odporności na fagi, adaptacji do warunków stresu środowiskowego. Lub poprawić produkcję egzopolisacharydów i wytwarzać związki o pożądanych smakach.

Patogeneza

Różne gatunki Lactobacillus Są one ogólnie uważane za niepatogenne. Jednak zakażenia dróg moczowych (ZUM) wywołane przez bakterie z tego rodzaju, w tym Lactobacillus delbrueckii, odnotowano w ostatnich latach.

Głównymi ofiarami tych zakażeń są starsze kobiety. Ponieważ gatunki te nie redukują azotanów do azotynów, powodowane przez nie ZTI nie są zwykle zauważane w paskach testowych do badań przesiewowych. Są one również związane z bakteriemią i odmiedniczkowym zapaleniem nerek.

Referencje

1. E. Salvetti, S. Torriani, G.E. Felis (2012). Rodzaj Lactobacillus: Aktualizacja taksonomiczna. Probiotyki i białka przeciwdrobnoustrojowe.
2. F. Dellaglio, G.E. Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., wyizolowany z indyjskich produktów mlecznych. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
3. D.B. Adimpong, D.S. Nielsen, K.I. Sørensen, F.K. Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, P.M.F. Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., wyizolowany z brzeczki dolo, alkoholowy napój fermentowany w 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). Efekt dodania Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii o składzie mikroflory jelitowej i przyczynianiu się do dobrego samopoczucia europejskiego labraksa (Dicentrarchus labrax, L.). Ekologia mikrobiologiczna w zdrowiu i chorobie.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., odizolowane od sunki, tradycyjnej japońskiej marynaty. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
6. K.M. Duprey, L. McCrea, B.L. Rabinowitch, K.N. Azad (2012). Pyelonephritis and Bacteremia from Lactobacillus delbrueckii. Opisy przypadków w chorobach zakaźnych.