Charakterystyka Lactobacillus rhamnosus, taksonomia, morfologia, zastosowania



Lactobacillus rhamnosus Jest bakterią Gram-dodatnią, w kształcie pręcika, mikroaerofilną i fakultatywnie beztlenową. Może rosnąć indywidualnie lub w krótkich łańcuchach. Nie tworzy zarodników ani nie jest ruchomy i nie ma negatywnego wpływu na katalazę. Jest mezofilny, ale niektóre szczepy mogą rosnąć w temperaturach poniżej 15 ° C lub powyżej 40 ° C.

Niektóre szczepy L. rhamnosus Są one stosowane w przemyśle spożywczym ze względu na ich działanie probiotyczne i przeciwbakteryjne. Jego zastosowania obejmują nie tylko probiotyki, ale także ochraniacze fermentowanych i niefermentowanych produktów mlecznych, napojów, żywności gotowej do spożycia, kiełbasy i sałatek.

Indeks

  • 1 Charakterystyka
  • 2 Taksonomia
  • 3 Morfologia
    • 3.1 Ściana komórkowa
  • 4 Aplikacje
    • 4.1 Zastosowania medyczne
    • 4.2 Używa jako probiotyk
  • 5 Patogeniczność
  • 6 referencji

Funkcje

Lactobacillus rhamnosus Jest to bardzo wymagająca bakteria pod względem wymagań żywieniowych. Aby rosnąć, potrzebujesz kwasu foliowego i innych witamin, takich jak ryboflawina, niacyna lub kwas pantotenowy. Wymaga również wapnia mineralnego. Początkowy wzrost wymaga środowiska kwaśnego o pH między 4,5 a 6,4.

Jego metabolizm jest fakultatywny heterofermentacyjny. Przekształć heksozy w L (+) - kwas mlekowy, zgodnie z trasą Embden-Meyerhof. To także fermentuje pentozę. W nieobecności glukozy wytwarza kwas mlekowy, kwas octowy, kwas mrówkowy i etanol.

Taksonomia

Lactobacillus jest najbardziej zróżnicowanym z trzech rodzajów z rodziny Lactobacillaceae, należących do typu Firmicutes, klasa Bacilli, zamów Lactobacillales.

Ten rodzaj dzieli się na trzy grupy (A, B i C) według rodzaju fermentacji: A) obejmuje gatunki wymuszone homofermentacyjne, B) gatunki fakultatywnie heterofermentacyjne i C) gatunki obowiązkowe heterofermentacyjne.

Lactobacillus rhamnosus należy do grupy B tego podziału. Jest również włączony do grupy funkcyjnej bakterii kwasu mlekowego (BAL). BAL to bakterie, które poprzez fermentację węglowodanów wytwarzają głównie kwas mlekowy jako końcowy metabolit.

Ten gatunek był pierwotnie uważany za podgatunek L. casei, Później został podniesiony na poziomie gatunku dzięki badaniom genetycznym, ze względu na wielkie podobieństwa i cechy morfologiczne.

Ten i dwa inne gatunki tworzą kompleks Lactobacillus casei, grupa funkcjonalna bez ważności taksonomicznej. Jeden z najbardziej przebadanych szczepów tego gatunku, L. rhamnosus GG jest izolowany z jelita ludzkiego.

Morfologia

Lactobacillus rhamnosus Jest to bakteria w kształcie pręta o wymiarach od 0,8 do 1,0 μm szerokości i od 2,0 do 4,0 μm długości. Może rosnąć indywidualnie lub w krótkich łańcuchach. Nie ma wici, więc brakuje mu ruchu. Może prezentować pale i plazmidy.

Lactobacillus rhamnosus Ma szeroką gamę szczepów, które rosną w różnych środowiskach, w tym w pochwie i przewodzie pokarmowym ludzi. Każdy szczep ma zdolność adaptacji do szerokiego zakresu środowisk.

Jego centralny genom zawiera 2 164 geny, w sumie 4711 genów. Szczep L. rhamnosus LRB, ma kolisty chromosom 2,934,954 pz z zawartością GC 46,78%.

Ściana komórkowa

Ściana komórkowa składa się głównie z grubej warstwy peptydoglikanu (PG), usieciowanego polimeru cukru aminowego z mostkami peptydowymi. Ściana komórkowa jest odpowiedzialna za utrzymanie kształtu komórki. Pomaga także chronić bakterie przed wewnętrznymi stresami osmotycznymi, które mogą powodować lizę komórek.

Składnik cukrowy PG składa się z N-acetyloglukozaminy i kwasu N-acetylomurowego ułożonych na przemian. Peptydowy łańcuch boczny, składający się z trzech do pięciu aminokwasów, wiąże się z kwasem N-acetylo-muramowym. Dokładna budowa łańcucha bocznego peptydu i wiązań krzyżowych jest specyficzna dla gatunku.

Aplikacje

Lactobacillus rhamnosus jest zatrudniony w przemyśle spożywczym do produkcji jogurtu, fermentowanego i niepasteryzowanego mleka i sera półtwardego.

Zastosowania medyczne

Lactobacillus rhamnosus Jest uważany za przydatny probiotyk do leczenia różnych chorób. Szczep Lactobacillus rhamnosus Wykazano, że GG ma wiele obecnych i potencjalnych zastosowań w medycynie w leczeniu chorób.

Wśród chorób pozytywnie leczonych tym szczepem są: biegunki różnych typów, głównie rotawirusy u dzieci; ostre zapalenie żołądka i jelit u dzieci; Transport żołądkowo-jelitowy Enterococcus Odporny na wankomycynę u pacjentów z nerkami; Okazało się również przydatne w zmniejszaniu możliwości wystąpienia zespołu Aspergera.

Wśród chorób, które potencjalnie mogłyby być leczone lub którym można zapobiegać poprzez zapewnienie L. rhamnosus GG to infekcje dróg oddechowych u dzieci; Zespół jelita drażliwego; atopowe zapalenie skóry, wyprysk; infekcje przewodu moczowo-płciowego; lęk i nadciśnienie.

Doświadczenia in vitro wykazały, że może modulować odporność gospodarza poprzez zmniejszenie produkcji zapalnych cytokin z różnych eukariotów. Wywołuje również ekspresję genu mucyny jelitowej, hamując przyleganie patogenów.

Inne zastosowania medyczne obejmują zmniejszenie przepuszczalności jelit u dzieci cierpiących na zespół jelita drażliwego. Pomaga także zwiększyć utratę wagi u pacjentów w ramach diety.

Używa jako probiotyk

Szczep L. rhamnosus GG przedstawia również działania probiotyczne i przeciwdrobnoustrojowe, które są stosowane w przemyśle spożywczym. Ten szczep, indywidualnie, jest zdolny do hamowania Clostridium histolyticum, C. difficile i Salmonella enterica.

W połączeniu z innymi szczepami L rhamnosus lub z innymi niepatogennymi gatunkami bakterii, hamują także wzrost bakterii, które wykazują wysoką patogenność. Szczep L. rhamnosus LC705 hamuje wzrost niektórych drożdży i pleśni.

Patogeniczność

Lactobacillus rhamnosus Związane jest z różnymi rodzajami zakażeń, głównie pochodzenia wewnątrzszpitalnego, które dotykają pacjentów z osłabionym układem odpornościowym..

U tych pacjentów podstawowymi chorobami zawsze były złośliwe lub ciężkie zaburzenia żołądkowo-jelitowe. Wśród chorób związanych z tym gatunkiem są: bakteriemia, zapalenie wsierdzia, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i zapalenie otrzewnej.

Pałeczki kwasu mlekowego są na ogół oporne na wankomycynę. Lactobacillus rhamnosus jest wrażliwy na penicylinę i aminoglikozydy, z czułością do 70%.

Jednak niektóre szczepy są odporne na standardowe schematy antybiotyków. Daptomycyna może być stosowana jako alternatywa dla penicyliny; wrażliwość na cefalosporyny jest niższa. Mutacje chromosomalne w L. rhamnosus, może zmniejszyć powinowactwo erytromycyny do rybosomu.

Zapalenie wsierdzia Lactobacillus jest uważana za chorobę trudną do wykorzenienia. Może wystąpić nawrót, głównie z powodu braku odpowiednich badań dotyczących wrażliwości drobnoustrojów.

Nie ma też standardowych zabiegów, które mogą zwiększyć nawrót, a nawet śmierć. Prawdopodobnie wytwarzanie kwasu mlekowego przez pałeczki kwasu mlekowego może zmniejszyć skuteczne stężenia antybiotyków, zmniejszając ich działanie.

Referencje

  1. L.M. Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotyk Lactobacillus rhamnosus GG i choroby układu oddechowego u dzieci. Agro Food Industry Hi Tech, 23, 6, Seria suplementów monograficznych: Dietary Fibers & Pre / Probiotyki.
  2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Charakterystyka wzrostu Lactobacillus rhamnosus GG w mleku w temperaturach poniżej optymalnej. Journal of Food and Nutrition Research.
  3. P. Boonma, J.K. Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, D.M. Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Sekwencje genomu szkicu i opis Lactobacillus rhamnosus szczepy L31, L34 i L35. Standardy w naukach genomicznych.
  4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Lactobacillus rhamnosus zapalenie wsierdzia: niezwykły sprawca u pacjenta z chorobą Barlowa. Greckie Towarzystwo Kardiologiczne.
  5. K. A. Nocianitri, N.S. Antara, I.M. Sugitha, I.D.M. Sukrama, Y. Ramona, I.N. Sujaya (2017). Efekt dwóch Lactobacillus rhamnosus szczepów na profil lipidowy krwi szczurów karmionych dietą zawierającą dużo tłuszczu. International Food Research Journal.
  6. E.J.C. Goldstein, K.L. Tyrrell, D.M. Citron (2015). Lactobacillus Gatunki: Złożoność taksonomiczna i kontrowersyjne wrażliwości. Kliniczne choroby zakaźne