Charakterystyka Lactococcus, morfologia, korzyści, patogeneza



Lactococcus to rodzaj Gram-dodatnich, pleomorficznych bakterii, które mogą rosnąć indywidualnie, w parach lub łańcuchach. Są to chemoorganotrofy homofermentacyjne, produkujące kwas mlekowy przez fermentację glukozy.

Przemysł spożywczy zatrudnia niektóre gatunki z rodzaju. Są ogólnie uważane za patogeny niepatogenne lub oportunistyczne. Jednak w ostatnich latach liczba przypadków klinicznych związanych z zakażeniami tymi drobnoustrojami wzrosła, zarówno u zwierząt, jak iu ludzi.

Indeks

  • 1 Charakterystyka
  • 2 Taksonomia
  • 3 Morfologia
  • 4 korzyści
    • 4.1 Probiotyki
    • 4.2 Potencjalne zastosowania
  • 5 Patogeneza
    • 5.1 U ludzi
    • 5.2 U zwierząt
  • 6 zabiegów
  • 7 referencji

Funkcje

-The Lactococcus są organizmami chemoorganotroficznymi.

-Nie mają wici ani nie tworzą zarodników. Są fakultatywnymi beztlenowcami bez katalazy i bez hemolizy.

-Rosną w 10 ° C, ale nie w 45 ° C. Zwykle rosną na podłożu z 4% (w / v) NaCl. Wytwarzaj kwas L-mlekowy przez fermentację glukozy.

-Wszystkie szczepy zawierają fosfatydyloglicerol i kardiolipinę. Większość reaguje z surowicami odpornościowymi grupy N..

-Niektóre szczepy mają niski poziom menachinonów. Zawartość G-C w DNA waha się od 34 do 43% w molach.

Taksonomia

Płeć Lactococcus Został wzniesiony w 1985 r., Aby pomieścić grupę bakterii wcześniej włączonych do rodzaju Streptococcus (lactis) grupy N klasyfikacji Lancefield.

Separację przeprowadzono w oparciu o badania kwasu nukleinowego, fizjologiczną, porównawczą hybrydyzację immunologiczną i skład lipidów i kwasu lipotejchojowego.

Taksonomicznie znajduje się w rodzinie Streptococcaceae, z rzędu Lactobacillales, należącej do klasy Bacilli typu Firmicutes.

Obecnie rodzaj ma 14 ważnych gatunków, z których dziewięć zostało opisanych w ostatniej dekadzie, w tym Lactococcus reticulitermitis, opisane w 2018 r. Lactococcus garviae, Ma dwa podgatunki i Lactococcus lactis Ma cztery ważne podgatunki i biowar.

Morfologia

Bakterie z rodzaju Lactococcus Są w kształcie kul lub jajowatych komórek, które mogą rosnąć indywidualnie, w parach lub w łańcuchach. W przypadku kształtu łańcucha, komórki wydłużają się w tym samym kierunku łańcucha.

Mają liczne plazmidy, które mogą różnić się wielkością od 2 kb (Kilobase) do ponad 100 kb. Ściana komórkowa składa się z peptydoglikanu i matrycy polisacharydów, kwasu teichoicznego i białek.

Korzyści

Rodzaj zawiera 14 gatunków, z których tylko Lactococcus lactis Jest powszechnie używany do celów przemysłowych, głównie podgatunków L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis był używany historycznie, zarówno rzemieślniczo, jak i przemysłowo, w fermentacji żywności, takiej jak ser, jogurt, kapusta kiszona i tym podobne.

Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) klasyfikuje ją jako ogólnie uznaną za bezpieczną (GRAS). Bakteria ta, oprócz nadawania smaku, wytwarza również kwasy, które konserwują żywność.

Probiotyki

Bakterie kwasu mlekowego (BAL) wyizolowane z naturalnych produktów mlecznych cieszą się dużym zainteresowaniem wśród probiotyków korygujących normalną mikroflorę jelitową. Wiele BAL syntetyzuje peptydy lub biologicznie aktywne kompleksy białkowe.

Związki te są znane jako bakteriocyny. Lactococcus lactis produkuje bakteriocyny, takie jak laktyniny, nizyny i laktokocyny. Nizyna jest najlepiej zbadanym związkiem w tej ostatniej grupie.

Nizyna, produkowana przez niektóre szczepy Lactococcus lactis subsp. lactis, Jest to bakteriocyna o szerokim spektrum działania o ulepszonej aktywności przeciwbakteryjnej. Jedną z najważniejszych właściwości nizyny jest aktywność przeciwko bakteriom Gram-dodatnim i bakteryjnym przetrwalnikom Clostridia i Bacilli.

Działa również na inne bakterie, które nie tworzą zarodników, jak wiele gatunków patogennych paciorkowców i gronkowców. Jest również nietoksyczny, stabilny w niskim pH i nie wpływa na mikrobiotę przewodu pokarmowego.

Wszystkie te właściwości wzmacniają rolę bakterii w przemyśle spożywczym.

Potencjalne zastosowania

Oprócz swojej ważnej roli w przemyśle spożywczym, L. lactis Został wykorzystany w inżynierii genetycznej. Czynniki, takie jak całkowicie zsekwencjonowany genom o niewielkich rozmiarach (2,3 megabajtów lub Mbp) i pomyślnie opracowany system klonowania, przekształciły go w działający model.

Naukowcy uzyskali na przykład szczepy Lactococcus lactis genetycznie zmodyfikowane rośliny, które produkują i uwalniają prątki Hsp65. Substancja ta jest rodzajem białka szoku cieplnego (Hsp). Hsp to immunodominujące białka wyrażane przez kilka komórek odpornościowych i bakterie komensalne.

Mycobacterium Hsp65 uwalniany przez genetycznie zmodyfikowane bakterie, podawany doustnie, całkowicie zapobiega zapaleniu okrężnicy wywołanemu u myszy. Wyniki te mogą otworzyć alternatywne opcje długoterminowego leczenia nieswoistego zapalenia jelit u ludzi.

Lactococcus garvieae, wyizolowany z mleka krowiego, wykazał swoją skuteczność w hamowaniu patogennych mikroorganizmów u bydła. Widmo hamujące bakteriocyny wydzielane przez Lactococcus garvieae, jako substancja przeciwdrobnoustrojowa ma potencjalną rolę jako alternatywna forma antybiotyku przeciwko mastitis u bydła.

Patogeneza

Gatunek Lactococcus są uważane za organizmy o niskiej wirulencji, powodujące zakażenia oportunistyczne u ludzi, głównie u osób z osłabionym układem odpornościowym.

Jednak w ostatnich latach wzrosła liczba przypadków klinicznych związanych z zakażeniami tymi drobnoustrojami, zarówno u ludzi, jak iu zwierząt.

Bakterie Lactococcus garvieae, L. piscium i L. lactis subsp. lactis są uznawane za gatunek tego rodzaju o największym znaczeniu klinicznym dla medycyny ludzkiej i weterynaryjnej.

Często są błędnie identyfikowane jako enterokoki lub paciorkowce. Ze względu na trudności w ich prawidłowym zidentyfikowaniu, być może ich znaczenie kliniczne zostało zaniżone.

U ludzi

Lactococcus garvieae był związany z różnymi chorobami, głównie typu wewnątrzszpitalnego. Wśród tych chorób są bakteriemia, infekcyjne zapalenie wsierdzia, ropień wątroby, spontaniczna posocznica, zapalenie uchyłków, zakażenie dróg moczowych i zapalenie otrzewnej..

Lactococcus lactis subsp. cremoris został zgłoszony jako czynnik wywołujący bakteryjne zapalenie wsierdzia, posocznicę, ropnie wątroby i mózgu, martwicze zapalenie płuc, ropne zapalenie płuc, septyczne zapalenie stawów, głęboką infekcję szyi, zapalenie otrzewnej, wstępujące zapalenie dróg żółciowych i zapalenie kanalików.

Narażenie na niepasteryzowane produkty mleczne jest czynnikiem ryzyka zakażenia tą bakterią. Lactococcus lactis subsp. lactis było związane z zapaleniem wsierdzia, zostało również wyizolowane z próbek klinicznych krwi, zmian skórnych i moczu.

U zwierząt

Lactococcus garvieae i L. piscium są patogenne dla kilku gatunków ryb, L. garvieae Został również wskazany jako patogen krewetek i powoduje zapalenie sutka u przeżuwaczy. Lactococcus lactis subsp. lactis odnotowano, że powoduje zakażenia u ptactwa wodnego.

Zabiegi

Nie ma jeszcze konkretnego przewodnika terapii przeciwbakteryjnej przeciwko zakażeniom wywołanym przez Lactococcus. Tymczasem w terapii sugeruje się określenie podatności patogenu wyizolowanego z kultur.

Penicylina, cefalosporyna trzeciej generacji i koamoxiclav zostały użyte w oparciu o testy wrażliwości.

Referencje

  1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris infekcja: już nie rzadko? Raporty Case BMJ.
  2. D. Samaržija, N. Antunac, J.L. Havranek (2001). Taksonomia, fizjologia i wzrost Lactococcus lactis: recenzja. Mljekarstvo.
  3. K.H. Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, M.D. Collins i W. Fischer (1985). Przeniesienie Streptococcus lactis i pokrewne paciorkowce do rodzaju Lactococcus gen. Listopad Mikrobiologia systematyczna i stosowana.
  4. T.T. Choksi, F. Dadani (2017). Przegląd pojawienia się Lactococcus garvieae: Przypadek zakażenia układu moczowego związanego z cewnikiem spowodowanego przez Lactococcus garvieae i Escherichia coli Koinfekcja. Opisy przypadków w chorobach zakaźnych.
  5. J. Goyache, A.I. Vela, A. Gibello, M.M. Blanco, V. Briones, S. Gonzalez, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, J.F. Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis Infekcja u ptactwa wodnego: pierwsze potwierdzenie u zwierząt. Pojawiające się choroby zakaźne.
  6. M.Z. Nuryshev, L.G. Stoyanova, A.I. Netrusov (2016). Nowa kultura probiotyczna Lactococcus lactis ssp. lactis: Efektywne możliwości i perspektywy. Journal of Microbial and Biochemical Technology.
  7. Rodzaj Lactoccocus. W liście nazw prokariotycznych z pozycją w nomenklaturze: LPSN. Źródło: www.bacterio.net/lactococcus.html.
  8. A.C. Gomes-Santos, R.P. Oliveira, T.G. Moreira, A.B. Castro-Junior, B.C. Horta, L. Lemos, L.A. Almeida, R.M. Rezende, D.C. Cara, S.C. Oliveira, V.A.C. Azevedo, A. Miyoshi A.M.C. Faria (2017). Hsp65-Produkcja Lactococcus lactis Zapobiega zapalnej chorobie jelit u myszy drogą zależną od IL-10 i TLR2. Frontiers in Immunology.