Lactobacillus kenmerken, taxonomie, morfologie, voordelen



Lactobacillus is een genus van bacteriën die wordt gevormd door een reeks nuttige soorten die van bijzonder belang zijn in de industrie. Het woord Lactobacillus komt van "lactis", wat melk betekent, en "bacillus", wat kleine bacillen betekent.

Het geslacht werd geclassificeerd als naar het fenotypische kenmerk van het type fermentatie dat werd uitgevoerd. De fysiologische basis van deze classificatie is de aanwezigheid van fructose aldolase-enzymen 1 en 6 en fosfoketolase difosfaat, die respectievelijk de hexosen en pentosen toetst de homo- fermentatieve metabolisme of hetero zijn.

De fermenterende eigenschappen en de metabole producten maken de bacteriën van het geslacht Lactobacillus behoren tot de eerste organismen die door de mens worden gebruikt voor de productie van voedsel.

Ze worden ook gebruikt voor het behoud van deze, door de invasie door andere micro-organismen die ziektes van voedseloorsprong veroorzaken, te belemmeren.

Het geslacht Lactobacillus Het is een essentieel element geworden voor modern voedsel en nieuwe industriële technologieën, vanwege de belangstelling voor de gunstige effecten en functionele eigenschappen.

index

  • 1 Kenmerken
  • 2 Taxonomie
  • 3 Morfologie
    • 3.1 Microscopische eigenschappen
    • 3.2 Macroscopische kenmerken 
  • 4 voordelen
  • 5 Referenties

features

Deze bacillen zijn meestal niet-beweeglijk, maar sommige soorten hebben beweeglijkheid vanwege de aanwezigheid van perimeter flagella. Ze zijn Gram-positief, maar als er dode bacteriën zijn, kleuren ze rood en geven ze een Gram-variabel beeld vóór de Gram-kleuring.

Ze sporuleren niet en sommige stammen hebben bipolaire lichamen die waarschijnlijk polyfosfaat bevatten.

De homofermentatieve Lactobacillus presenteert interne granules die worden onthuld door Gram-kleuring of door methyleenblauwkleuring.

Voor de diagnose en identificatie van de soort is de Polymerase Chain Reaction (PCR) de meest bruikbare methode.

Celwand en ultrastructuur

De celwand van het geslacht Lactobacillus, waargenomen onder de elektronenmicroscoop, is doorgaans Gram-positief en bevat peptidoglycanen (mureïnen) van het type Lysine-D-Asparagine van verschillende chemotypen.

Deze wand bevat ook polysacchariden die zijn gekoppeld aan peptidoglycaan door fosfodiesterbindingen, maar heeft er in sommige soorten alleen teichonzuren aan gerelateerd.

Het bevat ook grote mesosomen die kenmerkend zijn voor dit geslacht.

Biochemische kenmerken

De meeste hebben geen proteolytische of lipolytische activiteit in media die eiwitten of vetten bevatten.

Echter, sommige stammen licht proteolytische activiteit vertonen als gevolg van proteasen en peptidasen gekoppeld aan de cel of vrijgegeven door deze wand en een zwakke lipolytische activiteit door de werking van intracellulaire lipasen.

Normaal gesproken verminderen ze nitraten niet, maar bepaalde soorten doen dit wanneer de pH hoger is dan 6.0.

Lactobacilli vloeibaar maken geen gelatine, noch caseïne verteren. Ze produceren ook geen indool of zwavelzuur (H2S), maar de meeste produceren kleine hoeveelheden oplosbare stikstof.

Ze zijn catalase-negatief, hoewel sommige stammen het pseudocatalase-enzym produceren dat waterstofperoxide afbreekt.

Ze zijn negatief cytochroom, vanwege de afwezigheid van porfyrines en presenteren een negatieve benzidine-reactie.

Ze groeien goed in vloeibaar medium, waar ze snel precipiteren nadat de groei stopt, wat aanleiding geeft tot een zacht, korrelig of viskeus sediment, zonder vorming van biofilms.

Lactobacillus niet ontwikkelen typische gebruikelijk om te groeien in media geuren echter bijdragen aan de smaak van gefermenteerde voedingsmiddelen modificeren, produceren vluchtige verbindingen zoals diacetyl en zijn derivaten, en waterstofsulfide (H2S) en aminen in de kaas.

Voeding en groeiomstandigheden

Lactobacilli hebben koolhydraten nodig als bronnen van koolstof en energie. Ook aminozuren, vitaminen en nucleotiden.

Kweekmedia van lactobacilli moeten vergistbare koolhydraten, pepton, vleesextract en gistextract bevatten.

Nog beter als ze worden aangevuld met tomatensap, mangaan, acetaat en oleïnezuuresters, vooral Tween 80, omdat dit stimulerend en zelfs essentieel is voor veel soorten.

De soorten van het geslacht Lactobacillus groeien goed in mild zure media, met een initiële pH van 6,4 - 4,5 en een optimale ontwikkeling tussen 5,5 en 6,2. en neemt aanzienlijk af in neutrale of licht alkalische media.

Lactobacillus kunnen de pH van het substraat verlagen waar ze onder de 4 zijn door de vorming van melkzuur.

Op deze manier vermijden ze de groei van bijna alle andere concurrerende micro-organismen, of tenminste aanzienlijk, behalve voor andere melkzuurbacteriën en die van gisten.

Zuurstofvereisten

De meeste stammen van Lactobacillus ze zijn voornamelijk aerotolerant; de optimale groei wordt bereikt onder micro-aerofiele of anaerobe omstandigheden.

Het is bekend dat een toename van de concentratie van CO2 (van ongeveer 5% of tot 10%) kan de groei stimuleren, vooral op het oppervlak van de media.

Groeitemperatuur

De meeste lactobacillen zijn mesofiel (30-40 ° C), met een bovengrens van 40 ° C. Hoewel het temperatuurtraject voor de groei is tussen 2 en 53 ° C, wat groei beneden 15 ° C of 5 ° C en er stammen die groeien bij lage temperaturen nabij het vriespunt (bijvoorbeeld degenen die in vlees en vis bevroren ).

Aan de andere kant zijn er de "thermofiele" lactobacillen, die een maximale temperatuurgrens van 55ºC kunnen hebben en niet onder de 15ºC komen.

metabolisme

Deze micro-organismen missen cytochroomsystemen om oxidatieve fosforylering uit te voeren en bezitten geen superoxide dismutasen van enzymen of catalases.

Leden van dit geslacht getransformeerde glucose en dergelijke aldehyde hexosen melkzuur door homofermentation of melkzuur en additionele eindproducten zoals azijnzuur, ethanol, koolzuur, mierenzuur en barnsteenzuur door heterofermentación.

Gevoeligheid voor antibiotica en medicijnen

Lactobacilli zijn gevoelig voor de meeste antibiotica die werkzaam zijn tegen Gram-positieve bacteriën. De gevoeligheid van intestinale lactobacillen voor antibiotica gebruikt als voedseladditieven is bestudeerd.

leefgebied

Lactobacilli zijn in zuivelproducten, kaas, granen, vlees en vis, waterbronnen, riolering, bier, wijn, fruit en vruchtensappen, zuurkool en andere groenten zoals silage, zure massa's en pulpsoorten.

Ook onderdeel van de normale flora van de mond, het maagdarmkanaal en de vagina van veel dieren met een stabiele temperatuur, inclusief de mens.

Ze zijn ook te vinden in secundaire habitats zoals meststoffen van organische oorsprong.

taxonomie

Domein: Bacteriën

Divisie: Firmicutes

Klasse: bacillen

Bestelling: Lactobacillales

Familie: Lactobacillaceae

Geslacht: Lactobacillus.

morfologie

Microscopische kenmerken

De bacillen zijn ongeveer 2 - 6 μ lang. Soms zijn ze te zien met afgeronde uiteinden. De verdeling ervan in de ruimte kan worden geïsoleerd of in korte ketens. Sommigen vormen palissaden.

Ze zijn Gram-positief als ze worden gekleurd met Gram-kleuring.

de Lactobacillus ze hebben peptidoglycan in hun celwand en ookZe bevatten een secundaire polymeerlaag (SCWP), bestaande uit teichoic, lipoteichoic, lipoglycan, teicuronic acid.

Veel soorten van het geslacht Lactobacillus Ze hebben in hun omhulsels een extra laag van eiwitten genaamd S-laag of oppervlaktelaag (S & laag).

Binnen dit genre zijn soorten zoals L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir onder andere.

Macroscopische kenmerken 

De kolonies van Lactobacillus in vaste media zijn ze klein (2-5 mm), convex, zacht, met volle marges, ondoorzichtig en zonder pigmenten.

Sommige stammen kunnen geelachtige of roodachtige kleuring hebben. De meesten hebben ruige kolonies, terwijl anderen dat leuk vinden Lactobacillus confusus, aanwezige viskeuze kolonies.

voordelen

Het geslacht Lactobacillusis gunstig voor de gezondheid, zowel voor mens als dier.

De voordelen worden hieronder vermeld:

Stabiliseert darmflora en verhoogt de weerstand tegen infecties op deze site

Bijvoorbeeld, Lactobacillus GG lijken antimicrobiële stoffen te produceren die actief zijn tegen verschillende bacteriën zoals E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis en Salmonella.

Deze stoffen zijn aromatische verbindingen zoals diacetyl, acetaldehyde, reuterine, bacteriolytische enzymen, bacteriocines en andere.

  • Voorkomt en beheert een aantal ziekten, zoals darmkanker.
  • Verbeter de kwaliteit van conservering van bepaalde voedingsmiddelen.
  • Ze worden door de industrie als uitgangspunt gebruikt voor het verkrijgen van biotechnologische producten die van toepassing zijn op de oplossing van gezondheidsproblemen bij mens en dier.
  • Beïnvloed de biologische beschikbaarheid van voedingsstoffen door de afbraak van de eiwitten van volle melk te vergemakkelijken, waarbij calcium en magnesium in grote hoeveelheden vrijkomen.
  • Ze zijn ook betrokken bij de synthese van B-vitaminen en fosfaten.

pathogeniteit

De pathogeniciteit van lactobacillen is zeldzaam, hoewel de laatste tijd enkele infectieuze processen zijn gemeld bij mensen waarbij deze micro-organismen zijn betrokken.

Onder hen zijn cariës, reumatische vasculaire aandoeningen, abcessen, septikemie en infectieuze endocarditis, veroorzaakt door L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum en af ​​en toe Lactobacillus salivarius.

De biochemische basissen van dergelijke pathogeniteit zijn echter nog steeds onbekend.

Tabel: Typen infecties veroorzaakt door verschillende soorten van het geslacht Lactobacillus

referenties

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. De rol van Lactobacillus bij de preventie van antibiotica-geassocieerde diarree: een meta-analyse. Farmacotherapie. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. De wetenschappelijke basis voor probiotische stammen van Lactobacillus. Toegepaste en Environmental Microbiology. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Pathogeen potentieel van Lactobacilli. iknt J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Microbiologische diagnose. (5de ed.) Argentinië, redactie Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Soort: Taxonomische complexiteit en controversiële gevoeligheden Klinische infectieziekten, 2015; 60 (2): 98-107