Lactobacillus delbrueckii kenmerken, taxonomie, morfologie, toepassingen



Lactobacillus delbrueckii Het is een Gram-positieve bacillus, met de vorm van een langwerpige bacillus en afgeronde uiteinden. Het is catalase-negatief, homofermentatief en vertoont geen flagellum. Het behoort tot een groep soorten die zijn naam draagt ​​als een soortsoort. Het is verdeeld in zes ondersoorten.

Sommige van deze ondersoorten worden beschouwd als probiotica en worden gebruikt in de voedingsindustrie. Het belangrijkste gebruik is voor de vergisting van zuivelproducten en voor de productie van kaas en yoghurt.

index

  • 1 Kenmerken
  • 2 Taxonomie
  • 3 Morfologie
  • 4 toepassingen
    • 4.1 Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus
    • 4.2 Lactobacillus delbruckii subsp. lactis
    • 4.3 Potentiële toepassingen
  • 5 Pathogenese
  • 6 Referenties

features

Lactobacillus delbrueckii het is Gram-positief en katalase-negatief. Het is homofermentatief en produceert uitsluitend D-melkzuur. Alle stammen fermenteren glucose, fructose, mannose en lactose.

De fermentatie van sucrose en N-acetylglucosamine is meer variabel, afhankelijk van de ondersoort en de stam. Het kan groeien bij temperaturen boven 45 ° C, maar ontwikkelt zich niet bij 15 ° C of minder.

taxonomie

Volgens de formele taxonomie, Lactobacillus delbrueckii behoort tot de phylum Firmicutes, de klasse Bacilli, de orde Lactobacillales en de familie Lactobacillaceae.

Bovendien behoort het tot de functionele groep (zonder taxonomische validiteit) van melkzuurbacteriën (LAB). De BAL zijn genoemd voor de productie van melkzuur tijdens de fermentatie van suikers.

De groep Lactobacillus delbrueckii Het is momenteel samengesteld uit 27 soorten, zijnde L. delbrueckii de soort van het type, niet alleen van de groep, maar ook van het geslacht. Deze bacterie is vernoemd naar Max Delbrück, Duitse biofysicus.

Lactobacillus delbrueckii Het bestaat uit zes ondersoorten: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii  subsp jakobsenii en L. delbrueckii  subsp indicus.

De zes ondersoorten vertonen een hoge mate van DNA-DNA-relatie maar kunnen worden gedifferentieerd op basis van verschillende fenotypische en genotypische kenmerken.

morfologie

Alle stammen van deze bacterie hebben de vorm van een langwerpige stok. De grootte varieert van 0,5 tot 0,8 μm breed en 2,0 tot 9,0 μm lang. Hun groei kan individueel zijn, in paren of in korte ketens.

Ze vertonen geen plaag, daarom zijn ze niet mobiel. De zes ondersoorten verschillen in hun vermogen om verschillende suikers te fermenteren. Bijvoorbeeld, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus en L. delbrueckii subsp lactis, eerste zuivelproducten zijn allemaal lactosevrij.

Aan de andere kant, L. delbrueckii  subsp delbrueckii en L. delbrueckii  subsp sunkii, die werden geïsoleerd uit niet-zuivelproducten, zijn lactose-negatief. Dit duidt op een koolhydraatfermentatie geassocieerd met de verschillende niches die deze ondersoorten innemen.

De ondersoort van Lactobacillus delbrueekii ze kunnen worden gedifferentieerd door fenotypische variaties. Bijvoorbeeld, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus gefermenteerde paar koolhydraten, dwz glucose, lactose, fructose, mannose en soms galactose. Het is thermofiel en heeft een groeitemperatuur van maximaal 48 of 50 ° C. Stelt een Guanine-Cytosine-ratio voor tussen 49 en 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, Ondertussen diverse gefermenteerde polysacchariden, zoals arabinose, erytritol, cellobiose, fructose, galactose, glucose, lactose, lactulose, lyxose, maltose, mannitol, mannose, ribose, melibiose, sucrose, xylose, sorbitol, trehalose en raffinose. Groei vindt plaats bij 40 - 50 ° C, afhankelijk van het kweekmedium. Presenteert een Guanine-Cytosine-ratio van 50,2%.

toepassingen

Slechts twee van de ondersoorten van L. delbrueckii ze zijn commercieel relevant, L. delbruckii   subsp. bulgaricus en L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus werd voor de eerste keer geïsoleerd uit Bulgaarse melk. Deze ondersoort wordt gebruikt, in combinatie met Streptococcus thermophilus, voor de commerciële productie van yoghurt. Het wordt ook gebruikt bij de productie van Zwitserse en Italiaanse kazen.

De hoofdrol van S. thermophilus en L. delbruckii subsp. bulgaricus bij de vervaardiging van yoghurt moet de melk verzuren, waardoor een grote hoeveelheid melkzuur uit de lactose wordt geproduceerd.

Het melkzuur draagt ​​niet alleen bij aan de verzuring van de melk, maar ook aan de smaak van de yoghurt. De typische smaak van yoghurt komt niet alleen melkzuur maar ook diverse carbonylverbindingen zoals aceetaldehyde, aceton en diacetyl door bacteriën.

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus presenteert probiotische activiteit. De inname ervan in yoghurt helpt ziekten van de mondholte te voorkomen.

Voorgestelde mechanismen voor deze probiotische activiteit omvatten bacillus: 1) antagonisme van concurrentie met pathogenen voor bindingsplaatsen en / of remming van intracellulaire signaalroutes; 2) stimulatie van het mucosale immuunsysteem en toename van de afweer van de gastheer tegen pathogene bacteriën en vreemde antigenen.

Sommige stammen van deze lactobacillus zijn in staat om exopolysacchariden (EPS) te produceren. Onder de fysiologische effecten van EPS zijn de verbetering en regulering van de immuunrespons en cholesterolafname.

Lactobacillus delbruckii subsp. lactis

Van zijn kant, L. delbrueckii subsp. lactis Het was aanvankelijk geïsoleerd van een melkbron. Het gebruik van deze ondersoort is hoofdzakelijk voor de commerciële productie van mozzarella-kaas.

Recente studies hebben een hoog potentieel voor een stam van aangetoond Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) voor gebruik in de aquacultuur. Deze stam is toegepast in de voeding van zeebaarslarven (Dicentrarchus labrax, L.) in cultuur.

De toepassing verbetert de gezondheid van de vis en verhoogt zijn overlevingskansen, waardoor de productie kan toenemen. De bacteriën werden geleverd met behulp van Brachionus plicatilis en / of Artemia salina als dragers.

Er is ook aangetoond dat het het intestinale immuunsysteem van larven stimuleert en de transcriptie van belangrijke pro-inflammatoire genen vermindert. De toepassing ervan in andere gewassen en de winstgevendheid ervan moeten nog worden geëvalueerd.

Van de resterende ondersoorten van de soort, L. delbrueckii subsp. indicus werd in 2005 voor de eerste keer geïsoleerd van een zuivelproduct in India. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii in 2012, van producten op basis van groenten; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, Van zijn kant werd het in 2015 geïsoleerd van een gefermenteerde alcoholische drank.

Potentiële toepassingen

De relatief recente bevinding van deze laatste ondersoort kan een van de belangrijkste redenen zijn waarom ze momenteel geen commerciële relevantie hebben. De genoomsequencing van elk van hen zal waarschijnlijk helpen bij het bepalen van eigenschappen die van toekomstige commerciële relevantie zouden kunnen zijn.

Het kan ook helpen om hun aanpassingsmechanismen aan complexe omgevingen te verklaren. Deze kunnen worden gebruikt om eigenschappen van bekende commerciële soorten te verbeteren, vooral op het gebied van faagresistentie aanpassing aan stress omstandigheden. Of om de productie van exopolysacchariden te verbeteren en verbindingen met de gewenste smaak te produceren.

pathogenie

De verschillende soorten Lactobacillus Ze worden over het algemeen als niet-pathogeen beschouwd. Urineweginfecties (UTI's) veroorzaakt door bacteriën van dit geslacht, waaronder Lactobacillus delbrueckii, zijn gemeld in de afgelopen jaren.

De belangrijkste slachtoffers van deze infecties zijn oudere vrouwen. Hoe bent u soorten geen nitraat te reduceren tot nitriet, waardoor UTIs meestal onopgemerkt in de test voor het screenen van strips. Ze zijn ook in verband gebracht met bacteriëmie en pyelonefritis.

referenties

  1. E. Salvetti, S. Torriani, G.E. Felis (2012). De genus Lactobacillus: Een taxonomische update. Probiotica en antimicrobiële eiwitten.
  2. F. Dellaglio, G.E. Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., geïsoleerd uit Indiase zuivelproducten. 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., geïsoleerd uit dolo wort, een alcoholische gefermenteerde drank in Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  4. Silvi S., M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, Cresci A. (2008). Effect van de toevoeging van Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii op de samenstelling van de darmmicrobiota en bijdrage aan het welzijn van Europese zeebaars (Dicentrarchus labrax, L.). Microbiële ecologie in gezondheid en ziekte.
  5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., geïsoleerd van sunki, een traditionele Japanse augurk. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  6. K. M. Duprey, L. McCrea, B.L. Rabinowitch, K.N. Azad (2012). Pyelonephritis en Bacteremia van Lactobacillus delbrueckii. Case reports in Infectious Diseases.