LACTOBACILLUS DELBRUECKII: RAKSTUROJUMS, MORFOLOĢIJA - BIOLOĢIJA - 2025

Lactobacillus delbrueckii ir grampozitīvas baktērijas ar iegarenu stieņa formu un noapaļotiem galiem. Tas ir katalāzes negatīvs, homofermentatīvs un nesatur flagellum. Tas pieder pie sugu grupas, kurai ir sava veida nosaukums kā sugai. Tas ir sadalīts sešās pasugās.

Dažas no šīm pasugām tiek uzskatītas par probiotikām un tiek izmantotas pārtikas rūpniecībā. To galvenokārt izmanto piena produktu raudzēšanai, siera un jogurta ražošanai.

Lactobacillus delbrueckii Foto: Džefs Broadbents, Jūtas Valsts universitāte. Uzņemts un rediģēts no https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

raksturojums

Lactobacillus delbrueckii ir grampozitīvs un katalāzes negatīvs. Tas ir homofermentatīvs, ražo tikai D-pienskābi. Visi celmi raudzē glikozi, fruktozi, mannozi un laktozi.

Saharozes un N-acetilglikozamīna fermentācija ir mainīgāka, atkarībā no pasugām un celma. Tas var augt temperatūrā virs 45 ° C, bet neattīstās 15 ° C vai zemākā temperatūrā.

Taksonomija

Saskaņā ar formālo taksonomiju, Lactobacillus delbrueckii pieder pie patvēruma Firmicutes, klases Bacilli, kārtas Lactobacillales un ģimenes Lactobacillaceae.

Turklāt tas pieder pienskābes baktēriju (LAB) funkcionālajai grupai (bez taksonomiskā derīguma). LAB ir nosaukti par pienskābes ražošanu cukuru fermentācijas laikā.

Lactobacillus delbrueckii grupu pašlaik veido 27 sugas, un L. delbrueckii ir ne tikai grupas, bet arī ģints tipa sugas. Šī baktērija tika nosaukta vācu biofizikas Maksa Delbrika vārdā.

Lactobacillus delbrueckii sastāv no sešām pasugām: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii un L. delbrueckii subsp indicus.

Sešām pasugām ir augsta DNS un DNS attiecību pakāpe, taču tās var diferencēt, pamatojoties uz dažādām fenotipiskām un genotipiskām iezīmēm.

Morfoloģija

Visi šīs baktērijas celmi ir veidoti kā iegarens stienis. Tā izmērs svārstās no 0,5 līdz 0,8 μm platumā un no 2,0 līdz 9,0 μm garumā. Tās augšana var būt atsevišķa, pa pāriem vai īsās ķēdēs.

Viņi nerada postu, tāpēc viņi nav mobili. Sešas pasugas atšķiras ar spēju raudzēt dažādus cukurus. Piemēram, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus un L. delbrueckii subsp lactis, kas pirmo reizi izolēti no piena produktiem, visi ir pozitīvi pret laktozi.

No otras puses, L. delbrueckii subsp delbrueckii un L. delbrueckii subsp sunkii, kas tika izolēti no produktiem, kas nav piena produkti, ir laktozes negatīvi. Tas norāda uz ogļhidrātu fermentāciju, kas saistīta ar dažādām nišām, kuras šīs pasugas aizņem.

Lactobacillus delbrueekii pasugas var diferencēt ar fenotipiskām variācijām. Piemēram, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus raudzē maz ogļhidrātu, tas ir, glikozi, laktozi, fruktozi, mannozi un dažreiz arī galaktozi. Tas ir termofīls, un tā augšanas temperatūra ir līdz 48 vai 50 ° C. Tas uzrāda guvanīna-citozīna attiecību no 49 līdz 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, no otras puses, raudzē vairākus polisaharīdus, ieskaitot arabinozi, eritritolu, cellobiozi, fruktozi, galaktozi, glikozi, laktozi, laktozi, saharozi, maltozi, mannītu, mannozi, ribozi, mezozi, saharozi, saharozi, sahali un rafinoze. Augšana notiek 40-50 ° C temperatūrā, atkarībā no augšanas barotnes. Tas uzrāda guvanīna-citozīna attiecību 50,2%.

Lactobacillus sp. Uzņemts un rediģēts no https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Lietojumprogrammas

Tikai divām no L. delbrueckii pasugām ir komerciāla nozīme, L. delbruckii subsp. bulgaricus un L. delbrueckii subsp. laktis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus pirmo reizi tika izolēts no Bulgārijas piena. Šo pasugu kombinācijā ar Streptococcus thermophilus izmanto jogurta komerciālai ražošanai. To izmanto arī Šveices un Itālijas sieru ražošanā.

Galvenās lomas S. thermophilus un L. delbruckii subsp. bulgaricus jogurta pagatavošanā ir piena paskābināšana, no laktozes saražojot lielu daudzumu pienskābes.

Pienskābe papildus piena paskābināšanai veicina arī jogurta aromātu. Jogurta raksturīgais aromāts ir saistīts ne tikai ar pienskābi, bet arī ar dažādiem karbonilsavienojumiem, piemēram, acetaldehīdu, acetonu un diacetilu, ko ražo baktērijas.

Lactobacillus delbruckii siera ražošanā. Irmas Esteres Melnkalnes H. foto. Iegūts un rediģēts no https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus parāda probiotisko aktivitāti. Tās uzņemšana jogurtā palīdz novērst mutes dobuma slimības.

Piedāvātie šīs baktērijas probiotiskās aktivitātes mehānismi ietver: 1) antagonismu ar patogēniem, konkurējot par saistīšanās vietām un / vai intracelulāro signālu celiņu kavēšanu; 2) gļotādas imūnsistēmas stimulēšana un pastiprināta saimnieka aizsardzība pret patogēnām baktērijām un svešiem antigēniem.

Daži šī laktobacillus celmi spēj radīt eksopolisaharīdus (EPS). Starp EPS fizioloģiskajiem efektiem var minēt imūnās atbildes uzlabošanos un regulēšanu, kā arī holesterīna līmeņa pazemināšanos.

Lactobacillus delbruckii

No otras puses, L. delbrueckii subsp. lactis sākotnēji tika izolēts no piena avota. Šīs pasugas galvenokārt izmanto mozzarella siera komerciālai ražošanai.

Jaunākie pētījumi parādīja Lactobacillus delbrueckii subsp. Augsto potenciālu. delbrueckii (AS13B) izmantošanai akvakultūrā. Šo celmu kultūrā izmanto jūras asaru kāpuru (Dicentrarchus labrax, L.) uzturā.

Tās lietošana uzlabo zivju veselību un palielina to izdzīvošanu, ļaujot palielināt to produkciju. Baktērijas piegādāja, izmantojot nesējus Brachionus plicatilis un / vai Artemia salina.

Ir pierādīts, ka tas arī stimulē kāpuru zarnu imūno sistēmu un samazina galveno pretiekaisuma gēnu transkripciju. Tā pielietojums citās kultūrās un rentabilitāte vēl jānovērtē.

No atlikušajām sugas pasugām L. delbrueckii subsp. indicus pirmo reizi tika izolēts 2005. gadā no piena produkta Indijā. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii 2012. gadā - no augu izcelsmes produktiem; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii tikmēr tika izolēts no raudzēta alkoholiskā dzēriena 2015. gadā.

Potenciālie pielietojumi

Šo pēdējo pasugu salīdzinoši nesenais atradums var būt viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc tās pašlaik nav komerciāli nozīmīgas. Katra genoma secība, iespējams, palīdzēs noteikt īpašības, kurām nākotnē varētu būt komerciāla nozīme.

Tas varētu arī palīdzēt izskaidrot viņu pielāgošanās mehānismus sarežģītai videi. Pēdējos varētu izmantot zināmo komerciālo sugu īpašību uzlabošanai, jo īpaši fāgu izturības un pielāgošanās vides stresa apstākļos jomās. Vai arī, lai uzlabotu eksopolisaharīdu ražošanu un iegūtu vēlamos garšas savienojumus.

Patogēnija

Dažādās Lactobacillus sugas parasti uzskata par nepatogēnām. Tomēr pēdējos gados ziņots par urīnceļu infekcijām (UTI), ko izraisa šīs ģints baktērijas, ieskaitot Lactobacillus delbrueckii.

Galvenie šo infekciju upuri ir vecāka gadagājuma sievietes. Tā kā šīs sugas nesamazina nitrātus līdz nitrītiem, UTI, ko tie izraisa, parasti paliek nepamanīti skrīninga testa strēmelēs. Tie ir bijuši saistīti arī ar bakteriēmiju un pielonefrītu.

Atsauces

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Lactobacillus ģints taksonomijas atjauninājums. Probiotikas un antibakteriālie proteīni.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., izolēts no Indijas piena produktiem. Starptautiskais sistemātiskās un evolucionārās mikrobioloģijas žurnāls.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., izolēts no fermentēta alkoholiskā dzēriena, kas iegūts no dolo misas, Burkina Faso starptautiskajā sistemātiskās un evolucionārās mikrobioloģijas žurnālā.
4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Lactobacillus delbrueckii subsp. Pievienošanas ietekme delbrueckii par zarnu mikrobiotas sastāvu un ieguldījumu Eiropas jūras basu (Dicentrarchus labrax, L.) labklājībā. Mikrobu ekoloģija veselībā un slimībās.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., izolēts no sunki, tradicionālā japāņu sālījuma. Starptautiskais sistemātiskās un evolucionārās mikrobioloģijas žurnāls.
6. KM Duprejs, L. Makreja, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pielonefrīts un bakteriēmija no Lactobacillus delbrueckii. Ziņojumi par gadījumiem infekcijas slimībām.