LACTOCOCCUS: ĪPAŠĪBAS, MORFOLOĢIJA, IEGUVUMI, PATOĢENĒZE - BIOLOĢIJA - 2025

Lactococcus ir grampozitīvu, pleomorfisku baktēriju ģints, kas var augt atsevišķi, pāros vai ķēdēs. Tie ir homofermentējoši ķīmiski organotrofi, pienskābi ražo fermentējot glikozi.

Pārtikas rūpniecībā tiek izmantotas dažas ģints sugas. Parasti tos uzskata par nepatogēniem vai oportūnistiskiem patogēniem. Tomēr pēdējos gados ir palielinājies to klīnisko gadījumu skaits, kas saistīti ar šo mikroorganismu infekcijām gan dzīvniekiem, gan cilvēkiem.

Lactococcus lactis, mikroskopisks attēls. Uzņemts un rediģēts no https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-ecrecrection-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- NIZO-Food-Research.html

raksturojums

-Lactococcus ir ķīmiski organotrofiski organismi.

-Tiem nav flagellum, un tie arī neveido sporas. Tie ir fakultatīvi anaerobi, katalāzes negatīvi un nehemolītiski.

-Pieaug 10 ° C temperatūrā, bet ne 45 ° C temperatūrā. Parasti tie aug barotnēs ar 4% (m / v) NaCl. Viņi ražo L-pienskābi, fermentējot glikozi.

-Visi celmi satur fosfatidilglicerīnu un kardiolipīnu. Lielākā daļa reaģē ar N grupas imūnserumiem.

-Dažiem celmiem ir zems menahinonu līmenis. DNS GC saturs svārstās no 34 līdz 43% pēc mola.

Taksonomija

Lactococcus ģints tika uzcelta 1985. gadā, lai tajā būtu baktēriju grupa, kas iepriekš bija iekļauta Lancefield klasifikācijas N grupas Streptococcus (lactis) ģintī.

Atdalīšana tika veikta, pamatojoties uz nukleīnskābju hibridizāciju, fizioloģisko, salīdzinošo imunoloģiju un lipīdu un lipoteichoic skābes sastāva pētījumiem.

Taksonomiski tas atrodas Streptococcaceae ģimenē, kas pieder pie Lactobacillales kārtas un pieder pie patvēruma firmas Bacilli klases.

Pašlaik ģintij ir 14 derīgas sugas, no kurām deviņas ir aprakstītas pēdējā desmitgadē, ieskaitot Lactococcus reticulitermitis, kas aprakstīta 2018. gadā. Lactococcus garviae ir divas pasugas, un Lactococcus lactis ir četras derīgas pasugas un viens biovars.

Morfoloģija

Lactococcus ģints baktērijas ir formas kā lodes vai olšūnas, kas var augt atsevišķi, pāros vai ķēdēs. Ķēdes formas gadījumā šūnas tiek izstieptas tajā pašā ķēdes virzienā.

Viņiem ir daudz plazmidu, kuru izmērs var būt atšķirīgs - no 2 kb (kilobāzes) līdz vairāk nekā 100 kb. Šūnas siena sastāv no peptidoglikāna un polisaharīdu, teichoic skābes un olbaltumvielu matricas.

Lactococcus reticulitermitis, šūnas uz agara plāksnēm 27 pēc 2 dienu inkubācijas 30 ° C temperatūrā anaerobos apstākļos. Uzņemts un rediģēts no http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

Ieguvumi

Ģints sastāvā ir 14 sugas, no kurām tikai Lactococcus lactis parasti izmanto rūpnieciskiem mērķiem, galvenokārt pasuga L. lactis subsp. laktis.

Lactococcus lactis ir izmantots vēsturiski, gan amatnieciski, gan rūpnieciski, fermentējot pārtikas produktus, piemēram, sieru, jogurtu, kāpostus un tamlīdzīgus produktus.

Amerikas Savienoto Valstu Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) to klasificē kā vispārēji atzītu par drošu (GRAS). Šīs baktērijas papildus aromāta piešķiršanai ražo arī skābes, kas saglabā pārtiku.

Probiotikas

Piena skābes baktērijas (LAB), kas izolētas no dabīgiem piena produktiem, rada lielu interesi par normālas zarnu mikrobiotas korekcijas probiotikām. Daudzi LAB sintezē bioloģiski aktīvos peptīdus vai olbaltumvielu kompleksus.

Šie savienojumi ir zināmi kā bakteriocīni. Lactococcus lactis ražo bakteriocīnus, piemēram, laktiīnus, nisīnus un laktokokīnus. Nisinīns ir vislabāk izpētītais savienojums pēdējā grupā.

Nizīns, ko ražo daži Lactococcus lactis subsp. lactis, ir plaša spektra bakteriocīns ar pastiprinātu pretmikrobu iedarbību. Viena no svarīgākajām nizīna īpašībām ir darbība pret grampozitīvām baktērijām un klostridiju un bacilu baktēriju sporām.

Tas darbojas arī pret citām baktērijām, kas neveido sporas, piemēram, daudzām patogēno streptokoku un stafilokoku sugām. Tas ir arī netoksisks, stabils pie zema pH līmeņa un neietekmē kuņģa-zarnu trakta mikrobiotu.

Visas šīs īpašības pastiprina baktēriju lomu pārtikas rūpniecībā.

Potenciālie lietojumi

Papildus svarīgajai lomai pārtikas rūpniecībā L. lactis ir izmantots arī gēnu inženierijā. Faktori, piemēram, pilnībā sekvencētais genoms, maza izmēra (2,3 megabāzes vai Mbp) un veiksmīgi izstrādāta klonēšanas sistēma, ir padarījuši to par darba modeli.

Pētnieki ir ieguvuši, piemēram, ģenētiski modificētus Lactococcus lactis celmus, kas ražo un atbrīvo Mycobacterium Hsp65. Šī viela ir karstuma šoka olbaltumvielu (Hsp) tips. Hsps ir imūndominējoši proteīni, ko ekspresē dažādas imūnās šūnas un kommensālās baktērijas.

Perorāli ievadīts Mycobacterium Hsp65, ko atbrīvo ģenētiski modificētas baktērijas, pilnībā novērš pelēm izraisītu kolītu. Šie rezultāti var pavērt alternatīvas iespējas ilgstošai zarnu iekaisuma slimības pārvaldībai cilvēkiem.

No govs piena izolēts Lactococcus garvieae ir pierādījis savu efektivitāti patogēnu mikroorganismu kavēšanā liellopiem. Lactococcus garvieae izdalītā bakteriocīna, kā pretmikrobu vielas, inhibējošais spektrs potenciāli var būt alternatīva antibiotiku forma pret liellopu mastītu.

Patogēnija

Lactococcus sugas tiek uzskatītas par organismi ar zemu virulenci, izraisot oportūnistiskas infekcijas cilvēkiem, galvenokārt cilvēkiem ar novājinātu imūnsistēmu.

Bet pēdējos gados ir palielinājies klīnisko gadījumu skaits, kas saistīts ar šo mikroorganismu infekcijām gan cilvēkiem, gan dzīvniekiem.

Baktērijas Lactococcus garvieae, L. piscium un L. lactis subsp. lactis tiek atzītas par šīs ģints sugām, kurām ir vislielākā klīniskā nozīme cilvēku un veterinārajā medicīnā.

Tos bieži kļūdaini identificē kā enterokokus vai streptokokus. Sakarā ar grūtībām tos pareizi identificēt, iespējams, nav pietiekami novērtēta to klīniskā nozīme.

Cilvēkiem

Lactococcus garvieae ir bijušas saistītas ar dažādām slimībām, galvenokārt slimnīcas tipa. Šīs slimības ir bakteriēmija, infekciozs endokardīts, aknu abscess, spontāna septicēmija, divertikulīts, urīnceļu infekcija un peritonīts.

Lactococcus lactis subsp. Ir ziņots, ka cremoris ir baktēriju endokardīta, septicēmijas, aknu un smadzeņu abscesa, nekrotizējoša pneimonīta, strutaina pneimonīta, septiska artrīta, dziļas kakla infekcijas, peritonīta, augoša holangīta un kanalikulīta cēlonis.

Nesterilizētu piena produktu iedarbība ir infekcijas faktors ar šo baktēriju. Lactococcus lactis subsp. lactis ir bijis saistīts ar endokardītu, tas ir arī izolēts no asins, ādas bojājumu un urīna klīniskajiem paraugiem.

Dzīvniekiem

Lactococcus garvieae un L. piscium ir patogēni vairākām zivju sugām, L. garvieae ir arī ziņots par garneļu patogēnu un atgremotājos izraisa mastītu. Lactococcus lactis subsp. Ziņots, ka lactis izraisa infekcijas ūdensputniem.

Procedūras

Pagaidām nav īpašu norādījumu par antibakteriālo terapiju pret Lactococcus infekcijām. Tikmēr terapijai tiek ierosināts noteikt patogēnu, kas izolēts no kultūrām, uzņēmību.

Balstoties uz jutības testiem, ir izmantoti penicilīns, trešās paaudzes cefalosporīns un koamoksiklavs.

Atsauces

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris infekcija: vairs nav reta? BMJ lietu ziņojumi.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Lactococcus lactis taksonomija, fizioloģija un augšana: pārskats. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Streptococcus lactis un saistīto streptokoku pārnešana uz Lactococcus ģints ģen. Nov. Sistemātiska un lietišķa mikrobioloģija.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Lactococcus garvieae rašanās apskats: ar katetru saistītas urīnceļu infekcijas gadījumi, ko izraisījusi Lactococcus garvieae un Escherichia coli koinfekcija. Ziņojumi par gadījumiem infekcijas slimībām.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis infekcija ūdensputnos: pirmais apstiprinājums dzīvniekiem. Jaunās infekcijas slimības.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Jaunā Lactococcus lactis ssp probiotiskā kultūra. lactis: efektīvas iespējas un perspektīvas. Mikrobu un bioķīmisko tehnoloģiju žurnāls.
7. Ģints Lactoccocus. Prokariotu nosaukumu sarakstā ar pastāvīgu nomenklatūru: LPSN. Iegūts no vietnes www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Hsp65 producējošais Lactococcus lactis novērš zarnu iekaisuma slimības pelēm ar IL-10 un TLR2 atkarīgiem ceļiem. Imunoloģijas robežas.