Vlastnosti Lactobacillus rhamnosus, taxonomie, morfologie, aplikace



Lactobacillus rhamnosus Jedná se o grampozitivní, tyčinkovité, mikroaerofilní a fakultativně anaerobní bakterie. Může růst individuálně nebo v krátkých řetězcích. Nevytváří spory, ani mobilní a katalázově negativní. Je mesofilní, ale některé kmeny mohou růst při teplotách pod 15 ° C nebo nad 40 ° C.

Některé kmeny L. rhamnosus Používají se v potravinářském průmyslu díky své probiotické a antimikrobiální činnosti. Mezi jeho využití patří nejen probiotika, ale také chrániče fermentovaných a nefermentovaných mléčných výrobků, nápojů, hotových jídel, salámů a salátů..

Index

  • 1 Charakteristika
  • 2 Taxonomie
  • 3 Morfologie
    • 3.1 Buněčná stěna
  • 4 Aplikace
    • 4.1 Lékařské aplikace
    • 4.2 Použití jako probiotika
  • 5 Patogenita
  • 6 Odkazy

Vlastnosti

Lactobacillus rhamnosus Jedná se o velmi náročnou bakterii z hlediska nutričních požadavků. K růstu potřebujete kyselinu listovou a další vitamíny, jako je riboflavin, niacin nebo kyselina pantothenová. Vyžaduje také minerální vápník. Jeho počáteční růst vyžaduje kyselá média s pH mezi 4,5 a 6,4.

Jeho metabolismus je fakultativní heterofermentativní. Převod hexóz na kyselinu L (+) - mléčnou podle metody Embden-Meyerhof. To také ferments pentose. V nepřítomnosti glukózy produkuje kyselinu mléčnou, kyselinu octovou, kyselinu mravenčí a ethanol.

Taxonomie

Lactobacillus je nejrozmanitější ze tří rodů z čeledi Lactobacillaceae, patřících do kmene Firmicutes, třída Bacilli, řád Lactobacillales.

Tento rod je rozdělen do tří skupin (A, B a C) podle jejich typu fermentace: A) zahrnuje nucené homofermentativní druhy, B) fakultativně heterofermentativní druhy a C) obligatorní heterofermentativní druhy.

Lactobacillus rhamnosus patří do skupiny B této divize. Je také součástí funkční skupiny bakterií kyseliny mléčné (BAL). BAL jsou bakterie, které fermentací sacharidů produkují jako konečný metabolit hlavně kyselinu mléčnou.

Tento druh byl původně považován za poddruh L. casei, Později byl díky genetickému výzkumu vychováván na druhové úrovni vzhledem k velkým morfologickým podobnostem a charakteristikám.

Tento a dva další druhy tvoří komplex Lactobacillus casei, funkční skupiny bez taxonomické platnosti. Jeden z nejvíce studovaných kmenů tohoto druhu, L. rhamnosus GG je izolován z lidského střeva.

Morfologie

Lactobacillus rhamnosus Jedná se o tyčinkovitou bakterii, jejíž rozměry jsou v rozmezí od 0,8 do 1,0 μm na šířku a od 2,0 do 4,0 μm na délku. Může růst individuálně nebo v krátkých řetězcích. Nemá bičík, takže postrádá pohyb. Může představovat hromady a plazmidy.

Lactobacillus rhamnosus Má širokou škálu kmenů, které rostou v různých prostředích, včetně vagíny a gastrointestinálního traktu lidí. Každý kmen má schopnost přizpůsobit se širokému spektru prostředí.

Jeho centrální genom obsahuje 2 164 genů, z celkového počtu 4 711 genů. Kmen L. rhamnosus LRB má kruhový chromozom 2,934,954 bp s obsahem GC 46,78%.

Buněčná stěna

Buněčná stěna je složena hlavně z tlusté vrstvy peptidoglykanu (PG), zesítěného amino-cukerného polymeru s peptidovými můstky. Buněčná stěna je zodpovědná za udržování tvaru buňky. Pomáhá také chránit bakterie před vnitřními osmotickými stresy, které mohou způsobit lýzu buněk.

Cukerná složka PG obsahuje střídavě N-acetylglukosamin a N-acetyl-muramovou kyselinu. Peptidový postranní řetězec, tři až pět aminokyselin, se váže na N-acetyl-muramovou kyselinu. Přesná konstituce postranního řetězce peptidu a příčných vazeb je specifická pro daný druh.

Aplikace

Lactobacillus rhamnosus je používán v potravinářském průmyslu pro výrobu jogurtu, fermentovaného a nepasterizovaného mléka a polotvrdého sýra.

Lékařské aplikace

Lactobacillus rhamnosus To je považováno za užitečné probiotikum pro léčbu různých nemocí. Kmen Lactobacillus rhamnosus Bylo prokázáno, že GG má mnohočetné současné a potenciální využití v medicíně pro léčbu onemocnění.

Mezi onemocněními, která jsou s tímto kmenem léčena pozitivně, patří: průjem různých typů, zejména rotaviry u dětí; akutní gastroenteritida u dětí; Gastrointestinální transport Enterococcus Odolný vůči vankomycinu u renálních pacientů; Také se ukázalo jako užitečné při snižování možnosti výskytu Aspergerova syndromu.

Mezi nemoci, které by mohly být potenciálně léčeni nebo jimž by mohlo být zabráněno poskytováním L. rhamnosus GG jsou infekce dýchacích cest u dětí; Syndrom dráždivého tračníku; atopická dermatitida, ekzém; infekce urogenitálního traktu; úzkost a hypertenze.

Zkušenosti in vitro ukázaly, že mohou modulovat imunitu hostitele snížením produkce zánětlivých cytokinů z různých eukaryot. To také indukuje genovou expresi střevního mucinu, inhibující adhezi patogenů.

Jiné lékařské použití zahrnují snížení střevní permeability u dětí trpících syndromem dráždivého tračníku. Pomáhá také zvýšit ztrátu hmotnosti u pacientů s dietním režimem.

Použití jako probiotikum

Kmen L. rhamnosus GG také prezentuje probiotické a antimikrobiální aktivity, které se používají v potravinářském průmyslu. Tato deformace je schopna inhibovat Clostridium histolyticum, C. difficile a Salmonella enterica.

V kombinaci s jinými kmeny L rhamnosus nebo s jinými nepatogenními bakteriálními druhy také inhibují růst bakterií, které vykazují vysokou patogenitu. Kmen L. rhamnosus LC705 potlačuje růst některých kvasinek a plísní.

Patogenita

Lactobacillus rhamnosus Vztahuje se k různým typům infekcí, zejména intrahospodářského původu, které postihují pacienty s oslabeným imunitním systémem..

U těchto pacientů byly základní onemocnění vždy maligní nebo těžké gastrointestinální poruchy. Mezi nemoci spojené s tímto druhem patří: bakterémie, endokarditida, meningitida a peritonitida.

Laktobacily jsou obecně rezistentní na vankomycin. Lactobacillus rhamnosus je citlivý na penicilin a aminoglykosidy, s citlivostí až 70%.

Některé kmeny jsou však rezistentní na standardní antibiotické režimy. Daptomycin může být použit jako alternativa k penicilinu; citlivost na cefalosporiny je nižší. Chromozomální mutace v L. rhamnosus, může snížit afinitu erythromycinu k ribozomu.

Endokarditida Lactobacillus je považován za nemoc, kterou je obtížné eradikovat. Může dojít k relapsu, zejména z důvodu nedostatku adekvátních studií mikrobiální citlivosti.

Neexistují ani standardizované léčby, které mohou zvýšit relaps a dokonce i smrt. Pravděpodobně by produkce kyseliny mléčné laktobacily mohla snížit účinné koncentrace antibiotik, což by snížilo jejich účinek.

Odkazy

  1. L.M. Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotika Lactobacillus rhamnosus GG a respirační onemocnění u dětí. Agro Food Industry Hi Tech, 23, 6, Monografický doplněk série: Dietní vlákna a pre / probiotika.
  2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Charakterizace růstu Lactobacillus rhamnosus GG v mléce při suboptimálních teplotách. Žurnál jídla a výzkum výživy.
  3. P. Boonma, J.K. Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, D.M. Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Návrh sekvencí genomu a jeho popis Lactobacillus rhamnosus L31, L34 a L35. Normy v genomických vědách.
  4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Lactobacillus rhamnosus endokarditida: neobvyklý viník u pacienta s Barlowovou chorobou. Helénská kardiologická společnost.
  5. K. A. Nocianitri, N.S. Antara, I.M. Sugitha, I.D.M. Sukrama, Y. Ramona, I.N. Sujaya (2017). Účinek dvou Lactobacillus rhamnosus na krevním lipidovém profilu potkanů ​​krmených dietou s vysokým obsahem tuku. Mezinárodní časopis pro výzkum potravin.
  6. E.J.C. Goldstein, K.L. Tyrrell, D.M. Citron (2015). Lactobacillus Druh: Taxonomická složitost a sporná citlivost. Klinické infekční nemoci