ลักษณะของแลคโตบาซิลลัสอนุกรมวิธานสัณฐานวิทยาประโยชน์

แลคโตบาซิลลัส เป็นประเภทของแบคทีเรียที่สร้างขึ้นโดยชุดของสายพันธุ์ที่มีประโยชน์ที่น่าสนใจโดยเฉพาะในอุตสาหกรรม คำว่า แลคโตบาซิลลัส มาจาก "lactis" ซึ่งหมายถึงนมและ "บาซิลลัส" ซึ่งหมายถึงแบคทีเรียขนาดเล็ก.

สกุลถูกจำแนกตามลักษณะฟีโนไทป์ของประเภทของการหมักดำเนินการ พื้นฐานทางสรีรวิทยาของการจำแนกประเภทนี้คือการปรากฏตัวของเอนไซม์ฟรุกโตส 1 และ 6 diphosphate aldolase และ phosphoketolase ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการเผาผลาญ homo- หรือ hetero- หมักของ hexoses และ pentoses ตามลำดับ.

คุณสมบัติการหมักและผลิตภัณฑ์เมตาบอลิกของมันทำให้แบคทีเรียในสกุล แลคโตบาซิลลัส เป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตแรกที่มนุษย์ใช้สำหรับการผลิตอาหาร.

พวกเขายังใช้สำหรับการรักษาเหล่านี้โดยยับยั้งการบุกรุกโดยจุลินทรีย์อื่น ๆ ที่ทำให้เกิดโรคจากแหล่งอาหาร.

เรื่องเพศ แลคโตบาซิลลัส มันได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับอาหารที่ทันสมัยและเทคโนโลยีอุตสาหกรรมใหม่เนื่องจากความสนใจในผลประโยชน์และคุณสมบัติการทำงาน.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 อนุกรมวิธาน
• 3 สัณฐานวิทยา
  • 3.1 ลักษณะด้วยกล้องจุลทรรศน์
  • 3.2 ลักษณะขนาดใหญ่ 
• 4 ประโยชน์
• 5 อ้างอิง

คุณสมบัติ

แบคทีเรียเหล่านี้มักจะไม่เคลื่อนไหว แต่บางชนิดมีการเคลื่อนไหวเนื่องจากการปรากฏตัวของปริมณฑล flagella พวกมันเป็นบวกแกรม แต่ถ้ามีแบคทีเรียที่ตายแล้วพวกมันจะเปื้อนสีแดงให้ภาพอิมเมจที่เป็นตัวแปรแกรมก่อนหน้าคราบแกรม.

พวกเขาไม่ได้ทำสปอร์และบางสายพันธุ์มีร่างกายสองขั้วที่อาจมีโพลีฟอสเฟต.

Lactobacillus homofermentative นำเสนอแกรนูลภายในที่เปิดเผยโดยการย้อมสีแกรมหรือการย้อมสีเมทิลีนสีน้ำเงิน.

สำหรับการวินิจฉัยและจำแนกสายพันธุ์วิธีที่มีประโยชน์ที่สุดคือปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR).

ผนังเซลล์และโครงสร้างพื้นฐาน

ผนังเซลล์ของสกุล Lactobacillus ที่พบภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมักจะเป็นแกรมบวกที่มี peptidoglycans (mureins) ของ Lysine-D-Asparagine หลาย ๆ ชนิด.

ผนังนี้ยังมี polysaccharides ที่เชื่อมโยงกับ peptidoglycan โดยพันธะ phosphodiester แต่มีกรด teichoic ที่เกี่ยวข้องในบางชนิด.

นอกจากนี้ยังมี mesosomes ขนาดใหญ่ที่มีลักษณะของสกุลนี้.

ลักษณะทางชีวเคมี

ส่วนใหญ่ไม่มีกิจกรรมโปรตีนหรือ lipolytic ในสื่อที่มีโปรตีนหรือไขมัน.

อย่างไรก็ตามบางสายพันธุ์อาจมีกิจกรรมโปรตีโอไลติเล็กน้อยเนื่องจากโปรตีเอสและเพปทิเดสที่ถูกผูกไว้กับผนังเซลล์หรือถูกปล่อยออกมารวมถึงกิจกรรมไลโปไลติกที่อ่อนแอเนื่องจากการกระทำของไลเปสภายในเซลล์.

โดยปกติแล้วพวกเขาจะไม่ลดไนเตรต แต่บางสปีชีส์จะทำเช่นนั้นเมื่อค่า pH สูงกว่า 6.0.

แลคโตบาซิลลัสไม่เจลาตินเหลวหรือย่อยเคซีน พวกเขายังไม่ผลิตกรดอินโดลหรือซัลฟูริก (H)₂S) แต่ส่วนใหญ่ผลิตไนโตรเจนที่ละลายน้ำได้จำนวนเล็กน้อย.

พวกมันเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงลบถึงแม้ว่าบางสายพันธุ์จะผลิตเอนไซม์ pseudocatalase ที่ทำให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แตกตัว.

พวกเขาเป็นไซโตโครมเชิงลบเนื่องจากไม่มี porphyrins และนำเสนอปฏิกิริยาเบนซิดีนเชิงลบ.

พวกมันเติบโตได้ดีในอาหารเหลวซึ่งมันจะตกตะกอนอย่างรวดเร็วหลังจากหยุดการเจริญเติบโตทำให้เกิดตะกอนที่ละเอียดอ่อนเม็ดละเอียดหรือมีความหนืด.

แลคโตบาซิลลัสไม่พัฒนากลิ่นทั่วไปเมื่อเจริญเติบโตในสื่อทั่วไปอย่างไรก็ตามพวกเขามีส่วนช่วยในการปรับเปลี่ยนรสชาติของอาหารหมักการผลิตสารระเหยเช่น diacetyl และอนุพันธ์และแม้แต่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H)₂S) และเอมีนในชีส.

โภชนาการและสภาวะการเจริญเติบโต

แลคโตบาซิลลัสต้องการคาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงาน ยังมีกรดอะมิโนวิตามินและนิวคลีโอไทด์.

สื่อการเลี้ยงของแลคโตบาซิลลัสควรมีคาร์โบไฮเดรตที่หมักได้, เปปโตน, สารสกัดจากเนื้อสัตว์และสารสกัดจากยีสต์.

ยิ่งไปกว่านั้นหากพวกเขาเสริมด้วยน้ำมะเขือเทศเอสเทอร์แมงกานีสอะซิเตทและกรดโอเลอิกโดยเฉพาะ Tween 80 เนื่องจากเป็นสิ่งกระตุ้นและจำเป็นสำหรับสัตว์หลายชนิด.

ชนิดของแลคโตบาซิลลัสสกุล Lactobacillus เจริญเติบโตได้ดีในตัวกลางที่เป็นกรดอ่อนค่าพีเอชเริ่มต้นที่ 6.4-4.5 และการพัฒนาที่เหมาะสมระหว่าง 5.5 และ 6.2 และลดลงอย่างชัดเจนในสื่อที่เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย.

แลคโตบาซิลลัสสามารถลดค่า pH ของสารตั้งต้นซึ่งต่ำกว่า 4 โดยการก่อตัวของกรดแลคติค.

ด้วยวิธีนี้พวกเขาหลีกเลี่ยงหรืออย่างน้อยก็ลดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อื่น ๆ เกือบทั้งหมดยกเว้นแบคทีเรียกรดแลคติกและยีสต์.

ข้อกำหนดเกี่ยวกับออกซิเจน

สายพันธุ์ส่วนใหญ่ของ แลคโตบาซิลลัส ส่วนใหญ่เป็น aerotolerant การเจริญเติบโตที่เหมาะสมสามารถทำได้ภายใต้สภาวะ microaerophilic หรือ anaerobic.

เป็นที่ทราบกันว่าการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ CO₂ (ประมาณ 5% หรือสูงถึง 10%) สามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตโดยเฉพาะบนพื้นผิวของสื่อ.

อุณหภูมิการเจริญเติบโต

lactobacilli ส่วนใหญ่เป็น mesophilic (30-40 ° C) โดยมีขีด จำกัด สูงสุดที่ 40 ° C แม้ว่าช่วงอุณหภูมิสำหรับการเจริญเติบโตจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 ถึง 53 ° C แต่บางชนิดจะเติบโตต่ำกว่า 15 ° C หรือ 5 ° C และมีสายพันธุ์ที่เติบโตที่อุณหภูมิต่ำใกล้กับจุดเยือกแข็ง (ตัวอย่างเช่นที่อาศัยอยู่ในเนื้อสัตว์แช่แข็งและปลา ).

ในทางกลับกันมีแลคโตบาซิลลัส "thermophilic" ซึ่งอาจมีขีด จำกัด อุณหภูมิบน55ºCและไม่เติบโตต่ำกว่า15ºC.

การเผาผลาญอาหาร

จุลินทรีย์เหล่านี้ขาดระบบไซโตโครมในการทำปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชั่นและไม่มีเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิส.

สมาชิกของสกุลนี้เปลี่ยนกลูโคสและอัลดีไฮด์เฮกโตสที่คล้ายกันเป็นกรดแลกติกโดย homofermentation หรือกรดแลคติคและผลิตภัณฑ์สุดท้ายอื่น ๆ เช่นกรดอะซิติก, เอทานอล, คาร์บอนไดออกไซด์, กรดฟอร์มิกและกรดซัคซินิก.

ความไวต่อยาปฏิชีวนะและยาเสพติด

Lactobacilli มีความไวต่อยาปฏิชีวนะส่วนใหญ่ที่ใช้งานกับแบคทีเรียแกรมบวก ศึกษาความไวของแลคโตบาซิลลัสในลำไส้ต่อยาปฏิชีวนะที่ใช้เป็นสารปรุงแต่งอาหาร.

ที่อยู่อาศัย

Lactobacilli สามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์นมเนยแข็งธัญพืชเนื้อสัตว์หรือผลิตภัณฑ์จากปลาแหล่งน้ำสิ่งปฏิกูลเบียร์ไวน์ผลไม้และน้ำผลไม้กะหล่ำปลีและผักดองอื่น ๆ เช่นหมักหมักเปรี้ยวและเยื่อกระดาษ.

ยังเป็นส่วนหนึ่งของพืชปกติของปากทางเดินอาหารและช่องคลอดของสัตว์หลายชนิดที่มีอุณหภูมิคงที่รวมถึงมนุษย์.

พวกเขายังสามารถพบได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยรองเช่นปุ๋ยอินทรีย์ที่มา.

อนุกรมวิธาน

โดเมน: แบคทีเรีย

แผนก: Firmicutes

ระดับ: Bacilli

คำสั่ง: Lactobacillales

ครอบครัว: Lactobacillaceae

สกุล: แลคโตบาซิลลัส.

ลักษณะทางสัณฐานวิทยา

ลักษณะด้วยกล้องจุลทรรศน์

แบคทีเรียมีความยาวประมาณ 2 - 6 μ บางครั้งพวกเขาสามารถมองเห็นได้ด้วยปลายมน การกระจายตัวในอวกาศสามารถแยกได้หรือเป็นโซ่สั้น ๆ รั้วเหล็กบางรูปแบบ.

พวกเขาเป็นบวกแกรมเมื่อพวกเขาถูกย้อมด้วยคราบแกรม.

แลคโตบาซิลลัส พวกเขามี peptidoglycan ในผนังเซลล์ของพวกเขาและยังพวกเขามีชั้นโพลิเมอร์รอง (SCWP) ประกอบด้วย Teichoic, lipoteichoic, lipoglycan, กรด Teicuronic.

หลายชนิดของสกุล แลคโตบาซิลลัส พวกมันห่อหุ้มโปรตีนอีกชั้นหนึ่งเรียกว่า S-layer หรือชั้นผิว (S & layer).

ภายในประเภทนี้มีสายพันธุ์เช่น L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir ท่ามกลางคนอื่น ๆ.

ลักษณะด้วยตนเอง 

อาณานิคมของ แลคโตบาซิลลัส ในสื่อที่เป็นของแข็งมีขนาดเล็ก (2-5 มม.) นูนนุ่มมีระยะขอบเต็มทึบแสงและไม่มีเม็ดสี.

บางสายพันธุ์อาจมีสีเหลืองหรือแดง ส่วนใหญ่มีอาณานิคมที่หยาบในขณะที่คนอื่นชอบ แลคโตบาซิลลัส confusus, ปัจจุบันอาณานิคมที่มีความหนืด.

ผลประโยชน์

เรื่องเพศ แลคโตบาซิลลัสมีประโยชน์ต่อสุขภาพทั้งมนุษย์และสัตว์.

ผลประโยชน์ที่ระบุไว้ด้านล่าง:

รักษาความเสถียรของพืชในลำไส้เพิ่มความต้านทานต่อการติดเชื้อในไซต์นี้

ตัวอย่างเช่น, แลคโตบาซิลลัส GG ดูเหมือนว่าจะผลิตสารต้านจุลชีพที่ต่อต้านแบคทีเรียต่างๆเช่น E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis และ Salmonella.

สารเหล่านี้เป็นสารประกอบที่มีกลิ่นหอมเช่น diacetyl, acetaldehyde, reuterin, เอนไซม์ bacteriolytic, bacteriocins และอื่น ๆ.

• ป้องกันและควบคุมโรคบางชนิดเช่นมะเร็งลำไส้ใหญ่.
• ปรับปรุงคุณภาพการอนุรักษ์อาหารบางประเภท.
• พวกเขาถูกใช้เป็นจุดเริ่มต้นโดยอุตสาหกรรมสำหรับรับผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่ใช้กับการแก้ไขปัญหาของมนุษย์และสัตว์สุขภาพ.
• มีอิทธิพลต่อการดูดซึมของสารอาหารโดยช่วยในการสลายโปรตีนของนมทั้งหมด, ปล่อยแคลเซียมและแมกนีเซียมในปริมาณมาก.
• พวกเขายังมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์วิตามินบีและฟอสเฟต.

ก่อให้เกิดโรค

การเกิดโรคของแลคโตบาซิลลัสเป็นของหายากแม้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้บางกระบวนการติดเชื้อได้รับการรายงานในมนุษย์ที่จุลินทรีย์เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้อง.

ในหมู่พวกเขาฟันผุ, โรคหลอดเลือดไขข้อ, ฝี, โลหิตเป็นพิษและเยื่อบุหัวใจอักเสบติดเชื้อที่เกิดจาก L. casei subsp rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum และเป็นครั้งคราว แลคโตบาซิลลัส.

อย่างไรก็ตามฐานชีวเคมีของเชื้อโรคดังกล่าวยังไม่ทราบ.

ตาราง: ชนิดของการติดเชื้อที่เกิดจาก Lactobacillus สกุลต่างๆ

การอ้างอิง

1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM บทบาทของแลคโตบาซิลลัสในการป้องกันโรคท้องร่วงที่เกี่ยวข้องกับยาปฏิชีวนะ: การวิเคราะห์อภิมาน การรักษาด้วยยา 2010 30 (2): 119-26.
2. เรดกรัมพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับสายพันธุ์โปรไบโอติกของ แลคโตบาซิลลัส. จุลชีววิทยาประยุกต์และสิ่งแวดล้อม. 1999; 65 (9): 3763-3766.
3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW ศักยภาพในการทำให้เกิดโรคของ Lactobacilli ผมเอ็นเจอาหารไมโครไบโอ. ปี 1994 24 (1-2): 179-89.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004) การวินิจฉัยทางจุลชีววิทยา (ฉบับที่ 5) อาร์เจนตินา, Panamericana บรรณาธิการ.
5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D.. แลคโตบาซิลลัส สปีชี่: ความซับซ้อนทางอนุกรมวิธานและความไวต่อความขัดแย้ง โรคติดเชื้อทางคลินิก, 2015; 60 (2): 98-107