BIFIDOBACTERIUM: ZNAČILNOSTI, RAZMNOŽEVANJE, PREHRANA, KORISTI - BIOLOGIJA - 2026

Bifidobacterium je rod bakterij iz razreda Actinobacteria, ki združuje vrste, za katere je značilno, da so grampozitivne, nimajo flagellum in so običajno razvejane in anaerobne. So ena glavnih skupin bakterij, ki sestavljajo prebavno floro sesalcev, vključno s človekom.

Te bakterije je prvič identificiral leta 1899 francoski pediater Henri Tissier, ki jih je izoliral iz črevesne flore dojenčkov in do leta 1960 je veljalo, da vse pripadajo isti vrsti, imenovani Lactobacillus bifidus. Trenutno rod Bifidobacterium združuje več kot 30 veljavnih vrst.

Mikroskopska slika mladostnika Bifidobacterium. Vzeto in urejeno iz: Y tambe.

Nekatere vrste iz rodu se uporabljajo kot probiotiki, to so mikroorganizmi, ki ob zaužitju lahko spremenijo črevesno floro in tako spodbudijo zdravje tistih, ki jih jedo.

Med prednosti uporabe Bifidobacterium kot probiotikov je tudi dejstvo, da pomaga pri peristaltičnih gibih črevesja. Pomaga tudi v boju proti stranskim učinkom zdravljenja z Helicobacter pylori, kot sta driska in halitoza.

Splošne značilnosti

Bakterije iz rodu Bifidobacterium imajo značilno obliko Y, kar daje ime skupini (bifidne bakterije). Vsi so po Gramu pozitivni, torej so obarvani vijolično po metodi Gram madež.

Do zadnjih let so raziskovalci menili, da so vse bifidobakterije strogo anaerobne, kljub temu pa so odkritje in opis novih vrst rodu pokazali, da imajo različne ravni tolerance na kisik.

Glede na to toleranco je dandanes Bifidobacterium razvrščen v štiri skupine: bakterije, ki so preobčutljive za O ₂ , občutljive na O ₂ , aerotolerantne in mikroaerofilne.

So del skupine tako imenovanih mlečnokislinskih bakterij, torej tistih bakterij, katerih glavni končni produkt fermentacije ogljikovih hidratov je mlečna kislina.

Vsi so nemobilni zaradi pomanjkanja flagella.

Genom pripadnikov tega roda se giblje med 1,73 in 3,25 Mb, približno 15% genov pa je povezano s kodiranjem encimov, ki sodelujejo v presnovi ogljikovih hidratov.

Bifidobakterije so široko razširjene v prebavilih, nožnici in ustih sesalcev, vključno s človekom. Znanstveniki so iz prebavil ptic in žuželk izolirali tudi nekatere vrste.

Taksonomija

Te bakterije so taksonomsko locirane v tipu Actinobacteria, razred Actinobacteria, reda Bifidobacteriales, družine Bifidobacteriaceae. Tissier z Institut Pasteur v Franciji je leta 1899 prvič izoliral bifidobakterije in jih poimenoval bifida zaradi svoje značilne oblike.

Kljub temu, da je rod Bifidobacterium ustanovil Orla-Jensen leta 1924, so bile do leta 1960 vse bifidobakterije obravnavane kot ena vrsta, ki spadajo v rod Lactobacillus (L. bifidus).

Trenutno je prepoznanih 32 vrst Bifidobacterium, mnoge od njih so bile identificirane na podlagi sekvenciranja genomov.

Razmnoževanje

Bakterije iz rodu Bifidobacterium se razmnožujejo z binarno cepitvijo. To je proces aseksualne reprodukcije, ki se začne z razmnoževanjem genskega materiala, ki je sestavljen iz enega samega krožnega dvoverižnega DNK kromosoma.

Po replikaciji kromosoma se vsaka kopija nahaja v enem polu bakterijske celice, začne se delitev citoplazme in tvorba septuma, ki bo citoplazmo ločil na dva oddelka, ta proces imenujemo citokineza.

Na koncu tvorbe celične stene in membrane v septumu nastaneta dve manjši hčerinski celici, ki nato rasteta in lahko ponovno stopi v proces cepitve.

Prehrana

Bifidobakterije so večinoma v črevesnem traktu sesalcev in drugih organizmov, tam pomagajo prebavi ogljikovih hidratov z visoko molekulsko maso in jih razgradijo na manjše molekule, ki jih lahko asimilirajo druge bakterije, pa tudi njihovi gostitelji.

Ljudje, pa tudi drugi metazoa, ne morejo prebaviti nekaterih polisaharidov, medtem ko so bakterije, ker so sposobne sintetizirati encime, kot so fruktanaze, ki lahko prekinejo vezi, ki tvorijo polisaharide, imenovane fruktani.

Slika elektronske mikroskopije Bifidobacterium longum. Vzeto in urejeno iz: Julie6301.

Fructan je splošno ime za različne polimere fruktoze, ki so del rezervnega materiala najrazličnejših rastlin.

Hrana z bifidobakterijami

Bifidobakterije spadajo v skupino mlečnokislinskih bakterij, torej bakterij, ki proizvajajo mlečno kislino kot posledica fermentacije ogljikovih hidratov. Živila, ki vsebujejo Bifidobacterium, so predvsem mlečni izdelki in njihovi derivati.

Ta hrana vključuje sire, jogurt in kefir. Slednji je izdelek, podoben jogurtu, ki ga dobimo s fermentacijo mleka s kvasom in bakterijami. Je živilo, ki izvira iz vzhodne Evrope in jugozahodne Azije in vsebuje večje količine probiotikov kot jogurt.

Mehanizem delovanja kot probiotiki

Najprej postopek prehranjevanja z bifidobakterijami pomaga prebavi sladkorjev, ki so za človeka neposredno prebavljivi, jih razgradi in sprosti hranila, ki jih lahko asimilira njihov gostitelj.

Drugič, mlečnokislinski produkt presnove bifidobakterij pomaga znižati pH v prebavilih, kar preprečuje širjenje Gram negativnih bakterij, ki so lahko nevarne za zdravje.

Koristi za zdravje

Pomen prisotnosti bifidobakterij v prebavilih za zdravje ljudi je raziskovalcem znan že od začetka prejšnjega stoletja. Dejansko je že leta 1907 takratni direktor Pasteurjevega inštituta Elie Metchnikoff predlagal teorijo, da so mlečnokislinske bakterije koristne za zdravje ljudi.

Metchnikoff je svojo teorijo temeljil na dejstvu, da se zdi, da je dolgotrajnost bolgarskih kmetov povezana s porabo fermentiranih mlečnih izdelkov. Zaradi tega je ta mikrobiolog predlagal peroralno uporabo fermentativnih kultur bakterij, da se vsadijo v črevesni trakt, pri čemer izvajajo svoje koristno delovanje.

Prisotnost bifidobakterij v prebavilih pomaga pri prebavi ogljikovih hidratov, povezana pa je tudi z nižjo pogostostjo alergij. Trenutno nekatere vrste bifidobakterij na splošno veljajo za varne in jih prehrambna industrija uporablja kot probiotike.

Glede na izčrpno zbirko podatkov o naravnih zdravilih je uporaba teh bakterij kot probiotikov verjetno varna za zdravljenje nekaterih motenj, kot so:

Zaprtje

Zapiranje je težava izvajanja gibanja črevesja, ki je običajno manj kot trikrat na teden, s pretiranim naporom, bolečinami in z občutkom nepopolnih črevesnih gibanj. Med drugim jo lahko povezujemo z različnimi dejavniki, kot so prehrana z nizkimi vlakninami, diabetes, stres, depresija, bolezni srca in ščitnice.

Klinična preskušanja so pokazala, da dodajanje Bifidobacterium v ​​prehrano pomaga povečati gibanje črevesja in znatno poveča število tedenskih črevesnih gibanj pri bolnikih. Vendar se lahko ta rezultat razlikuje glede na sev uporabljenih bifidobakterij.

Hrana z bifidobakterijami. 90 gramov kefirnih zrn na krožniku. Vzeto in urejeno iz: Webaware.

Okužba s

Helicobacter pylori je Gram negativna bakterija, za katero je značilno, da ima spiralno obliko, od tod tudi ime rodu. Živi izključno v prebavilih ljudi in lahko povzroči različne bolezni, kot so gastritis, peptični ulkus in limfom limfoidnega tkiva, povezanega s sluznico.

Zdravljenje okužbe s H. pylori vključuje dve različni vrsti antibiotikov za preprečevanje razvoja odpornosti, pa tudi antacide, ki pomagajo pri ponovni vzpostavitvi oblog želodčnih sten. To zdravljenje ima lahko stranske učinke, kot sta driska in halitoza.

Poleg tega antibiotiki delujejo tako proti H. pylori kot proti ostalim prisotnim bakterijam. Če zdravljenje spremlja zaužitje bifidobakterij in laktobacilov, se stranski učinki zdravljenja zmanjšajo. Črevesnemu traktu preprečujejo tudi ponovni obnovo Gram negativnih bakterij.

Driska

Rotavirusi so virusi z dvema kapsidoma v obliki kolesa, ki lahko obdajajo dojenčke, od 3 do 8 dni, za katere je značilno bruhanje in vodna driska. Uporaba bifidobakterij lahko zmanjša trajanje te vrste driske.

Prav tako, če bifidobakterije zaužijemo skupaj z laktobacilom ali streptokokom, lahko prepreči drisko popotnikov, kar je blaga okužba, ki jo povzročajo bakterije, ki so onesnažile vodo ali slabo ravnajo s hrano.

Pouchitis ali pouchitis

Pouhitis je nespecifično vnetje ileoanalnega rezervoarja neznanega vzroka, čeprav fekalna flora igra pomembno vlogo pri njegovem razvoju. Vpliva na bolnike, ki so bili podvrženi panproktokolektomiji in povzroča veliko poslabšanje njihove kakovosti življenja.

Različna klinična preskušanja so prinesla dovolj dokazov, ki kažejo, da vnos probiotikov, sestavljenih iz bifidobakterij, laktobacilov, s streptokoki ali brez njih, pomaga preprečiti pojav tega vnetja.

Okužbe dihal

Redni vnos probiotikov, ki vsebujejo bifidobakterije, pomaga okrepiti imunski sistem zdravih ljudi in tako prepreči pojav okužb dihalnih poti, kljub temu pa ne pomaga pri preprečevanju bolnišničnih okužb pri dojenčkih in mladostnikih.

Druge bolezni

Obstaja precejšnje število drugih bolezni, za katere se domneva, da bi imelo jemanje Bifidobacterium koristne učinke, vendar za takšne trditve ni dovolj znanstvenih dokazov. Sem sodijo ekcem, driska zaradi zdravil, bipolarna motnja in diabetes.

Prav tako ni mogoče zagotoviti, da je učinkovit pri zdravljenju celiakije, artritisa, upočasnitvi staranja, preprečevanju okužb, povezanih s kemoterapijo, obvladovanju ravni holesterola in drugih bolezni.

Reference

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall in BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdaja Holt, Rinehart & Winston.
2. Bifidobacterium. Na Wikipediji. Pridobljeno: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen in M. Ventura (2007). Sledenje taksonomiji rodu Bifidobacterium na podlagi filogenomskih pristopov. Uporabna in okoljska mikrobiologija
4. M. Ventura & R. Zink (2002). Hitra identifikacija, diferenciacija in predlagana nova taksonomska klasifikacija Bifidobacterium lactis. Uporabna in okoljska mikrobiologija.
5. Bifidobakterije. V MedicinePlus. Pridobljeno: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Ocena selektivnega gojišča na osnovi mupirocina za naštevanje bifidobakterij iz probiotične krme za živali. Časopis za mikrobiološke metode.