LACTOBACILLUS DELBRUECKII: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA - BIOLOGIJA - 2026

Lactobacillus delbrueckii je gram-pozitivna bakterija, s podolgovato obliko palice in zaobljenimi konci. Je katalazno negativen, homofermentativen in ne predstavlja flagellum. Spada v skupino vrst, ki nosi ime svoje vrste. Razdeljen je na šest podvrst.

Nekatere od teh podvrst veljajo za probiotike in se uporabljajo v prehrambeni industriji. Njegova glavna uporaba je za fermentacijo mlečnih izdelkov ter za proizvodnjo sira in jogurta.

Lactobacillus delbrueckii Foto: Jeff Broadbent, Utah State University. Vzeto in urejeno s https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

značilnosti

Lactobacillus delbrueckii je Gram pozitiven in katalazno negativen. Je homofermentativno, proizvaja izključno D-mlečno kislino. Vsi sevi fermentirajo glukozo, fruktozo, manozo in laktozo.

Fermentacija saharoze in N-acetilglukozamina je bolj spremenljiva, odvisno od podvrste in seva. Raste lahko pri temperaturi nad 45 ° C, ne razvije pa se pri 15 ° C ali nižje.

Taksonomija

Po formalni taksonomiji Lactobacillus delbrueckii spada med vrste Firmicutes, razred Bacilli, red Lactobacillales in družino Lactobacillaceae.

Poleg tega spada v funkcionalno skupino (brez taksonomske veljavnosti) bakterij mlečne kisline (LAB). LAB-ji so tako imenovani za proizvodnjo mlečne kisline med fermentacijo sladkorjev.

Skupino Lactobacillus delbrueckii trenutno sestavlja 27 vrst, ki je vrsta L. delbrueckii, ne le iz skupine, temveč tudi iz rodu. Ta bakterija je dobila ime po Maxu Delbrücku, nemškemu biofizičaru.

Lactobacillus delbrueckii obsega šest podvrstov: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii in L. delbrueckii subsp.

Šest podvrst kaže visoko stopnjo povezanosti DNK-DNK, vendar jih je mogoče razlikovati na podlagi različnih fenotipskih in genotipskih lastnosti.

Morfologija

Vsi sevi te bakterije so oblikovani kot podolgovata palica. Njegova velikost sega od 0,5 do 0,8 µm, od 2,0 do 9,0 µm. Njegova rast je lahko posamično, v parih ali v kratkih verigah.

Ne predstavljajo nadloge, zato niso mobilni. Šest podvrst se razlikuje po sposobnosti fermentacije različnih sladkorjev. Na primer, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus in L. delbrueckii subsp lactis, prvič izolirani iz mlečnih izdelkov, so vsi laktozno pozitivni.

Po drugi strani sta L. delbrueckii subsp delbrueckii in L. delbrueckii subsp sunkii, ki sta bili izolirani iz mlečnih izdelkov, laktozno negativni. To kaže na fermentacijo ogljikovih hidratov, povezano z različnimi nišami, ki jih te podvrste zasedajo.

Podvrste Lactobacillus delbrueekii se lahko razlikujejo po fenotipskih variacijah. Na primer, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus fermentira malo ogljikovih hidratov, to je glukozo, laktozo, fruktozo, manozo in včasih galaktozo. Je termofilna in ima rastno temperaturo do 48 ali 50 ° C. Razmerje med gvaninom in citozinom je med 49 in 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii po drugi strani fermentira več polisaharidov, vključno z arabinozo, eritritolom, celobiozo, fruktozo, galaktozo, glukozo, laktozo, laktulozo, likozo, maltozo, manitolom, manozo, ribozo, melibioksom, saharozo, xserozom in rafinoza. Rast se pojavi pri 40 - 50 ° C, odvisno od gojenja. Razmerje med Gvaninom in citozinom znaša 50,2%.

Lactobacillus sp. Vzeto in urejeno s https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Prijave

Trgovinski pomen imata le dva podvrsta L. delbrueckii, L. delbruckii subsp. bulgaricus in L. delbrueckii subsp. laktis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus je bil prvič izoliran iz bolgarskega mleka. Ta podvrsta se uporablja v kombinaciji s Streptococcus thermophilus za komercialno proizvodnjo jogurta. Uporablja se tudi pri proizvodnji švicarskih in italijanskih sirov.

Glavna vloga S. thermophilus in L. delbruckii subsp. bulgaricus pri izdelavi jogurta je zakiselitev mleka, pri čemer nastaja velika količina mlečne kisline iz laktoze.

Mlečna kislina poleg zakisljevanja mleka prispeva k aromatiziranju jogurta. Tipičen okus jogurta ni posledica le mlečne kisline, ampak tudi različnih karbonilnih spojin, kot so acetaldehid, aceton in diacetil, ki jih proizvajajo bakterije.

Lactobacillus delbruckii v proizvodnji sira. Avtor fotografije Irma Esther Montenegro H. Posneto in urejeno s https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus kaže probiotično aktivnost. Njegov vnos v jogurtu pomaga preprečevati bolezni ustne votline.

Predlagani mehanizmi za probiotično aktivnost tega bacila vključujejo: 1) antagonizem s patogeni s konkurenco za vezna mesta in / ali inhibicijo znotrajceličnih signalnih poti; 2) stimulacija imunskega sistema sluznice in povečana obramba gostitelja pred patogenimi bakterijami in tujimi antigeni.

Nekateri sevi tega laktobacila so sposobni proizvajati eksopolisaharide (EPS). Med fiziološke učinke EPS spadajo izboljšanje in uravnavanje imunskega odziva ter znižanje holesterola.

Lactobacillus delbruckii

Po drugi strani pa L. delbrueckii subsp. laktis je bil sprva izoliran iz mlečnega vira. Ta podvrsta se uporablja predvsem za komercialno proizvodnjo mocarele.

Nedavne študije so pokazale velik potencial Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) za uporabo v ribogojstvu. Ta sev je bil uporabljen v prehrani ličink morskega oreščaka (Dicentrarchus labrax, L.) v kulturi.

Njegova uporaba izboljšuje zdravje rib in povečuje njihovo preživetje, kar omogoča povečanje njihove proizvodnje. Bakterije so bile preskrbljene z uporabo Brachionus plicatilis in / ali Artemia salina kot nosilcev.

Dokazano je tudi, da stimulira črevesni črevesni imunski sistem in zmanjša prepisovanje ključnih provnetnih genov. Njegova uporaba v drugih pridelkih in njegova donosnost je treba še oceniti.

Od preostalih podvrst vrste je L. delbrueckii subsp. Indus je bil prvič izoliran leta 2005 iz mlečnega izdelka v Indiji. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii v letu 2012 iz rastlinskih izdelkov; Lactobacillus delbrueckii subsp. Jakobsenii je bil medtem izoliran iz fermentirane alkoholne pijače leta 2015.

Potencialne aplikacije

Relativno nedavna ugotovitev teh podvrst je lahko eden glavnih razlogov, da trenutno niso komercialno pomembni. Sekvenciranje genomov vsakega bo verjetno pomagalo določiti lastnosti, ki bi lahko bile komercialne pomembnosti v prihodnosti.

Lahko bi tudi pomagalo razložiti njihove mehanizme prilagajanja na zapletena okolja. Slednje bi lahko uporabili za izboljšanje lastnosti znanih komercialnih vrst, zlasti na področjih faganske odpornosti, prilagajanja okoljskim stresnim razmeram. Ali pa za izboljšanje proizvodnje eksopolisaharidov in proizvajajo želene aromatične spojine.

Patogenija

Različne vrste laktobacilov na splošno veljajo za nepatogene. Vendar pa so v zadnjih letih poročali o okužbah sečil, ki jih povzročajo bakterije tega rodu, vključno z bakterijo Lactobacillus delbrueckii.

Glavne žrtve teh okužb so starejše ženske. Ker te vrste ne reducirajo nitrata do nitrita, UTI-ji, ki jih povzročajo, običajno ostanejo neopaženi na presejalnih testnih trakovih. Povezani so bili tudi z bakteremijo in pielonefritisom.

Reference

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Rod Lactobacillus: Taksonomska posodobitev. Probiotiki in protimikrobni proteini.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., izoliran iz indijskih mlečnih izdelkov. Mednarodni časopis za sistematsko in evolucijsko mikrobiologijo.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., izoliran iz alkoholne fermentirane pijače Dolo v mednarodni reviji sistematske in evolucijske mikrobiologije Burkina Faso.
4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Učinek dodatka Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii o sestavi mikrobiote v črevesju in prispevanju k dobremu počutju evropskega brancina (Dicentrarchus labrax, L.). Mikrobna ekologija v zdravju in bolezni.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., izoliran iz sunkija, tradicionalne japonske kumarice. Mednarodni časopis za sistematsko in evolucijsko mikrobiologijo.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pielonefritis in bakteriomija iz bakterije Lactobacillus delbrueckii. Poročila o primerih nalezljivih bolezni.