LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA - BIOLOGIJA - 2026

Lactobacillus rhamnosus je gram-pozitivna bakterija, v obliki palice, mikroaerofilna in fakultativno anaerobna. Raste lahko posamezno ali v kratkih verigah. Ni spore, mobilna in katalazno negativna. Je mezofilni, vendar lahko nekateri sevi rastejo pri temperaturah pod 15 ° C ali nad 40 ° C.

Nekateri sevi bakterije L. rhamnosus se zaradi probiotičnih in protimikrobnih dejavnosti uporabljajo v prehrambeni industriji. Njegove uporabe vključujejo ne samo probiotike, ampak tudi kot zaščitna sredstva za fermentirane in nefermentirane mlečne izdelke, pijače, hrano, pripravljeno za uživanje, klobase in v solatah.

Lactobacillus rhamnosus. Vzeto in urejeno s spletnega mesta http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/

značilnosti

Lactobacillus rhamnosus je glede prehranskih potreb zelo zahtevna bakterija. Za rast potrebujete folno kislino in druge vitamine, kot so riboflavin, niacin ali pantotenska kislina. Zahteva tudi mineralni kalcij. Za prvotno rast so potrebni kisli mediji s pH med 4,5 in 6,4.

Njen metabolizem je fakultativen heterofermentative. Pretvorimo heksoze v L (+) - mlečno kislino, po poti Embden-Meyerhof. Fermentira tudi pentoze. Če glukoze ni, nastaja mlečna kislina, ocetna kislina, mravljična kislina in etanol.

Taksonomija

Lactobacillus je najbolj raznolik od treh rodov v družini Lactobacillaceae, ki spadajo v phylum Firmicutes, razred Bacilli, reda Lactobacillales.

Ta rod je glede na vrsto fermentacije razdeljen na tri skupine (A, B in C): A) vključuje obligate homofermentativne vrste, B) fakultativno heterofermentativne vrste in C) obligate heterofermentativne vrste.

Lactobacillus rhamnosus spada v skupino B tega oddelka. Vključena je tudi v funkcionalno skupino bakterij mlečne kisline (LAB). LAB so bakterije, ki s fermentacijo ogljikovih hidratov večinoma proizvajajo mlečno kislino kot končni presnovek.

Ta vrsta je prvotno veljala za podvrsto L. casei, kasneje so jo zaradi velikih morfoloških in značilnih podobnosti zvišali na vrsto vrste.

Ta in dve drugi vrsti tvorita kompleks Lactobacillus casei, funkcionalno skupino brez taksonomske veljavnosti. Eden najbolj preučenih sevov te vrste, L. rhamnosus GG, je izoliran iz človeškega črevesa.

Morfologija

Lactobacillus rhamnosus je bakterija v obliki palice, katere meritve segajo od 0,8 do 1,0 μm v širino in od 2,0 do 4,0 μm v dolžino. Raste lahko posamezno ali v kratkih verigah. Nima flagelluma, zato ji primanjkuje gibanja. Lahko ima pilis in plazmide.

Lactobacillus rhamnosus ima široko paleto sevov, ki rastejo v različnih okoljih, vključno z nožnico in prebavilih ljudi. Vsak sev se lahko prilagodi širokemu okolju.

Njegov osrednji genom vsebuje 2.164 genov, od skupno 4.711 genov. LRB seva L. rhamnosus ima krožni kromosom 2,934,954 bp z vsebnostjo GC 46,78%.

Celična stena

Celična stena je sestavljena predvsem iz debele plasti peptidoglikana (PG), aminokiselinskega polimera, ki je navzkrižno povezan s peptidnimi mostovi. Za vzdrževanje oblike celice je odgovoren celični zid. Prav tako pomaga zaščititi bakterije pred notranjimi osmotskimi obremenitvami, ki lahko povzročijo lizo celic.

Sestavni sladkor PG sestoji iz N-acetilglukozamina in N-acetil-muramne kisline, ki sta izmenično razporejena. Stranska veriga peptida s tremi do petimi aminokislinami se veže na N-acetil-muramno kislino. Natančna sestava peptidne stranske verige in navzkrižnih vezi je specifična za vrste.

Umetniški vtis Lactobacillus rhamnosus, fotografija: Elektronska mikroskopska enota, Inštitut za biotehnologijo, Helsinki. Vzeto in urejeno s https://www.micropia.nl/sl/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/

Prijave

Lactobacillus rhamnosus se uporablja v prehrambeni industriji za proizvodnjo jogurta, fermentiranega in nepasteriziranega mleka in poltrdega sira.

Medicinske aplikacije

Lactobacillus rhamnosus velja za koristen probiotik za zdravljenje različnih bolezni. Izkazalo se je, da sev GG Lactobacillus rhamnosus v medicini večkratno in potencialno uporablja za zdravljenje bolezni.

Med boleznimi, ki se pozitivno zdravijo s tem sevom, so: driska različnih vrst, predvsem zaradi rotavirusa pri otrocih; akutni gastroenteritis pri otrocih; Gastrointestinalni transport enterokoka, odpornega na vankomicine, pri bolnikih z ledvicami; Izkazalo se je tudi, da pomaga zmanjšati možnost razvoja Aspergerjevega sindroma.

Med boleznimi, ki bi jih bilo mogoče zdraviti ali preprečiti z dajanjem L. rhamnosus GG, so okužbe dihalnih poti pri otrocih; sindrom razdražljivega črevesa; atopijski dermatitis, ekcem; okužbe urogenitalnega trakta; tesnoba in hipertenzija.

Izkušnje in vitro so pokazale, da lahko modulira imunost gostitelja tako, da zmanjša proizvodnjo vnetnih citokinov iz različnih evkariotov. Prav tako inducira gensko izražanje črevesnega mucina in zavira oprijem patogenov.

Druge medicinske uporabe vključujejo zmanjšanje črevesne prepustnosti pri otrocih s sindromom razdražljivega črevesja. Pomaga tudi povečati izgubo teže pri bolnikih z dieto.

Uporablja se kot probiotik

Tudi sev L. rhamnosus GG ima probiotične in protimikrobne aktivnosti, ki se uporabljajo v prehrambeni industriji. Ta sev posamično lahko zavira Clostridium histolyticum, C. difficile in Salmonella enterica.

V kombinaciji z drugimi sevi bakterije L. rhamnosus ali z drugimi nepatogenimi bakterijskimi vrstami zavirajo tudi rast visoko patogenih bakterij. Sev L. rhamnosus LC705 zavira rast nekaterih kvasovk in plesni.

Patogenost

Lactobacillus rhamnosus je povezan z različnimi vrstami okužb, predvsem intrahospitalnega izvora, prizadene paciente z oslabljenim imunskim sistemom.

Pri teh bolnikih so bile osnovne bolezni vedno maligne ali hude prebavne motnje. Med boleznimi, povezanimi s to vrsto, so: bakteremija, endokarditis, meningitis in peritonitis.

Laktobacili so na splošno odporni na vankomicin. Lactobacillus rhamnosus je dovzeten za penicilin in aminoglikozide, s stopnjo občutljivosti do 70%.

Vendar so nekateri sevi odporni na standardne sheme antibiotikov. Daptomicin se lahko uporablja kot alternativa penicilinu; občutljivost na cefalosporine je nižja. Kromosomske mutacije v L. rhamnosus lahko zmanjšajo pripadnost eritromicina za ribosom.

Laktobacilni endokarditis velja za težko izkoreninjenje bolezni. Pojavijo se lahko recidivi, predvsem zaradi pomanjkanja ustreznih študij o dovzetnosti za mikrobe.

Prav tako ni standardiziranega zdravljenja, ki lahko poveča recidive in celo smrt. Verjetno lahko proizvodnja mlečne kisline iz laktobacilov zmanjša učinkovite koncentracije antibiotikov in zmanjša njihov učinek.

Reference

1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotik Lactobacillus rhamnosus GG in bolezni dihal pri otrocih. Živilska industrija Agro Tech, 23, 6, serija monografskih dodatkov: Prehranska vlakna in pre / probiotiki.
2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Karakterizacija rasti bakterije Lactobacillus rhamnosus GG v mleku pri subptimalnih temperaturah. Journal of Food and Nutrition Research.
3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Osnutek genomskih sekvenc in opis sevov Lactobacillus rhamnosus L31, L34 in L35. Standardi genskih znanosti.
4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Endokarditis Lactobacillus rhamnosus: nenavaden krivec pri bolniku z Barlowovo boleznijo. Helensko društvo za kardiologijo.
5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Vpliv dveh sevov Lactobacillus rhamnosus na krvni lipidni profil podgan, ki se prehranjujejo z visoko vsebnostjo maščob. International Food Research Journal.
6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Lactobacillus vrste: taksonomska zapletenost in sporna občutljivost. Klinične nalezljive bolezni