LAKTOKOK: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, KORISTI, PATOGENEZA - BIOLOGIJA - 2026

Laktokok je rod gram-pozitivnih pleomorfnih bakterij, ki lahko rastejo posamezno, v parih ali v verigah. So homofermentativni kemoorganotrofi, proizvajajo mlečno kislino s fermentacijo glukoze.

Živilska industrija uporablja nekatere vrste rodu. Na splošno veljajo za nepatogene ali oportunistične patogene. Vendar se je v zadnjih letih povečalo število kliničnih primerov, povezanih z okužbami teh mikroorganizmov, tako pri živalih kot pri ljudeh.

Lactococcus lactis, mikroskopska slika. Vzeto in urejeno iz https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-Secretion-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- NIZO-Food-Research.html

značilnosti

-Laktokok so kemoorganotrofni organizmi.

- Nimajo pramenov in ne tvorijo spore. So fakultativni anaerobni, katalazno negativni in nehemolitični.

-Graste pri 10 ° C, vendar ne pri 45 ° C. Na splošno rastejo v medijih s 4% (m / v) NaCl. S fermentacijo glukoze proizvajajo L-mlečno kislino.

-Vsi sevi vsebujejo fosfatidilglicerol in kardiolipin. Večina reagira z antiserumi skupine N.

-Nekateri sevi imajo nizko raven menakinonov. Vsebnost GC v DNK se giblje od 34 do 43% po molu.

Taksonomija

Rod Lactococcus je bil postavljen leta 1985 in je vseboval skupino bakterij, ki so bile prej vključene v rod Streptococcus (lactis) iz skupine N klasifikacije Lancefield.

Ločitev je bila izvedena na podlagi hibridizacije nukleinske kisline, fiziološke, primerjalne imunologije ter študij sestave lipidov in lipoteikojske kisline.

Taksonomsko se nahaja v družini Streptococcaceae, iz vrst laktobacilov, ki spadajo v razred Bacilli iz vrste Firmicutes.

Trenutno ima rod 14 veljavnih vrst, od tega jih je v zadnjem desetletju opisanih devet, vključno z Lactococcus reticulitermitis, opisanim v letu 2018. Lactococcus garviae ima dve podvrsti in Lactococcus lactis ima štiri veljavne podvrste in biovar.

Morfologija

Bakterije iz rodu Lactococcus so oblikovane kot kroglice ali ovoidne celice, ki lahko rastejo posamično, v parih ali v verigah. Če imajo verižno obliko, so celice podolgovate v isti smeri verige.

Imajo številne plazmide, ki se lahko razlikujejo po velikosti od 2 kb (Kilobase) do več kot 100 kb. Celična stena je sestavljena iz peptidoglikana in matrice polisaharidov, teihojske kisline in beljakovin.

Lactococcus reticulitermitis, celice na agar ploščah 27, po 2 dneh inkubacije pri 30 ° C v anaerobnih pogojih. Vzeto in urejeno s spletnega mesta http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

Prednosti

Rod vsebuje 14 vrst, od katerih se v industrijske namene običajno uporablja le Lactococcus lactis, predvsem podvrsta L. lactis subsp. laktis.

Lactococcus lactis se je v zgodovini uporabljal, tako obrtniško kot industrijsko, pri fermentaciji živil, kot so sir, jogurt, kislo zelje in podobno.

Ameriška agencija za hrano in zdravila (FDA) jo navaja kot splošno priznano kot varno (GRAS). Ta bakterija poleg podelitve okusa proizvaja tudi kisline, ki ohranjajo hrano.

Probiotiki

Med popravljanjem probiotikov normalne črevesne mikrobiote je veliko zanimanje za bakterije mlečne kisline (LAB), izolirane iz naravnih mlečnih izdelkov. Številni LAB sintetizirajo biološko aktivne peptide ali beljakovinske komplekse.

Te spojine so znane kot bakteriocini. Lactococcus lactis proizvaja bakteriocine, kot so laktini, nizini in laktokokini. Nisin je najbolje raziskana spojina v slednji skupini.

Nisin, ki ga proizvajajo nekateri sevi bakterije Lactococcus lactis subsp. laktis, je bakteriocin širokega spektra z okrepljenim protimikrobnim delovanjem. Ena najpomembnejših lastnosti nisina je delovanje proti grampozitivnim bakterijam in bakterijskim sporom klostridij in bacilov.

Deluje tudi proti drugim bakterijam, ki ne tvorijo spore, kot so številne vrste patogenih streptokokov in stafilokokov. Je tudi netoksičen, stabilen pri nizkem pH in ne vpliva na mikrobioto prebavil.

Vse te lastnosti krepijo vlogo bakterij v prehrambeni industriji.

Potencialne uporabe

L. lactis se je poleg svoje pomembne vloge v prehrambeni industriji uporabljal tudi v genskem inženiringu. Dejavniki, kot je njegov popolnoma sekvencirani genom, majhne velikosti (2,3 megabaze ali Mbp) in uspešno razvit sistem kloniranja, so postali delovni model.

Raziskovalci so na primer dobili gensko spremenjene seve Lactococcus lactis, ki proizvajajo in sproščajo Mycobacterium Hsp65. Ta snov je vrsta proteina toplotnega udara (Hsp). Hsps so imunodominantne beljakovine, ki jih izražajo različne imunske celice in kommenzalne bakterije.

Peroralno uporabljen Mycobacterium Hsp65, ki ga sproščajo gensko spremenjene bakterije, popolnoma prepreči nastanek kolitisa pri miših. Ti rezultati lahko odpirajo alternativne možnosti za dolgoročno obvladovanje vnetne črevesne bolezni pri ljudeh.

Lactococcus garvieae, izoliran iz kravjega mleka, je pokazal svojo učinkovitost pri zaviranju patogenih mikroorganizmov pri govedu. Inhibicijski spekter bakteriocina, ki ga izloča Lactococcus garvieae, kot protimikrobna snov, ima potencialno vlogo kot alternativna oblika antibiotika proti govejemu mastitisu.

Patogenija

Vrste laktokokov veljajo za organizme z nizko virusnostjo, ki pri ljudeh povzročajo oportunistične okužbe, predvsem pri ljudeh z oslabljenim imunskim sistemom.

Toda v zadnjih letih se je povečalo število kliničnih primerov, povezanih z okužbami teh mikroorganizmov, tako pri ljudeh kot pri živalih.

Bakterije Lactococcus garvieae, L. piscium in L. lactis subsp. lactis je prepoznana kot vrsta tega roda, ki ima največji klinični pomen za humano in veterinarsko medicino.

Pogosto so napačno prepoznani kot enterokoki ali streptokoki. Zaradi težav pri njihovi pravilni identifikaciji je bil morda njihov klinični pomen podcenjen.

Pri ljudeh

Lactococcus garvieae je povezan z različnimi boleznimi, predvsem bolnišničnega tipa. Te bolezni vključujejo bakteremijo, infektivni endokarditis, absces jeter, spontano septikemijo, divertikulitis, okužbo sečil in peritonitis.

Lactococcus lactis subsp. O povzročitelju bakterijskega endokarditisa, septikemije, jetrnih in možganskih abscesov, nekrotizirajočega pnevmonitisa, gnojnega pljučnice, septičnega artritisa, okužbe globokega vratu, peritonitisa, naraščajočega holangitisa in kanaliculitisa poročajo.

Izpostavljenost nepasteriziranim mlečnim izdelkom je dejavnik tveganja za okužbo s to bakterijo. Lactococcus lactis subsp. laktis je povezan z endokarditisom, izoliran je bil tudi iz kliničnih vzorcev krvi, kožnih lezij in urina.

Pri živalih

Lactococcus garvieae in L. piscium sta patogeni za več vrst rib, o L. garvieae so poročali tudi kot o patogenih kozic in povzročajo mastitisa pri prežvekovalcih. Lactococcus lactis subsp. Poročali so, da lakti povzročajo okužbe pri vodnih pticah.

Zdravljenja

Zaenkrat še ni posebnih smernic za protimikrobno zdravljenje proti okužbam z laktokoki. Medtem se za terapijo predlaga določitev občutljivosti patogena, izoliranega iz kultur.

Na podlagi testov občutljivosti so bili uporabljeni penicilin, cefalosporin tretje generacije in koamoksiklav.

Reference

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Okužba z laktokokom lactis cremoris: niso redki? Poročila o primerih BMJ.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomija, fiziologija in rast Lactococcus lactis: pregled. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, dr. Collins in W. Fischer (1985). Prenos Streptococcus lactis in sorodnih streptokokov na rod Lactococcus. Nov. Sistematična in uporabna mikrobiologija.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Pregled nastanka bakterije Lactococcus garvieae: primer okužbe sečil s katetrom, ki jo povzročata Lactococcus garvieae in Coinfection Escherichia coli. Poročila o primerih nalezljivih bolezni.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. okužba z laktisom pri vodnih pticah: prva potrditev pri živalih. Nastajajoče nalezljive bolezni.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Nova probiotična kultura Lactococcus lactis ssp. lactis: Učinkovite priložnosti in obeti. Časopis za mikrobne in biokemijske tehnologije.
7. Rod Lactoccocus. Na seznamu prokariotskih imen s postavitvijo v nomenklaturi: LPSN. Pridobljeno z www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi, AMC Faria (2017). Lactococcus lactis, ki proizvaja Hsp65, preprečuje vnetno črevesno bolezen pri miših po IL-10- in TLR2-odvisnih poteh. Meje v imunologiji.