БІФІДОБАКТЕРІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, РОЗМНОЖЕННЯ, ХАРЧУВАННЯ, КОРИСТЬ - БІОЛОГІЯ - 2025

Bifidobacterium - рід бактерій класу Actinobacteria, який об'єднує в собі види, які характеризуються грампозитивністю, позбавленим джгутиком, а також зазвичай розгалуженими та анаеробними. Вони є однією з основних груп бактерій, що складають шлунково-кишкову флору ссавців, включаючи людину.

Ці бактерії були вперше ідентифіковані у 1899 р. Французьким педіатром Анрі Тіссьє, який виділив їх з кишкової флори немовлят, і до 1960 року вважалося, що всі вони належать до одного виду, що називається Lactobacillus bifidus. В даний час рід Bifidobacterium об'єднує понад 30 дійсних видів.

Мікроскопічне зображення біфідобактерій для підлітків. Знято та відредаговано з: Y tambe.

Деякі види роду використовуються як пробіотики, тобто мікроорганізми, які при попаданні в організм здатні змінювати флору кишечника, сприяючи користі для здоров'я тих, хто їх їсть.

Серед переваг використання Біфідобактерії як пробіотиків є той факт, що він допомагає при перистальтичних рухах кишечника. Це також допомагає боротися з побічними ефектами лікування Helicobacter pylori, такими як діарея та халітоз.

Загальна характеристика

Бактерії роду Bifidobacterium мають характерну форму Y, що породжує назву групи (біфідні бактерії). Усі вони є грампозитивними, тобто фарбуються фіолетовим методом зафарбовування за Грамом.

До останніх років дослідники вважали, що всі біфідобактерії були суто анаеробними, проте відкриття та опис нових видів роду показало, що вони мають різний рівень толерантності до кисню.

В залежності від цього допуску, в даний час Bifidobacterium підрозділяється на чотири групи: бактерії, які гіперчутливість до O ₂ , чутливих до O ₂ , aerotolerant і мікроаерофільна.

Вони входять до групи так званих молочнокислих бактерій, тобто тих бактерій, основним кінцевим продуктом ферментації яких вуглеводів є молочна кислота.

Усі вони немобільні через відсутність джгутиків.

Геном представників цього роду становить від 1,73 до 3,25 Мб, причому близько 15% генів пов'язані з кодуванням ферментів, що беруть участь у вуглеводному обміні.

Біфідобактерії широко поширені в шлунково-кишковому тракті, піхві та роті ссавців, включаючи людину. Вчені виділили також деякі види з шлунково-кишкового тракту птахів та комах.

Таксономія

Ці бактерії таксономічно розташовані у типі актинобактерій, класу актинобактерій, порядку Bifidobacteriales, родини Bifidobacteriaceae. Біфідобактерії вперше були виділені в 1899 р. Доктором Тіссьє з Інституту Пастера у Франції, і він назвав їх біфідами через їх характерну форму.

Незважаючи на те, що рід Bifidobacterium був споруджений Орлою-Дженсеном у 1924 році, до 1960 року всі біфідобактерії розглядалися як єдиний вид, що належить до роду Lactobacillus (L. bifidus).

В даний час визнано 32 види біфідобактерій, багато з яких визначені на основі послідовності геномів.

Відтворення

Бактерії роду Bifidobacterium всі розмножуються бінарним поділом. Це процес безстатевого розмноження, який починається з реплікації генетичного матеріалу, який складається з єдиної кругової дволанцюгової хромосоми ДНК.

Після реплікації хромосоми кожна копія розташовується в одному полюсі бактеріальної клітини, починається поділ цитоплазми та утворення перегородки, яка відокремить цитоплазму на два відділення, цей процес називається цитокінезом.

В кінці утворення клітинної стінки і мембрани в перегородці зароджуються дві менші дочірні клітини, які потім розростаються і можуть знову вступати в процес поділу.

Харчування

Біфідобактерії - це переважно комменсали в кишковому тракті ссавців та інших організмів, там вони сприяють перетравленню вуглеводів з високою молекулярною масою, розкладаючи їх на більш дрібні молекули, які можуть бути засвоєні ними, іншими бактеріями, а також їх господарями.

Люди, як і інші метазої, не в змозі перетравити деякі полісахариди, а бактерії, оскільки вони здатні синтезувати ферменти, наприклад фруктанази, які здатні діяти, розриваючи зв’язки, що складають полісахариди, звані фруктанами.

Електронно-мікроскопічне зображення Bifidobacterium longum. Знято та відредаговано з: Julie6301.

Фруктан - це загальна назва різних полімерів фруктози, що входять до складу запасного матеріалу для найрізноманітніших рослин.

Їжа з біфідобактеріями

Біфідобактерії відносяться до групи молочнокислих бактерій, тобто бактерій, які виробляють молочну кислоту внаслідок бродіння вуглеводів. Їжа, яка містить біфідобактерії, - це переважно молочні продукти та їх похідні.

Ці продукти включають сири, йогурт та кефір. Останній - продукт, схожий на йогурт, який отримують шляхом бродіння молока з дріжджами та бактеріями. Це їжа, яка є вихідцем зі Східної Європи та Південно-Західної Азії і містить більшу кількість пробіотиків, ніж йогурт.

Механізм дії як пробіотики

Перш за все, процес харчування біфідобактерій допомагає засвоєнню цукрів, які не засвоюються для людини безпосередньо, руйнуючи їх і виділяючи поживні речовини, які можуть бути засвоєні їх господарем.

По-друге, молочнокислий продукт метаболізму біфідобактерій допомагає знизити рН шлунково-кишкового тракту, що запобігає розмноженню грамнегативних бактерій, які можуть бути небезпечними для здоров’я.

Користь для здоров'я

Важливість наявності біфідобактерій у шлунково-кишковому тракті для здоров'я людини відома дослідникам ще з початку минулого століття. Дійсно, ще в 1907 році тодішній директор Інституту Пастера Елі Мечніков запропонував теорію, що молочнокислі бактерії корисні для здоров'я людини.

Метнікофф базував свою теорію на тому, що довголіття болгарських фермерів, здається, пов'язане із споживанням ферментованих молочних продуктів. Завдяки цьому цей мікробіолог запропонував перорально застосовувати культури ферментативних бактерій для імплантації в кишковий тракт, здійснюючи їх корисну дію.

Наявність біфідобактерій в шлунково-кишковому тракті допомагає в процесі травлення вуглеводів, а також пов’язана з меншою частотою алергії. В даний час деякі види біфідобактерій, як правило, вважаються безпечними і використовуються як пробіотики в харчовій промисловості.

Згідно з всеосяжною базою даних природних лікарських засобів, використання цих бактерій як пробіотиків, ймовірно, безпечно для лікування деяких порушень, таких як:

Запор

Запор - це утруднення виконувати дефекацію, яка, як правило, менше трьох разів на тиждень, із надмірними зусиллями, болем та відчуттям неповних дефекацій. Це може бути пов'язано з різними факторами, такими як дієта з низьким вмістом клітковини, діабет, стрес, депресія, захворювання серця або щитовидної залози.

Клінічні випробування показали, що додавання Біфідобактерії в раціон сприяє збільшенню дефекації, значно збільшуючи кількість тижневих дефекацій у пацієнтів. Однак цей результат може змінюватися в залежності від штаму використовуваних біфідобактерій.

Їжа з біфідобактеріями. 90 грам зерен кефіру на тарілці. Знято та відредаговано з: Webaware.

Зараження шляхом

Helicobacter pylori - грамнегативна бактерія, яка характеризується спіралеподібною формою, звідси і назва роду. Він живе виключно в шлунково-кишковому тракті людини і може викликати різні захворювання, такі як гастрит, виразкова хвороба та лімфома лімфоїдної тканини, пов’язані зі слизовою оболонкою.

Лікування інфекції H. pylori включає два різних різновиди антибіотиків для запобігання розвитку резистентності, а також антациди, які допомагають відновити оболонку стінок шлунка. Це лікування може мати такі побічні ефекти, як діарея та халітоз.

Крім того, антибіотики діють як проти H. pylori, так і проти інших присутніх бактерій. Якщо лікування супроводжується прийомом біфідобактерій та лактобактерій, побічні ефекти від лікування зменшуються. Кишковий тракт також не дозволяє повторно перероджуватися грамнегативними бактеріями.

Діарея

Ротавіруси - це незакриті, двокапсидні, колесоподібні віруси, які можуть викликати хворобу, що характеризується блювотою та водянистою діареєю у немовлят протягом 3 - 8 днів. Прийом біфідобактерій може скоротити тривалість діареї цього типу.

Так само, якщо біфідобактерії приймаються всередину з лактобактеріями або стрептококом, це може запобігти діарею мандрівників, яка є легкою інфекцією, спричиненою бактеріями, які забруднили воду або погано обробляють їжу.

Пухіт або пухіт

Пухіт - це неспецифічне запалення ілеоанальної водойми невідомої причини, хоча фекальна флора відіграє важливу роль у її розвитку. Це впливає на пацієнтів, які перенесли панпроктоколектомію і спричиняє значне погіршення якості їх життя.

Різні клінічні випробування дали достатньо доказів, що свідчать про те, що прийом пробіотиків, що складаються з біфідобактерій, лактобактерій, зі стрептококами або без них, допомагає запобігти появі цього запалення.

Інфекції дихальних шляхів

Регулярний прийом пробіотиків, що містять біфідобактерії, сприяє зміцненню імунної системи здорових людей, тим самим запобігаючи появі інфекцій дихальних шляхів, однак це не допомагає запобігти лікарняним інфекціям у немовлят та підлітків.

Інші захворювання

Існує значна кількість інших захворювань, щодо яких можна припустити, що прийом біфідобактерій матиме сприятливі наслідки, але для яких недостатньо наукових доказів для підтвердження таких тверджень. До них відносяться екзема, діарея наркотиків, біполярне розлад та діабет.

Не можна також бути впевненим, що він ефективний для лікування целіакії, артриту, уповільнення старіння, запобігання пов'язаних з хіміотерапією інфекцій, контролю рівня холестерину та інших захворювань.

Список літератури

1. EW Nester, CE Робертс, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Мікробіологія. 2-е видання. Холт, Рінехарт і Вінстон.
2. Біфідобактерії. У Вікіпедії. Відновлено з: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). Відстеження таксономії роду Bifidobacterium на основі філогеномічного підходу. Прикладна та екологічна мікробіологія
4. М. Вентура та Р. Цинк (2002). Швидка ідентифікація, диференціація та запропонована нова систематична класифікація Bifidobacterium lactis. Прикладна та екологічна мікробіологія.
5. Біфідобактерії. У MedicinePlus. Відновлено з: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Оцінка селективного середовища на основі мупіроцину для перерахування біфідобактерій з пробіотичних кормів для тварин. Журнал мікробіологічних методів.