LACTOBACILLUS DELBRUECKII: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Lactobacillus delbrueckii - грампозитивні бактерії, з подовженою формою стрижня і закругленими кінцями. Це каталазонегативний, гомоферментативний і не має джгутиків. Він належить до групи видів, що носить свою назву як тип типу. Він поділений на шість підвидів.

Деякі з цих підвидів вважаються пробіотиками і застосовуються в харчовій промисловості. Основне його використання - для бродіння молочних продуктів та для виробництва сиру та йогурту.

Lactobacillus delbrueckii Фото: Jeff Broadbent, Університет штату Юта. Знято та відредаговано з https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

характеристики

Lactobacillus delbrueckii є грампозитивним та каталазонегативним. Він гомоферментативний, продукуючи виключно D-молочну кислоту. Усі штами ферментують глюкозу, фруктозу, маннозу та лактозу.

Ферментація сахарози та N-ацетилглюкозаміну є більш варіабельною, залежно від підвиду та штаму. Він може рости при температурі вище 45 ° C, але не розвивається при 15 ° C і нижче.

Таксономія

Відповідно до формальної систематики, Lactobacillus delbrueckii належить до типу Firmicutes, класу Bacilli, порядку Lactobacillales та родини Lactobacillaceae.

Крім того, він належить до функціональної групи (без таксономічної обґрунтованості) бактерій молочної кислоти (LAB). LABs так названі для отримання молочної кислоти під час бродіння цукрів.

В даний час група Lactobacillus delbrueckii складається з 27 видів, причому L. delbrueckii є типом виду не тільки групи, але і роду. Ця бактерія була названа на честь Макса Дельбрюка, німецького біофізика.

Lactobacillus delbrueckii включає шість підвидів: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii та L. delbrueckii subsp.

Шість підвидів демонструє високу ступінь взаємозв'язку ДНК-ДНК, але їх можна диференціювати на основі різних фенотипічних та генотипічних ознак.

Морфологія

Усі штами цієї бактерії мають форму витягнутого стрижня. Її розмір становить від 0,5 до 0,8 мкм в ширину, від 2,0 до 9,0 мкм. Її зростання може бути індивідуальним, парами або короткими ланцюжками.

Вони не представляють напасті, тому вони не рухливі. Шість підвидів відрізняються своєю здатністю до бродіння різних цукрів. Наприклад, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus та L. delbrueckii subsp lactis, вперше виділені з молочних продуктів, всі лактозо-позитивні.

З іншого боку, L. delbrueckii subsp delbrueckii та L. delbrueckii subsp sunkii, які були виділені з молочних продуктів, є лактозонегативними. Це вказує на бродіння вуглеводів, пов'язане з різними нішами, які займають ці підвиди.

Підвид Lactobacillus delbrueekii можна диференціювати за фенотипічними варіаціями. Наприклад, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus ферментує мало вуглеводів, тобто глюкозу, лактозу, фруктозу, маннозу, а іноді і галактозу. Він теплолюбний і має температуру росту до 48 або 50 ° C. У ній представлено співвідношення гуаніна та цитозину від 49 до 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, з іншого боку, ферментує декілька полісахаридів, включаючи арабінозу, еритритол, целобіозу, фруктозу, галактозу, глюкозу, лактозу, лактулозу, ліксозу, мальтозу, манніт, маннозу, рибозу, мелібіолозу, сахарозу, ксерозу, ксенозу і рафінозу. Зростання відбувається при температурі 40 - 50 ° C, залежно від середовища вирощування. Він представляє співвідношення Гуаніна-Цитозину 50,2%.

Lactobacillus sp. Знято та відредаговано з https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Програми

Комерційне значення мають лише два з підвидів L. delbrueckii, L. delbruckii subsp. bulgaricus та L. delbrueckii subsp. лактис.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus був вперше виділений з болгарського молока. Цей підвид використовується в поєднанні з Streptococcus thermophilus для комерційного виробництва йогурту. Його також використовують у виробництві швейцарських та італійських сирів.

Основна роль S. thermophilus та L. delbruckii subsp. bulgaricus при приготуванні йогурту полягає в підкисленні молока, утворюючи велику кількість молочної кислоти з лактози.

Молочна кислота, крім підкислення молока, сприяє ароматизації йогурту. Типовий аромат йогурту обумовлений не тільки молочною кислотою, але й різними карбонільними сполуками, такими як ацетальдегід, ацетон та діацетил, що виробляються бактеріями.

Lactobacillus delbruckii у виробництві сиру. Фото Ірми Естер Чорногорі Х. Знято та відредаговано з https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus проявляє пробіотичну активність. Його вживання в йогурті допомагає запобігти захворюванням ротової порожнини.

Запропоновані механізми пробіотичної активності цієї бацили включають: 1) антагонізм з патогенами шляхом конкуренції за місця зв’язування та / або гальмування внутрішньоклітинних сигнальних шляхів; 2) стимуляція імунної системи слизової та посилення захисту господаря проти патогенних бактерій та чужорідних антигенів.

Деякі штами цього лактобактерій здатні продукувати екзополісахариди (EPS). Серед фізіологічних ефектів EPS - поліпшення та регуляція імунної відповіді та зниження рівня холестерину.

Lactobacillus delbruckii

З іншого боку, L. delbrueckii subsp. лактис спочатку був виділений з молочного джерела. Використання цього підвиду в основному для комерційного виробництва сиру моцарелла.

Недавні дослідження показали високий потенціал Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) для використання у аквакультурі. Цей штам застосовується в раціоні личинок морського окуня (Dicentrarchus labrax, L.) у культурі.

Його застосування покращує здоров’я риб і збільшує їх виживання, дозволяючи збільшити їх виробництво. Бактерії постачалися з використанням Brachionus plicatilis та / або Artemia salina в якості носіїв.

Також було показано, що стимулює імунну систему личинок кишечника та зменшує транскрипцію ключових прозапальних генів. Застосування його в інших культурах та його рентабельність ще не оцінені.

З решти підвидів виду L. delbrueckii subsp. Вперше індіс був виділений у 2005 році з молочного продукту в Індії. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii в 2012 р. з рослинних продуктів; Lactobacillus delbrueckii subsp. Якобсенія тим часом була виділена з ферментованого алкогольного напою у 2015 році.

Потенційні програми

Порівняно недавня знахідка цих останніх підвидів може бути однією з головних причин, чому вони не є комерційно актуальними. Послідовність геному кожного з них, ймовірно, допоможе визначити властивості, які можуть мати майбутнє комерційне значення.

Це також може допомогти пояснити їх механізми адаптації до складних середовищ. Останні можуть бути використані для поліпшення якостей відомих комерційних видів, особливо в районах фагостійкості, адаптації до екологічних стресових умов. Або для посилення виробництва екзополісахаридів та отримання бажаних ароматичних сполук.

Патогенез

Різні види лактобактерій зазвичай вважаються непатогенними. Однак останніми роками повідомлялося про інфекції сечових шляхів, спричинені бактеріями цього роду, включаючи Lactobacillus delbrueckii.

Основними жертвами цих інфекцій є жінки похилого віку. Оскільки ці види не зводять нітрат до нітриту, ІТС, які вони викликають, зазвичай залишаються непоміченими на скринінгових тест-смужках. Вони також були пов'язані з бактеріємією та пієлонефритом.

Список літератури

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Рід Lactobacillus: Таксономічне оновлення. Пробіотики та антимікробні білки.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. нов., виділений з індійських молочних продуктів. Міжнародний журнал системної та еволюційної мікробіології.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. Нов., виділений з долового сусла, алкогольного бродильного напою в Міжнародному журналі системної та еволюційної мікробіології Буркіна-Фасо.
4. С. Сільві, М. Нарді, Р. Сульпіціо, К. Орпіанесі, М. Каджіано, О. Карневалі, А. Кресі (2008). Ефект додавання Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii про склад мікробіоти кишок та внесок у добробут доброго морського окуня (Dicentrarchus labrax, L.). Мікробна екологія у здоров’ї та хворобах.
5. Ю. Кудо, К. Окі, К. Ватанабе (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. нов., виділений із сунки, традиційний японський солінь. Міжнародний журнал системної та еволюційної мікробіології.
6. К. М. Дюпрей, Л. Маккреа, Б. Л. Рабінович, К. Н. Азад (2012). Пієлонефрит і бактеріємія від Lactobacillus delbrueckii. Звіти про випадки інфекційних хвороб.