LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Lactobacillus rhamnosus - грампозитивна, мікроаерофільна та факультативно анаеробна бактерія у формі стрижня. Він може рости поодиноко або в коротких ланцюгах. Він не є спороутворюючим, рухливим та каталазонегативним. Він мезофільний, але деякі штами можуть рости при температурі нижче 15 ° С або вище 40 ° С.

Деякі штами L. rhamnosus використовуються в харчовій промисловості завдяки їх пробіотичній та протимікробній дії. Її використання включає не тільки як пробіотики, але і як захисні речовини для ферментованих і неферментованих молочних продуктів, напоїв, готових до вживання продуктів, ковбас та в салатах.

Lactobacillus rhamnosus. Знято та відредаговано з http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/

характеристики

Lactobacillus rhamnosus - дуже вимоглива бактерія з точки зору своїх харчових потреб. Для вирощування потрібна фолієва кислота та інші вітаміни, такі як рибофлавін, ніацин або пантотенова кислота. Також потрібен мінеральний кальцій. Для його початкового зростання потрібні кислі середовища з рН між 4,5 і 6,4.

Його метаболізм є факультативним гетероферментативним. Перетворюють гексози в L (+) - молочну кислоту, згідно шляху Емден-Мейєргофа. Це також бродить пентози. За відсутності глюкози вона виробляє молочну кислоту, оцтову кислоту, мурашину кислоту та етанол.

Таксономія

Lactobacillus - найрізноманітніший з трьох родів сімейства Lactobacillaceae, що належать до типу Firmicutes, класу Bacilli, порядку Lactobacillales.

Цей рід поділяється на три групи (A, B і C) за їх типом бродіння: A) включає облігатні гомоферментативні види, B) факультативно гетероферментативні види та C) облігатні гетероферментативні види.

Lactobacillus rhamnosus належить до групи B цього поділу. Він також входить до функціональної групи бактерій молочної кислоти (LAB). ЛАБ - бактерії, які за рахунок бродіння вуглеводів в основному виробляють молочну кислоту як кінцевий метаболіт.

Цей вид спочатку вважався підвидом L. casei, пізніше його підвищили до видового рівня завдяки генетичним дослідженням, завдяки великій морфологічній та характерній схожості.

Цей та два інших види складають комплекс Lactobacillus casei - функціональну групу без таксономічної валідності. Один з найбільш вивчених штамів цього виду, L. rhamnosus GG, виділений з кишечника людини.

Морфологія

Lactobacillus rhamnosus - бактерія у формі стрижня, розміри якої становлять від 0,8 до 1,0 мкм в ширину і від 2,0 до 4,0 мкм в довжину. Він може рости поодиноко або в коротких ланцюгах. У нього немає джгутика, через що йому не вистачає руху. У ньому можуть бути пілі і плазміди.

Lactobacillus rhamnosus має найрізноманітніші штами, що ростуть у різних середовищах, включаючи піхву та шлунково-кишковий тракт людини. Кожен штам має здатність адаптуватися до широкого кола середовищ.

Його центральний геном містить 2164 генів, із 4711 генів всього. Штам LRB L. rhamnosus має кругову хромосому 2,934,954 bp із вмістом GC 46,78%.

Клітинна стінка

Клітинна стінка складається в основному з товстого шару пептидоглікана (PG), аміно-цукрового полімеру, зшитого з пептидними мостами. Клітинна стінка відповідає за підтримку форми клітини. Це також допомагає захистити бактерії від внутрішніх осмотичних навантажень, які можуть викликати лізис клітин.

Цукровий компонент PG складається з N-ацетилглюкозаміну та N-ацетил-мурамової кислоти, розташованих по черзі. Бічна ланцюг пептиду, що містить три-п'ять амінокислот, зв’язується з N-ацетил-мурамовою кислотою. Точний склад пептидного бічного ланцюга та поперечні зв’язки є специфічним для виду.

Художнє враження Lactobacillus rhamnosus, Фотографія: Електронна мікроскопічна установка, Інститут біотехнології, Гельсінкі. Знято та відредаговано з https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/

Програми

Lactobacillus rhamnosus застосовується в харчовій промисловості для виробництва йогурту, кисломолочного та непастеризованого молока та напівтвердого сиру.

Медичне застосування

Lactobacillus rhamnosus вважається корисним пробіотиком для лікування різних захворювань. Показано, що штам GG Lactobacillus rhamnosus має багаторазові та потенційні можливості в медицині для лікування захворювань.

Серед захворювань, які позитивно лікуються цим штамом, є: діарея різного типу, головним чином через ротавірус у дітей; гострий гастроентерит у дітей; Шлунково-кишковий транспорт вантажно-резистентного ентерококу у ниркових хворих; Також було показано, що він корисний для зменшення можливості розвитку синдрому Аспергера.

Серед захворювань, які потенційно можна було б лікувати або запобігати даванням L. rhamnosus GG, є інфекції дихальних шляхів у дітей; синдром подразненого кишечника; атопічний дерматит, екзема; інфекції сечостатевих шляхів; тривожність і гіпертонія.

Дослідження in vitro показали, що він може модулювати імунітет господаря, зменшуючи вироблення запальних цитокінів з різних еукаріотів. Він також індукує експресію гена муцину кишечника, пригнічуючи приєднання патогенів.

Інші медичні цілі включають зниження кишкової проникності у дітей з синдромом подразненого кишечника. Це також допомагає збільшити втрату ваги у пацієнтів, які дотримуються дієти.

Використовується як пробіотик

Штам L. rhamnosus GG також проявляє пробіотичну та протимікробну активність, яка використовується у харчовій промисловості. Цей штам, індивідуально, здатний інгібувати Clostridium histolyticum, C. difficile та Salmonella enterica.

У поєднанні з іншими штамами L. rhamnosus або з іншими непатогенними бактеріальними видами вони також пригнічують ріст високопатогенних бактерій. Штам L. rhamnosus LC705 пригнічує ріст деяких дріжджів і цвілі.

Патогенність

Lactobacillus rhamnosus пов'язаний з різними видами інфекцій, переважно внутрішньочеревного походження, вражаючи пацієнтів із ослабленою імунною системою.

У цих пацієнтів основні захворювання завжди були злоякісними або важкими розладами шлунково-кишкового тракту. Серед захворювань, пов’язаних із цим видом, є: бактеріємія, ендокардит, менінгіт та перитоніт.

Лактобактерії, як правило, стійкі до ванкоміцину. Lactobacillus rhamnosus сприйнятливий до пеніциліну та аміноглікозидів, зі швидкістю чутливості до 70%.

Однак деякі штами стійкі до стандартних схем антибіотиків. Даптоміцин можна використовувати як альтернативу пеніциліну; чутливість до цефалоспоринів нижча. Хромосомні мутації у L. rhamnosus можуть знижувати спорідненість еритроміцину до рибосоми.

Ендокардит лактобактерій вважається важким ліквідуванням. Рецидиви можуть виникати, головним чином, через відсутність адекватних досліджень чутливості до мікробів.

Також немає стандартизованих методів лікування, які можуть збільшити рецидиви і навіть смерть. Ймовірно, виробництво молочної кислоти лактобактеріями може знизити ефективні концентрації антибіотиків, зменшуючи їх дію.

Список літератури

1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Пробіотик Lactobacillus rhamnosus GG та респіраторні захворювання у дітей. Агро харчова промисловість Привіт Технологія, 23, 6, серія монографічних добавок: Дієтичні волокна та пре / пробіотики.
2. Л. Валік, А. Медвеґова, Д. Ліптакова (2008). Характеристика росту Lactobacillus rhamnosus GG у молоці при субоптимальних температурах. Журнал досліджень харчових продуктів та харчування.
3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Осадка послідовностей геномів та опис штамів L31, L34 та L35 штамів Lactobacillus rhamnosus. Стандарти геномних наук.
4. І. Фелекос, Г. Лазарос, А. Циріга, М. Пірунакі, Г. Ставропулос, Й. Параскевас, М. Тутуза, Д. Тусуліс (2016). Ендокардит Lactobacillus rhamnosus: незвичайний винуватець у пацієнта з хворобою Барлоу. Еллінське товариство кардіологів.
5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Вплив двох штамів Lactobacillus rhamnosus на ліпідний профіль крові щурів, які харчуються дієтою з високим вмістом жиру. Міжнародний журнал досліджень харчових продуктів.
6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Види лактобактерій: Таксономічна складність та суперечлива сприйнятливість. Клінічні інфекційні хвороби