LACTOBACILLUS DELBRUECKII: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI - BIOLOGI - 2025

Lactobacillus delbrueckii er en Gram-positive bakterier med en langstrakt stavform og afrundede ender. Det er katalase-negativt, homofermentativt og præsenterer ikke et flagellum. Det tilhører en gruppe arter, der bærer sit navn som en typeart. Det er opdelt i seks underarter.

Nogle af disse underarter betragtes som probiotika og anvendes i fødevareindustrien. Dets vigtigste anvendelse er til gæring af mejeriprodukter og til produktion af ost og yoghurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto af: Jeff Broadbent, Utah State University. Taget og redigeret fra

egenskaber

Lactobacillus delbrueckii er Gram-positiv og katalase negativ. Det er homofermentativ og producerer udelukkende D-mælkesyre. Alle stammer fermenterer glukose, fruktose, mannose og lactose.

Fermenteringen af ​​saccharose og N-acetylglucosamin er mere variabel afhængigt af underarten og stammen. Det kan vokse ved temperaturer over 45 ° C, men udvikler sig ikke ved 15 ° C eller derunder.

Taksonomi

I henhold til formel taksonomi hører Lactobacillus delbrueckii til phylum Firmicutes, klassen Bacilli, ordenen Lactobacillales og familien Lactobacillaceae.

Derudover hører det til den funktionelle gruppe (uden taxonomisk gyldighed) af mælkesyrebakterier (LAB). LAB'er er således navngivet for at producere mælkesyre under fermenteringen af ​​sukkerarter.

Lactobacillus delbrueckii-gruppen er i øjeblikket sammensat af 27 arter, hvor L. delbrueckii er typen, ikke kun af gruppen, men også af slægten. Denne bakterie blev opkaldt efter Max Delbrück, en tysk biofysiker.

Lactobacillus delbrueckii omfatter seks underarter: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii og L. delbrueckii subsp indicus.

De seks underarter viser en høj grad af DNA-DNA-forhold, men kan differentieres på baggrund af forskellige fænotype og genotype træk.

Morfologi

Alle stammer af denne bakterie er formet som en langstrakt stang. Dens størrelse spænder fra 0,5 til 0,8 um bred med 2,0 til 9,0 um lang. Dens vækst kan ske individuelt, parvis eller i korte kæder.

De præsenterer ikke en svøbe, så de er ikke mobile. De seks underarter er forskellige i deres evne til at fermentere forskellige sukkerarter. F.eks. Er L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus og L. delbrueckii subsp lactis, isoleret for første gang fra mejeriprodukter, alle laktosepositive.

På den anden side er L. delbrueckii subsp delbrueckii og L. delbrueckii subsp sunkii, som blev isoleret fra ikke-mejeriprodukter, laktosegative. Dette indikerer en kulhydratfermentering, der er forbundet med de forskellige nicher, som disse underarter optager.

Lactobacillus delbrueekii-underarten kan differentieres ved fænotype variationer. For eksempel fermenterer Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus få kulhydrater, det vil sige glukose, lactose, fruktose, mannose og undertiden galactose. Det er termofilt og har en væksttemperatur på op til 48 eller 50 ° C. Det viser et Guanine-Cytosin-forhold på mellem 49 og 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii fermenterer på den anden side adskillige polysaccharider, herunder arabinose, erythritol, cellobiose, fructose, galactose, glucose, lactose, lactulose, lixose, maltose, mannitol, mannose, ribose, melibiose, sucrose, xyl og raffinose. Væksten forekommer ved 40 - 50 ° C, afhængigt af det voksende medium. Det viser et Guanine-Cytosin-forhold på 50,2%.

Lactobacillus sp. Taget og redigeret fra

Applikationer

Kun to af L. delbrueckii-underarterne har kommerciel relevans, L. delbruckii subsp. bulgaricus og L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus blev for første gang isoleret fra bulgarsk mælk. Denne underart bruges i kombination med Streptococcus thermophilus til kommerciel produktion af yoghurt. Det bruges også til produktion af schweiziske og italienske oste.

Hovedrollen for S. thermophilus og L. delbruckii subsp. bulgaricus ved fremstilling af yoghurt er at forsure mælk og fremstille en stor mængde mælkesyre fra laktose.

Mælkesyre bidrager, udover at syrne mælken, til yoghurtens smag. Den typiske smag af yoghurt skyldes ikke kun mælkesyre, men også forskellige carbonylforbindelser, såsom acetaldehyd, acetone og diacetyl, produceret af bakterier.

Lactobacillus delbruckii i osteproduktion. Foto af Irma Esther Montenegro H. Taget og redigeret fra

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus viser probiotisk aktivitet. Dens indtagelse i yoghurt hjælper med at forhindre sygdomme i mundhulen.

Foreslåede mekanismer til den probiotiske aktivitet af denne bacillus inkluderer: 1) antagonisme med patogener ved konkurrence om bindingssteder og / eller inhibering af intracellulære signalveje; 2) stimulering af det slimhindeimmunsystem og øget værtsforsvar mod patogene bakterier og fremmede antigener.

Nogle stammer af denne lactobacillus er i stand til at producere exopolysaccharider (EPS). Blandt de fysiologiske virkninger af EPS er forbedring og regulering af immunresponsen og reduktion af kolesterol.

Lactobacillus delbruckii

På den anden side har L. delbrueckii subsp. lactis blev oprindeligt isoleret fra en mejerikilde. Brugen af ​​denne underart er hovedsageligt til kommerciel produktion af mozzarellaost.

Nylige undersøgelser har vist et stort potentiale for en Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) til brug i akvakultur. Denne stamme er blevet anvendt i diæten af ​​seabass larver (Dicentrarchus labrax, L.) i kultur.

Dens anvendelse forbedrer fiskens sundhed og øger deres overlevelse, hvilket tillader at øge deres produktion. Bakterierne blev leveret under anvendelse af Brachionus plicatilis og / eller Artemia saltvand som bærere.

Det er også vist, at det stimulerer larve-tarmimmunsystemet og reducerer transkriptionen af ​​nøglepro-inflammatoriske gener. Dets anvendelse i andre afgrøder og dens rentabilitet er endnu ikke vurderet.

Af de resterende underarter af arten er L. delbrueckii underart. indicus blev først isoleret i 2005 fra et mejeriprodukt i Indien. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii i 2012, fra plantebaserede produkter; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii blev i mellemtiden isoleret fra en gæret alkoholholdig drik i 2015.

Potentielle applikationer

Den relativt nyere konstatering af disse sidstnævnte underarter kan være en af ​​hovedårsagerne til, at de ikke i øjeblikket er kommercielt relevante. Genomsekventering af hver vil sandsynligvis hjælpe med at bestemme egenskaber, der kan være af fremtidig kommerciel relevans.

Det kan også hjælpe med at forklare deres mekanismer for tilpasning til komplekse miljøer. Sidstnævnte kunne bruges til at forbedre kvaliteterne hos kendte kommercielle arter, især inden for fagresistens, tilpasning til miljømæssige stressforhold. Eller for at forbedre eksopolysaccharidproduktionen og fremstille ønskede smagsforbindelser.

Pathogeny

De forskellige arter af Lactobacillus betragtes generelt som ikke-patogene. Imidlertid er urinvejsinfektioner (UTI'er) forårsaget af bakterier af denne slægt, inklusive Lactobacillus delbrueckii, rapporteret i de senere år.

De største ofre for disse infektioner er ældre kvinder. Da disse arter ikke reducerer nitrat til nitrit, går UTI'erne, de forårsager, normalt upåaktet hen til screeningsteststrimler. De har også været forbundet med bakteræmi og pyelonephritis.

Referencer

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Slægten Lactobacillus: En taksonomisk opdatering. Probiotika og antimikrobielle proteiner.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., isoleret fra indiske mejeriprodukter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., isoleret fra dolo wort, en alkoholisk gæret drik i Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Effekt af tilsætningen af ​​Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii om tarmmikrobiotasammensætning og bidrag til velvære for europæisk havabbor (Dicentrarchus labrax, L.). Mikrobiel økologi i sundhed og sygdom.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., isoleret fra sunki, en traditionel japansk sylteagure. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pyelonephritis og Bakteremia fra Lactobacillus delbrueckii. Sagsrapporter ved infektionssygdomme.