BIFIDOBACTERIUM: VLASTNOSTI, REPRODUKCE, VÝŽIVA, PŘÍNOSY - BIOLOGIE - 2025

Bifidobacterium je rod bakterií třídy Actinobacteria, který seskupuje druhy, které se vyznačují grampozitivitou, postrádáním bičíku a obvykle větvené a anaerobní. Jsou jednou z hlavních skupin bakterií, které tvoří gastrointestinální flóru savců, včetně člověka.

Tyto bakterie byly poprvé identifikovány v roce 1899 francouzským pediatrem Henriem Tissierem, který je izoloval od střevní flóry kojenců a až do roku 1960 se věřilo, že všichni patřili ke stejnému druhu, zvanému Lactobacillus bifidus. V současné době rod Bifidobacterium sdružuje více než 30 platných druhů.

Mikroskopický obraz dospívajícího Bifidobacterium. Převzato a upraveno z: Y tambe.

Některé druhy rodu se používají jako probiotika, tj. Mikroorganismy, které při požití jsou schopny změnit střevní flóru a propagovat tak výhody pro zdraví těch, kteří je jedí.

Mezi výhody použití Bifidobacterium jako probiotik patří skutečnost, že pomáhá při peristaltických pohybech střeva. Pomáhá také bojovat s vedlejšími účinky léčby Helicobacter pylori, jako je průjem a halitóza.

Obecné vlastnosti

Bakterie rodu Bifidobacterium mají charakteristický tvar Y, což dává název skupiny (bifidní bakterie). Všechny jsou grampozitivní, to znamená, že jsou barveny fialovou metodou Gramova barvení.

Až do nedávných let se vědci domnívali, že všechny bifidobakterie byly přísně anaerobní, objev a popis nových druhů rodu však ukázal, že mají různé úrovně tolerance vůči kyslíku.

V závislosti na této toleranci jsou dnes Bifidobacterium klasifikovány do čtyř skupin: bakterie, které jsou přecitlivělé na O ₂, citlivé na O ₂, aerotolerantní a mikroaerofilní.

Jsou součástí skupiny tzv. Bakterií mléčného kvašení, tj. Těch bakterií, jejichž hlavním koncovým produktem fermentace uhlohydrátů je kyselina mléčná.

Všichni nejsou mobilní kvůli nedostatku bičíků.

Genom členů tohoto rodu se pohybuje mezi 1,73 a 3,25 Mb, s přibližně 15% genů spojených s kódováním enzymů zapojených do metabolismu uhlohydrátů.

Bifidobakterie jsou široce distribuovány v gastrointestinálním traktu, vagíně a ústech savců, včetně lidí. Vědci také izolovali některé druhy z gastrointestinálního traktu ptáků a hmyzu.

Taxonomie

Tyto bakterie jsou taxonomicky umístěny ve kmeni Actinobacteria, třída Actinobacteria, řád Bifidobacteriales, čeleď Bifidobacteriaceae. Bifidobakterie poprvé izoloval v roce 1899 Dr. Tissier z Institutu Pasteur ve Francii a kvůli jejich charakteristickému tvaru je nazýval bifida.

Přes skutečnost, že rod Bifidobacterium byl založen Orla-Jensenem v roce 1924, až do roku 1960 byly všechny bifidobakterie považovány za jediný druh rodu Lactobacillus (L. bifidus).

V současné době je uznáno 32 druhů Bifidobacterium, z nichž mnohé byly identifikovány na základě sekvenování genomu.

Reprodukce

Bakterie rodu Bifidobacterium se množí binárním štěpením. Jedná se o proces asexuální reprodukce, který začíná replikací genetického materiálu, který sestává z jediného kruhového dvouřetězcového chromozomu DNA.

Po replikaci chromozomu je každá kopie umístěna v jednom pólu bakteriální buňky, začíná se dělení cytoplazmy a vzniká septum, které cytoplazmu rozdělí na dva oddíly. Tento proces se nazývá cytokineze.

Na konci buněčné stěny a tvorby membrány v septu vznikají dvě menší dceřiné buňky, které pak rostou a mohou znovu vstoupit do štěpného procesu.

Výživa

Bifidobakterie jsou většinou komenzální látky ve střevním traktu savců a dalších organismů, pomáhají trávení sacharidů s vysokou molekulovou hmotností a rozkládají je na menší molekuly, které mohou být asimilovány jinými bakteriemi i hostiteli.

Lidé, stejně jako jiné metazoany, nejsou schopni strávit některé polysacharidy, zatímco bakterie jsou, protože jsou schopné syntetizovat enzymy, jako jsou fruktanázy, které jsou schopné působit přerušením vazeb, které tvoří polysacharidy nazývané fruktany.

Snímek Bifidobacterium longum pomocí elektronové mikroskopie. Převzato a upraveno od: Julie6301.

Fructan je obecný název pro různé fruktózové polymery, které jsou součástí rezervního materiálu široké škály rostlin.

Potraviny s bifidobakteriemi

Bifidobakterie patří do skupiny bakterií mléčného kvašení, tj. Bakterií, které produkují kyselinu mléčnou v důsledku fermentace uhlohydrátů. Potraviny obsahující Bifidobacterium jsou hlavně mléčné výrobky a jejich deriváty.

Mezi tato jídla patří sýry, jogurt a kefír. Ten je produktem podobným jogurtu, který se získává fermentací mléka kvasinkami a bakteriemi. Je to potravina původem z východní Evropy a jihozápadní Asie a obsahuje vyšší množství probiotik než jogurt.

Mechanismus účinku jako probiotika

Zaprvé, proces výživy bifidobakterií pomáhá trávení cukrů, které jsou přímo nestrávitelné pro člověka, degraduje je a uvolňuje živiny, které mohou být asimilovány hostitelem.

Za druhé produkt kyseliny mléčné metabolismu bifidobakterií pomáhá snižovat pH gastrointestinálního traktu, což zabraňuje proliferaci gramnegativních bakterií, které mohou být zdraví škodlivé.

Výhody zdraví

Důležitost přítomnosti bifidobakterií v gastrointestinálním traktu pro lidské zdraví byla vědcům známa od začátku minulého století. Už v roce 1907 navrhla tehdejší ředitel Pasteurova institutu Elie Metchnikoff teorii, že bakterie kyseliny mléčné jsou prospěšné pro lidské zdraví.

Metchnikoff založil svou teorii na skutečnosti, že dlouhověkost bulharských zemědělců se zdála spojena se spotřebou fermentovaných mléčných výrobků. Z tohoto důvodu tento mikrobiolog navrhl orální aplikaci kultur fermentativních bakterií, aby se implantovaly do střevního traktu a provedly jejich prospěšný účinek.

Přítomnost bifidobakterií v gastrointestinálním traktu pomáhá při trávení uhlohydrátů a je také spojena s nižší frekvencí alergií. V současné době jsou některé druhy Bifidobacterium obecně považovány za bezpečné a v potravinářském průmyslu se používají jako probiotika.

Podle obsáhlé databáze přírodních léčiv je použití těchto bakterií jako probiotik pravděpodobně bezpečné při léčbě některých poruch, jako jsou:

Zácpa

Zácpa je obtížné provádět střevní pohyby, které jsou obvykle méně než třikrát týdně, s nadměrnou námahou, bolestí a pocitem neúplné evakuace. To může být spojeno s různými faktory, jako je nízkotučná strava, cukrovka, stres, deprese, onemocnění srdce nebo štítné žlázy, mimo jiné.

Klinické studie ukázaly, že přidání Bifidobacterium do stravy pomáhá zvyšovat pohyby střev, což výrazně zvyšuje počet týdenních pohybů střev u pacientů. Tento výsledek se však může lišit v závislosti na použitém kmeni bifidobakterií.

Jídlo s bifidobakteriemi. 90 gramů kefírových zrn na talíři. Převzato a upraveno z: Webaware.

Infekce

Helicobacter pylori je gramnegativní bakterie charakterizovaná tím, že má spirálovitý tvar, odtud název rodu. Žije výhradně v gastrointestinálním traktu člověka a může způsobovat různá onemocnění, jako je gastritida, peptický vřed a lymfom lymfatické tkáně spojené se sliznicí.

Léčba infekce H. pylori zahrnuje dvě různé druhy antibiotik, která zabraňují rozvoji rezistence, jakož i antacida, která pomáhají obnovit obložení stěn žaludku. Tato léčba může mít vedlejší účinky, jako je průjem a halitóza.

Navíc antibiotika působí jak proti H. pylori, tak proti ostatním přítomným bakteriím. Pokud je léčba doprovázena požitím bifidobakterií a laktobacilů, jsou vedlejší účinky léčby sníženy. Střevní trakt také zabraňuje reklonizaci gramnegativních bakterií.

Průjem

Rotaviry jsou neobalené viry tvaru dvou koleček, které mohou způsobit onemocnění charakterizované zvracením a vodnatým průjmem u kojenců po dobu 3 až 8 dnů. Podávání bifidobakterií může zkrátit dobu trvání tohoto typu průjmu.

Podobně, pokud se bifidobakterie spolknou spolu s laktobacilem nebo streptokokem, může zabránit průjmům cestovatele, což je mírná infekce způsobená bakteriemi, které kontaminovaly vodu nebo špatně zacházely s jídlem.

Pouchitida nebo pouchitida

Pouchitida je nespecifický zánět ileoanálního rezervoáru neznámé příčiny, ačkoli fekální flóra hraje důležitou roli v jejím vývoji. Ovlivňuje pacienty, kteří podstoupili panproctocolectomy a způsobuje velké zhoršení jejich kvality života.

Různé klinické studie poskytly dostatek důkazů, které ukazují, že příjem probiotik složených z bifidobakterií, laktobacilů, se streptokoky nebo bez nich pomáhá zabránit vzniku tohoto zánětu.

Infekce dýchacích cest

Pravidelný příjem probiotik obsahujících bifidobakterie pomáhá posilovat imunitní systém zdravých lidí, a tím zabraňuje vzniku infekcí dýchacích cest, nepomáhá však předcházet nemocničním infekcím u kojenců a dospívajících.

Jiné nemoci

Existuje značné množství dalších nemocí, u nichž bylo navrženo, že užívání Bifidobacterium by mělo příznivé účinky, ale o nichž neexistují dostatečné vědecké důkazy na podporu takových tvrzení. Patří k nim ekzém, průjem léčiv, bipolární porucha a diabetes.

Nelze také zajistit, aby byl účinný při léčbě celiakie, artritidy, zpomalení stárnutí, prevence infekcí souvisejících s chemoterapií, kontroly hladin cholesterolu a dalších nemocí.

Reference

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall a BJ McCarthy (1978). Mikrobiologie. 2. vydání. Holt, Rinehart a Winston.
2. Bifidobacterium. Na Wikipedii. Obnoveno z: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen a M. Ventura (2007). Sledování taxonomie rodu Bifidobacterium na základě fylogenomického přístupu. Aplikovaná a enviromentální mikrobiologie
4. M. Ventura a R. Zink (2002). Rychlá identifikace, diferenciace a navržená nová taxonomická klasifikace Bifidobacterium lactis. Aplikovaná a enviromentální mikrobiologie.
5. Bifidobakterie. V MedicinePlus. Obnoveno z: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton a RP Ross (2004). Hodnocení selektivního média na bázi mupirocinu pro stanovení počtu bifidobakterií z probiotického krmiva pro zvířata. Žurnál mikrobiologických metod.