LACTOBACILLUS DELBRUECKII: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2025

Lactobacillus delbrueckii je grampozitivní bakterie s podlouhlým tvarem tyčinky a zaoblenými konci. Je kataláza negativní, homofermentativní a nepředstavuje bičík. Patří do skupiny druhů, které nesou název jako druh. Je rozdělena do šesti poddruhů.

Některé z těchto poddruhů jsou považovány za probiotika a používají se v potravinářském průmyslu. Jeho hlavní použití je pro kvašení mléčných výrobků a pro výrobu sýrů a jogurtů.

Lactobacillus delbrueckii Foto: Jeff Broadbent, Utah State University. Pořízeno a upraveno z

vlastnosti

Lactobacillus delbrueckii je grampozitivní a kataláza negativní. Je homofermentativní a produkuje výhradně kyselinu D-mléčnou. Všechny kmeny fermentují glukózu, fruktózu, manosu a laktózu.

Fermentace sacharózy a N-acetylglukosaminu je variabilnější v závislosti na poddruhu a kmeni. Může růst při teplotách nad 45 ° C, ale nevyvíjí se při 15 ° C nebo nižších.

Taxonomie

Podle formální taxonomie patří Lactobacillus delbrueckii do kmene Firmicutes, třídy Bacilli, řádu Lactobacillales a rodiny Lactobacillaceae.

Navíc patří do funkční skupiny (bez taxonomické platnosti) bakterií mléčného kvašení (LAB). LAB jsou tak pojmenovány pro produkci kyseliny mléčné během kvašení cukrů.

Skupina Lactobacillus delbrueckii je v současné době složena z 27 druhů, což je druh L. delbrueckii, nejen ze skupiny, ale také z rodu. Tato bakterie byla pojmenována podle německého biofyzika Maxe Delbrücka.

Lactobacillus delbrueckii zahrnuje šest poddruhů: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakicsen a L. delbrueckii subsp indicus.

Šest poddruhů vykazuje vysoký stupeň vztahu DNA-DNA, ale může být rozlišeno na základě různých fenotypových a genotypových znaků.

Morfologie

Všechny kmeny této bakterie jsou tvarovány jako podlouhlá tyč. Jeho velikost se pohybuje od 0,5 do 0,8 um široké a 2,0 až 9,0 um dlouhé. Jeho růst může být individuálně, v párech nebo v krátkých řetězcích.

Nepředstavují pohromu, takže nejsou mobilní. Šest poddruhů se liší ve své schopnosti fermentovat různé cukry. Například L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus a L. delbrueckii subsp lactis, které byly poprvé izolovány z mléčných výrobků, jsou všechny pozitivní na laktózu.

Na druhé straně jsou L. delbrueckii subsp delbrueckii a L. delbrueckii subsp sunkii, které byly izolovány z nemléčných výrobků, negativní na laktózu. To ukazuje na fermentaci uhlohydrátů spojenou s různými výklenky, které tyto poddruhy zabírají.

Poddruhy Lactobacillus delbrueekii lze rozlišit fenotypovými variacemi. Například Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus fermentuje několik sacharidů, tj. Glukózu, laktózu, fruktózu, manosu a někdy galaktosu. Je termofilní a má růstovou teplotu až 48 nebo 50 ° C. Představuje poměr guaninu-cytosinu mezi 49 a 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, fermentuje několik polysacharidů, včetně arabinózy, erythritolu, cellobiózy, fruktózy, galaktózy, glukózy, laktózy, laktulózy, lixózy, maltózy, mannitolu, manózy, ribózy, melibiózy, sacharózy, xylosy, xylózy a rafinóza. Růst probíhá při 40 - 50 ° C, v závislosti na rostoucím médiu. Představuje poměr guaninu-cytosinu 50,2%.

Lactobacillus sp. Převzato a upraveno z

Aplikace

Pouze dva poddruhy L. delbrueckii mají komerční význam, L. delbruckii subsp. bulgaricus a L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus byl poprvé izolován z bulharského mléka. Tento poddruh se používá v kombinaci se Streptococcus thermophilus pro komerční výrobu jogurtu. Používá se také při výrobě švýcarských a italských sýrů.

Hlavní role S. thermophilus a L. delbruckii subsp. bulgaricus při výrobě jogurtu je okyselení mléka a produkování velkého množství kyseliny mléčné z laktózy.

Kyselina mléčná kromě okyselení mléka přispívá k aromatizaci jogurtu. Typická chuť jogurtu je způsobena nejen kyselinou mléčnou, ale také různými karbonylovými sloučeninami, jako je acetaldehyd, aceton a diacetyl, produkovanými bakteriemi.

Lactobacillus delbruckii ve výrobě sýrů. Foto: Irma Esther Montenegro H. Taken a upraveno z

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus vykazuje probiotickou aktivitu. Jeho příjem v jogurtu pomáhá předcházet onemocněním ústní dutiny.

Navrhované mechanismy pro probiotickou aktivitu tohoto bacilu zahrnují: 1) antagonismus s patogeny kompeticí o vazebná místa a / nebo inhibici intracelulárních signálních drah; 2) stimulace slizničního imunitního systému a zvýšená obrana hostitele proti patogenním bakteriím a cizím antigenům.

Některé kmeny tohoto laktobacilu jsou schopné produkovat exopolysacharidy (EPS). Mezi fyziologické účinky EPS patří zlepšení a regulace imunitní odpovědi a snížení cholesterolu.

Lactobacillus delbruckii

Na druhé straně L. delbrueckii subsp. lactis byl původně izolován ze zdroje mléka. Použití těchto poddruhů je hlavně pro komerční výrobu sýra mozzarella.

Nedávné studie prokázaly vysoký potenciál subsp. Lactobacillus delbrueckii. delbrueckii (AS13B) pro použití v akvakultuře. Tento kmen byl použit v potravě larev mořských vlků (Dicentrarchus labrax, L.) v kultuře.

Jeho aplikace zlepšuje zdraví ryb a zvyšuje jejich přežití, což umožňuje zvýšit jejich produkci. Bakterie byly dodávány s použitím Brachionus plicatilis a / nebo Artemia salina jako nosiče.

Bylo také prokázáno, že stimuluje imunitní systém střevního larev a snižuje transkripci klíčových prozánětlivých genů. Jeho použití v jiných plodinách a jeho ziskovost musí být ještě posouzeny.

Ze zbývajících poddruhů druhu L. delbrueckii subsp. indicus byl poprvé izolován v roce 2005 z mléčného produktu v Indii. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii v roce 2012, z rostlinných produktů; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii byl mezitím izolován z kvašeného alkoholického nápoje v roce 2015.

Potenciální aplikace

Poměrně nedávné zjištění těchto posledních poddruhů může být jedním z hlavních důvodů, proč nejsou v současné době komerčně relevantní. Genomové sekvenování každého z nich pravděpodobně pomůže určit vlastnosti, které by mohly mít budoucí komerční význam.

Mohlo by to také pomoci vysvětlit jejich mechanismy přizpůsobení složitým prostředím. Posledně jmenovaný by mohl být použit ke zlepšení kvality známých komerčních druhů, zejména v oblastech rezistence vůči fágům, přizpůsobení se podmínkám stresu prostředí. Nebo zvýšit produkci exopolysacharidů a produkovat požadované aromatické sloučeniny.

Pathogeny

Různé druhy Lactobacillus jsou obecně považovány za nepatogenní. V posledních letech však byly hlášeny infekce močových cest (UTI) způsobené bakteriemi tohoto rodu, včetně Lactobacillus delbrueckii.

Hlavními oběťmi těchto infekcí jsou starší ženy. Protože tyto druhy neredukují dusičnany na dusitany, UTI, které způsobují, obvykle zůstávají bez povšimnutí na testovacích proužcích. Byly také spojeny s bakterémií a pyelonefritidou.

Reference

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Rod Lactobacillus: Taxonomická aktualizace. Probiotika a antimikrobiální proteiny.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., izolované z indických mléčných výrobků. Mezinárodní žurnál systematické a evoluční mikrobiologie.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., izolovaný z dolo mladiny, alkoholického kvašeného nápoje v 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). Účinek přidání Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii o složení střevní mikrobioty a přispění k dobrým životním podmínkám evropských mořských vlků (Dicentrarchus labrax, L.). Mikrobiální ekologie ve zdraví a nemoci.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., izolovaný od sunki, tradiční japonské okurky. Mezinárodní žurnál systematické a evoluční mikrobiologie.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pyelonefritida a bakterie z Lactobacillus delbrueckii. Hlášení případů infekčních nemocí.