Lactobacillus plantarum je krátká tyčinka, grampozitivní, kataláza negativní bakterie. Je také fakultativní heterofermentativní, fakultativní aerobní a anaerobní. Nacházejí se v mnoha ekologických výklencích a jsou součástí mikrobioty gastrointestinálního traktu lidí a jiných zvířat.
Patří do skupiny bakterií mléčného kvašení (LAB). Jedná se o funkční skupinu, která obsahuje bakterie, které produkují kyselinu mléčnou jako hlavní metabolický produkt fermentace uhlohydrátů.
Lactobacillus plantarum, Obrázek kredity: Příroda. Převzato a upraveno z
Má různé aplikace, zejména při fermentaci potravin, k získání produktů, jako jsou jogurt, sýry, okurky, klobásy a siláž.
vlastnosti
Lactobacillus plantarum je grampozitivní bakterie negativní na katalázu, která nevytváří spory. Je tolerantní aerobní a fakultativní anaerobní. Má nízký obsah GC. Je schopen růst při teplotách mezi 15 a 45 ° C. Toleruje hodnoty pH mezi 4 a 9.
Tato bakterie je schopna produkovat kyselinu mléčnou fermentací glukózy pomocí metabolické dráhy zvané EMP. Fermentace hexóz touto metabolickou cestou produkuje kyseliny D- a L-mléčné.
L. plantarum fermentuje více než 90% nejméně 10 druhů uhlohydrátů, včetně mannitolu, ribózy a sacharózy. Arabinóza a xylóza jsou fermentovány mezi 11 a 89%.
Taxonomie
Lactobacillus plantarum poprvé popsal Orla-Jennsen v roce 1919 a pojmenoval ho Streptobacterium plantarum. Později Pederson (1936) ji přemístil do rodu Lactobacillus. Taxonomicky se nachází ve kmeni Firmicutes, třídě Bacilli, řádu Lactobacillales a rodině Lactobacillaceae.
Funkčně je zařazen mezi bakterie mléčného kvašení (BAL) a je obecně uznáván jako bezpečný (GRAS, pro jeho zkratku v angličtině). GRAS je označení udělené Food and Drug Administration (FDA) Spojených států Severní Ameriky.
Toto označení je dáno látkám, jejichž přidání do potravin je odborníky považováno za bezpečné. GRAS jsou osvobozeny od federálního zákona o potravinách, léčivech a kosmetice této země.
Rod Lactobacillus je rozdělen do tří skupin (A, B a C). Lactobacillus plantarum je zařazen do skupiny B. V této skupině jsou umístěny fakultativní heterofermentativní druhy schopné produkovat kyselinu mléčnou fermentací glukózy. Navíc patří do komplexu druhů, který nese jeho jméno a který obsahuje další čtyři druhy.
Morfologie
Lactobacillus plantarum je mikroorganismus ve tvaru tyčinky se zaoblenými konci. Je široká přibližně 0,9 až 1,2 um a dlouhá 1,0 až 8,0 um. Může růst osamělé nebo vytvářet krátké řetězce.
Její buněčná stěna má vysoký obsah peptidoglykanů a postrádá vnější buněčnou membránu. Má nízký podíl GC a jeho genom je větší než zbytek zástupců skupiny bakterií mléčného kvašení.
Na svém kruhovém chromozomu obsahuje 3 308 274 párů bází. Má tři plazmidy, nazývané pWCFS101, pWCFS102 a pWCFS103.
Lactobacillus plantarum. Převzato a upraveno z
Aplikace
Lactobacillus plantarum má široké uplatnění v potravinářském průmyslu jako startovací kultura a jako konzervační látka. V poslední době se jeho použití jako probiotika a při fermentaci mléčných výrobků zvýšilo. Jeho používání se rovněž zvýšilo ve výrobě vína, masných výrobků a fermentované zeleniny.
Tato bakterie se snadno pěstuje a je považována za bezpečnou probiotiku. Může potlačit velké množství patogenních mikroorganismů z potravin.
Je užitečný proti chorobám, které mohou nepříznivě ovlivnit člověka. Rovněž prokázala pozitivní vliv na zdraví, přežití a přírůstek hmotnosti kojeného skotu během odstavení.
Ve farmaceutickém průmyslu
Lactobacillus plantarum se používá společně s dalšími LAB pro výrobu některých fermentovaných potravin, zejména v mlékárenském průmyslu.
Tyto výrobky jsou vysoce kvalitní a mají dobré vlastnosti textury, chuti a chemického obsahu. Bakterie nezvyšují acidifikaci během fermentace mléka a procesů skladování produktu.
Biopreservative
Lactobacillus plantarum je LAB s vysokým potenciálem jako probiotický biokonzervativ, protože je součástí střevní flóry lidí. Dalším příznivým aspektem je, že má dlouhou historii bezpečného použití jako startovací kultury při fermentaci potravin.
Různé kmeny L. plantarum navíc produkují antimikrobiální sloučeniny s antagonistickou aktivitou proti patogenním a rozkládajícím se bakteriím. Produkuje také fungicidní sloučeniny, které mohou nahradit potenciálně škodlivé konzervační látky v potravinářských výrobcích.
Některé kmeny Lactobacillus plantarum produkují bakteriociny, které se nazývají plantariciny. Bakteriociny jsou toxiny proteinů syntetizované tak, aby inhibovaly růst jiných bakterií.
Plantariciny potlačují růst nejméně pěti běžných potravinářských patogenů. Mezi tyto patogeny patří Escherichia coli a Salmonella typhimurium. Kromě toho mají antagonistickou aktivitu proti bakteriím odpovědným za onemocnění, jako je gastritida, vředy, dutiny a kandidóza.
Nemoci
Druhy Lactobacillus jsou součástí normální gastrointestinální flóry lidí. Ačkoli velmi zřídka, byly také izolovány od různých lidských infekcí, zejména u lidí s oslabeným imunitním systémem. Mezi infekce způsobené bakteriemi tohoto rodu patří bakterémie, endokarditida, abscesy a meningitida.
Lactobacillus plantarum byl spojen se zánětem žlučníku, zubními abscesy, dutinami a peritonitidou. Správná identifikace této bakterie je obtížná, je však velmi důležitá, protože je obvykle rezistentní na vankomycin a jiná antibiotika.
Reference
- JC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Druh Lactobacillus: Taxonomická složitost a kontroverzní citlivost. Klinické infekční nemoci
- G. Melgar-Lalanne, Y. Rivera, H. Hernández-Sánchez (2012). Lactobacliilus plantarum: Přehled s důrazem na biochemické a zdravé vlastnosti. In: Lactobacillus: Klasifikace, použití a zdravotní důsledky. Nejít. Nakladatelství Science.
- A. Abdelazez, H. Abdelmotaal, Z.-T. Zhu, J. Fang-Fang, R. Sami, L.-J. Zhang, AR Al-Tawaha, Xi.-C. Meng, 2018. Možné výhody Lactobacillus plantarum jako probiotika a jeho výhody v lidském zdraví a průmyslových aplikacích: Přehled. Pokroky v životním prostředí. Biologie.
- H. Jurado-Gámez, C. Ramírez, J. Martínez (2013). Hodnocení in vivo Lactobacillus plantarum jako alternativy k použití antibiotik u selat. Časopis MVZ Córdoba.
- SD Todorov, BD Franco. (2010). Lactobacillus plantarum: Charakterizace druhů a použití při výrobě potravin. Recenze potravin mezinárodní.
- D. Tena, NM Martínez, C. Losa, C. Fernández, MJ Medina a JA Sáez-Nieto (2013). Akutní akalkulózní cholecystitida komplikovaná peritonitidou způsobenou Lactobacillus plantarum. Diagnostická mikrobiologie a infekční choroby.