LAKTOKOK: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE, PŘÍNOSY, PATOGENEZE - BIOLOGIE - 2025

Lactococcus je rod grampozitivních pleomorfních bakterií, které mohou růst jednotlivě, v párech nebo v řetězcích. Jsou to homofermentativní chemoorganotrofy, fermentací glukózy produkují kyselinu mléčnou.

Potravinářský průmysl používá některé druhy rodu. Obecně se považují za nepatogenní nebo oportunní patogeny. V posledních letech se však počet klinických případů spojených s infekcemi těmito mikroorganismy zvýšil jak u zvířat, tak u lidí.

Lactococcus lactis, mikroskopický obraz. Převzato a upraveno z https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-Secretion-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- NIZO-Food-Research.html

vlastnosti

-Laktokoky jsou chemoorganotrofní organismy.

- Nemají flagellum, ani nevytvářejí výtrusy. Jsou fakultativní anaerobní, katalázově negativní a nehemolytičtí.

- roste při 10 ° C, ale ne při 45 ° C. Obvykle rostou v médiu se 4% (hm./obj.) NaCl. Produkují kyselinu L-mléčnou fermentací glukózy.

-Všechny kmeny obsahují fosfatidylglycerol a kardiolipin. Nejvíce reagují s antisérem skupiny N.

- Některé kmeny mají nízkou hladinu menachinonů. Obsah GC v DNA se pohybuje od 34 do 43% molárních.

Taxonomie

Rod Lactococcus byl postaven v roce 1985, aby obsahoval skupinu bakterií dříve zahrnutých do rodu Streptococcus (lactis) skupiny N klasifikace Lancefield.

Separace byla prováděna na základě hybridizace nukleových kyselin, fyziologické, srovnávací imunologie a studií složení lipidů a lipoteichoových kyselin.

Taxonomicky se nachází v rodině Streptococcaceae, řádu Lactobacillales, patřící do třídy Bacilli z kmene Firmicutes.

V současné době má rod 14 platných druhů, z nichž devět bylo popsáno v poslední dekádě, včetně Lactococcus reticulitermitis, popsané v roce 2018. Lactococcus garviae má dva poddruhy a Lactococcus lactis má čtyři platné poddruhy a jeden biovar.

Morfologie

Bakterie rodu Lactococcus jsou tvarovány jako koule nebo vejčité buňky, které mohou růst jednotlivě, v párech nebo v řetězcích. V případě, že mají tvar řetězu, jsou buňky protaženy ve stejném směru řetězce.

Mají četné plazmidy, které se mohou lišit velikostí od 2 kb (kilobáza) do více než 100 kb. Buněčná stěna se skládá z peptidoglykanu a matrice polysacharidů, kyseliny teichoové a proteinů.

Lactococcus reticulitermitis, buňky na agarových plotnách 27, po 2 dnech inkubace při 30 ° C za anaerobních podmínek. Pořízeno a upraveno z

Výhody

Rod obsahuje 14 druhů, z nichž se pro průmyslové účely běžně používá pouze Lactococcus lactis, zejména poddruh L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis se historicky používá, jak řemeslně, tak průmyslově, při fermentaci potravin, jako je sýr, jogurt, zelí a podobně.

Americká správa potravin a léčiv (FDA) ji uvádí jako obecně uznávanou jako bezpečnou (GRAS). Tato bakterie, kromě udělování chuti, také produkuje kyseliny, které konzervují jídlo.

Probiotika

Bakterie mléčné kyseliny (LAB) izolované z přírodních mléčných výrobků jsou velkým zájmem mezi opravnými probiotiky normální střevní mikrobioty. Mnoho LAB syntetizuje biologicky aktivní peptidy nebo proteinové komplexy.

Tyto sloučeniny jsou známé jako bakteriociny. Lactococcus lactis produkuje bakteriociny, jako jsou lakticiny, nisiny a laktococciny. Nisin je nejlépe studovanou sloučeninou ve druhé skupině.

Nisin, produkovaný některými kmeny Lactococcus lactis subsp. lactis, je širokospektrální bakteriocin se zvýšenou antimikrobiální aktivitou. Jednou z nejdůležitějších vlastností nisinu je aktivita proti grampozitivním bakteriím a bakteriálním sporům klostridií a bacilů.

Působí také proti jiným bakteriím, které netvoří spory, jako je mnoho druhů patogenních streptokoků a stafylokoků. Je také netoxický, stabilní při nízkém pH a neovlivňuje mikrobiotu gastrointestinálního traktu.

Všechny tyto vlastnosti posilují roli bakterií v potravinářském průmyslu.

Potenciální použití

Kromě své důležité úlohy v potravinářském průmyslu byl L. lactis použit v genetickém inženýrství. Faktory, jako je zcela sekvenovaný genom, malé velikosti (2,3 megabáze nebo Mbp) a úspěšně vyvinutý klonovací systém, z něj učinily funkční model.

Vědci získali například geneticky modifikované kmeny Lactococcus lactis, které produkují a uvolňují Mycobacterium Hsp65. Tato látka je typem proteinu tepelného šoku (Hsp). Hsps jsou imunodominantní proteiny exprimované různými imunitními buňkami a komenzálními bakteriemi.

Perorálně podané Mycobacterium Hsp65 uvolněné geneticky modifikovanými bakteriemi zcela předchází indukované kolitidě u myší. Tyto výsledky mohou otevřít alternativní možnosti pro dlouhodobé zvládání zánětlivého onemocnění střev u lidí.

Lactococcus garvieae, izolovaný z kravského mléka, prokázal svou účinnost při inhibici patogenních mikroorganismů u skotu. Inhibiční spektrum bakteriocinu, vylučované Lactococcus garvieae, jako antimikrobiální látka, má potenciální roli jako alternativní forma antibiotika proti bovinní mastitidě.

Pathogeny

Druhy laktokoků jsou považovány za organismy s nízkou virulencí, které způsobují oportunní infekce u lidí, zejména u lidí s oslabeným imunitním systémem.

V posledních letech se však počet klinických případů souvisejících s infekcemi těmito mikroorganismy zvýšil jak u lidí, tak u zvířat.

Bakterie Lactococcus garvieae, L. piscium a L. lactis subsp. lactis jsou považovány za druh tohoto rodu s největším klinickým významem pro humánní a veterinární medicínu.

Často jsou identifikovány jako enterokoky nebo streptokoky. Vzhledem k obtížím při jejich správné identifikaci je možná jejich klinický význam podceněn.

U lidí

Lactococcus garvieae je spojován s různými nemocemi, zejména nemocničního typu. Mezi tato onemocnění patří bakterémie, infekční endokarditida, jaterní absces, spontánní septikémie, divertikulitida, infekce močových cest a peritonitida.

Lactococcus lactis subsp. cremoris byla hlášena jako příčina bakteriální endokarditidy, septikémie, jater a mozkových abscesů, nekrotizující pneumonitidy, hnisavé pneumonitidy, septické artritidy, infekce hlubokého krku, peritonitidy, stoupající cholangitidy a kanalikulitidy.

Expozice nepasterizovaným mléčným výrobkům je rizikovým faktorem infekce těmito bakteriemi. Lactococcus lactis subsp. laktis je spojován s endokarditidou, byl také izolován z klinických vzorků krve, kožních lézí a moči.

U zvířat

Lactococcus garvieae a L. piscium jsou patogenní pro několik druhů ryb, L. garvieae byl také hlášen jako patogen krevet a způsobuje mastitidu u přežvýkavců. Lactococcus lactis subsp. Bylo hlášeno, že laktis způsobuje infekce u vodních ptáků.

Ošetření

Dosud neexistuje konkrétní směrnice pro antimikrobiální terapii proti infekcím Lactococcus. Pro terapii se mezitím navrhuje stanovit citlivost patogenu izolovaného z kultur.

Penicilin, cefalosporin třetí generace a coamoxiclav byly použity na základě testů citlivosti.

Reference

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Infekce Lactococcus lactis cremoris: už není vzácná? Hlášení případů BMJ.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taxonomie, fyziologie a růst Lactococcus lactis: přehled. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Přenos Streptococcus lactis a příbuzných Streptococci do rodu Lactococcus rodu. Listopad. Systematická a aplikovaná mikrobiologie.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Revize vzniku Lactococcus garvieae: Případ infekce močových cest asociovaný s katetrem způsobený koinfekcí Lactococcus garvieae a Escherichia coli. Hlášení případů infekčních nemocí.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. Infekce laktózy ve vodním ptactvu: první potvrzení u zvířat. Vznikající infekční choroby.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Nová probiotická kultura Lactococcus lactis ssp. lactis: Efektivní příležitosti a vyhlídky. Žurnál mikrobiální a biochemické technologie.
7. Rod Lactoccocus. V seznamu prokaryotických jmen se stavem v nomenklatuře: LPSN. Citováno z www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Lactococcus lactis produkující Hsp65 zabraňuje zánětlivému střevnímu onemocnění u myší pomocí cest závislých na IL-10- a TLR2. Hranice v imunologii.