БИФИДОБАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКА, РАЗМНОЖЕНИЕ, ПИТАНИЕ, ПОЛЬЗА - БИОЛОГИЯ - 2025

Bifidobacterium - это род бактерий класса актинобактерий, который объединяет виды, которые характеризуются грамположительными характеристиками, отсутствием жгутика и обычно разветвленными и анаэробными. Они являются одной из основных групп бактерий, составляющих флору желудочно-кишечного тракта млекопитающих, в том числе человека.

Эти бактерии были впервые идентифицированы в 1899 году французским педиатром Анри Тиссье, который изолировал их от кишечной флоры младенцев, и до 1960 года считалось, что все они принадлежат к одному виду, называемому Lactobacillus bifidus. В настоящее время род Bifidobacterium объединяет более 30 действительных видов.

Микроскопическое изображение подростковых бифидобактерий. Взято и отредактировано по ссылке: Y tambe.

Некоторые виды этого рода используются в качестве пробиотиков, то есть микроорганизмов, которые при попадании в организм способны изменять кишечную флору, принося пользу для здоровья тех, кто их ест.

Среди преимуществ использования Bifidobacterium в качестве пробиотиков - тот факт, что он помогает в перистальтических движениях кишечника. Он также помогает бороться с побочными эффектами лечения Helicobacter pylori, такими как диарея и галитоз.

Общие характеристики

Бактерии рода Bifidobacterium имеют характерную Y-образную форму, что дало начало названию группы (бифидобактерии). Все они грамположительны, то есть окрашены в фиолетовый цвет методом окрашивания по Граму.

До недавнего времени исследователи считали, что все бифидобактерии строго анаэробны, однако открытие и описание новых видов этого рода показало, что они имеют разные уровни толерантности к кислороду.

В зависимости от этой толерантности в настоящее время бифидобактерии подразделяются на четыре группы: бактерии , обладающие повышенной чувствительностью к O ₂ , чувствительные к O ₂ , аэротолерантные и микроаэрофильные.

Они являются частью группы так называемых молочнокислых бактерий, то есть тех бактерий, у которых основным конечным продуктом ферментации углеводов является молочная кислота.

Все они неподвижны из-за отсутствия жгутиков.

Геном представителей этого рода колеблется от 1,73 до 3,25 МБ, причем около 15% генов связаны с кодированием ферментов, участвующих в метаболизме углеводов.

Бифидобактерии широко распространены в желудочно-кишечном тракте, влагалище и ротовой полости млекопитающих, включая человека. Ученые также выделили некоторые виды из желудочно-кишечного тракта птиц и насекомых.

таксономия

Эти бактерии таксономически расположены в типе Actinobacteria, классе Actinobacteria, отряде Bifidobacteriales, семействе Bifidobacteriaceae. Бифидобактерии были впервые выделены в 1899 году доктором Тиссье из Института Пастера во Франции, и он назвал их бифидами из-за их характерной формы.

Несмотря на то, что род Bifidobacterium был создан Орла-Йенсеном в 1924 году, до 1960 года все бифидобактерии считались одним видом, принадлежащим к роду Lactobacillus (L. bifidus).

В настоящее время известно 32 вида Bifidobacterium, многие из которых идентифицированы на основе секвенирования генома.

репродукция

Все бактерии рода Bifidobacterium размножаются бинарным делением. Это процесс бесполого размножения, который начинается с репликации генетического материала, который состоит из одной кольцевой двухцепочечной хромосомы ДНК.

После репликации хромосомы каждая копия располагается в одном полюсе бактериальной клетки, начинается деление цитоплазмы и образование перегородки, которая разделит цитоплазму на два отсека, этот процесс называется цитокинезом.

В конце формирования клеточной стенки и мембраны в перегородке возникают две дочерние клетки меньшего размера, которые затем растут и могут снова вступить в процесс деления.

питание

Бифидобактерии в основном являются комменсалами в кишечном тракте млекопитающих и других организмов, там они помогают переваривать высокомолекулярные углеводы, разлагая их на более мелкие молекулы, которые могут быть ассимилированы ими, другими бактериями, а также их хозяевами.

Люди, как и другие многоклеточные животные, не могут переваривать некоторые полисахариды, в то время как бактерии - нет, потому что они способны синтезировать ферменты, такие как фруктаназы, которые способны действовать, разрывая связи, составляющие полисахариды, называемые фруктанами.

Электронно-микроскопическое изображение Bifidobacterium longum. Взято и отредактировано по ссылке: Julie6301.

Фруктан - это общее название различных полимеров фруктозы, которые являются частью резервного материала самых разных растений.

Продукты с бифидобактериями

Бифидобактерии относятся к группе молочнокислых бактерий, то есть бактерий, вырабатывающих молочную кислоту в результате углеводного брожения. Продукты, содержащие Bifidobacterium, - это в основном молочные продукты и их производные.

Эти продукты включают сыры, йогурт и кефир. Последний представляет собой продукт, похожий на йогурт, который получают путем сквашивания молока дрожжами и бактериями. Это продукт питания, родом из Восточной Европы и Юго-Западной Азии, и он содержит больше пробиотиков, чем йогурт.

Механизм действия пробиотиков

Во-первых, процесс питания бифидобактериями способствует перевариванию неперевариваемых человеком сахаров, разлагая их и высвобождая питательные вещества, которые могут быть усвоены их хозяином.

Во-вторых, молочная кислота, вырабатываемая в результате метаболизма бифидобактерий, помогает снизить pH желудочно-кишечного тракта, что предотвращает распространение грамотрицательных бактерий, которые могут быть опасными для здоровья.

Польза для здоровья

Важность присутствия бифидобактерий в желудочно-кишечном тракте для здоровья человека была известна исследователям с начала прошлого века. Действительно, еще в 1907 году тогдашний директор Института Пастера Эли Мечников выдвинул теорию о том, что молочнокислые бактерии полезны для здоровья человека.

Мечников основывал свою теорию на том факте, что долголетие болгарских фермеров, по всей видимости, связано с потреблением кисломолочных продуктов. В связи с этим этот микробиолог предложил оральное применение культур ферментативных бактерий, чтобы имплантироваться в кишечник, оказывая полезное действие.

Присутствие бифидобактерий в желудочно-кишечном тракте помогает в процессе переваривания углеводов, а также связано с меньшей частотой аллергии. В настоящее время некоторые виды Bifidobacterium считаются безопасными и используются в пищевой промышленности в качестве пробиотиков.

Согласно Комплексной базе данных Natural Medicines, использование этих бактерий в качестве пробиотиков, вероятно, безопасно для лечения некоторых заболеваний, таких как:

Запор

Запор - это затрудненное опорожнение кишечника, которое обычно осуществляется реже трех раз в неделю, с чрезмерным усилием, болью и ощущением неполного испражнения. Это может быть связано с различными факторами, такими как диета с низким содержанием клетчатки, диабет, стресс, депрессия, болезни сердца или щитовидной железы, среди других.

Клинические испытания показали, что добавление Bifidobacterium к диете способствует увеличению опорожнения кишечника, значительно увеличивая количество дефекаций в неделю у пациентов. Однако этот результат может варьироваться в зависимости от используемого штамма бифидобактерий.

Питание с бифидобактериями. 90 грамм кефирных зерен на тарелке. Взято и отредактировано с сайта: Webaware.

Заражение

Helicobacter pylori - грамотрицательная бактерия, имеющая спиралевидную форму, отсюда и название рода. Он обитает исключительно в желудочно-кишечном тракте человека и может вызывать различные заболевания, такие как гастрит, язвенная болезнь и лимфома лимфоидной ткани, связанной со слизистой оболочкой.

Лечение инфекции H. pylori включает в себя два разных вида антибиотиков для предотвращения развития резистентности, а также антациды, которые помогают восстановить слизистую оболочку стенок желудка. Это лечение может иметь побочные эффекты, такие как диарея и галитоз.

Кроме того, антибиотики действуют как против H. pylori, так и против других присутствующих бактерий. Если лечение сопровождается приемом внутрь бифидобактерий и лактобацилл, побочные эффекты лечения уменьшаются. Также предотвращается повторное заселение кишечного тракта грамотрицательными бактериями.

понос

Ротавирусы - это вирусы без оболочки, двухкапсидные, колесообразные, которые могут вызывать заболевание, характеризующееся рвотой и водянистой диареей у младенцев в течение 3-8 дней. Введение бифидобактерий может сократить продолжительность этого типа диареи.

Точно так же, если бифидобактерии попадают в организм вместе с лактобациллами или стрептококками, это может предотвратить диарею путешественников, которая представляет собой легкую инфекцию, вызываемую бактериями, которые загрязнили воду или плохо обработанную пищу.

Паучит или паучит

Паучит - неспецифическое воспаление илеоанального резервуара неизвестной причины, хотя фекальная флора играет важную роль в его развитии. Он поражает пациентов, перенесших панпроктоколэктомию, и вызывает значительное ухудшение качества их жизни.

Различные клинические испытания дали достаточно доказательств, чтобы показать, что прием пробиотиков, состоящих из бифидобактерий, лактобактерий, со стрептококками или без них, помогает предотвратить появление этого воспаления.

Инфекции дыхательных путей

Регулярный прием пробиотиков, содержащих бифидобактерии, помогает укрепить иммунную систему здоровых людей, предотвращая появление инфекций дыхательных путей, однако не помогает предотвратить госпитальные инфекции у младенцев и подростков.

Прочие болезни

Существует значительное количество других заболеваний, при которых было высказано предположение, что прием Bifidobacterium будет иметь положительный эффект, но для которых нет достаточных научных доказательств, подтверждающих такие утверждения. К ним относятся экзема, лекарственная диарея, биполярное расстройство и диабет.

Также нельзя быть уверенным, что он эффективен для лечения целиакии, артрита, замедления старения, предотвращения инфекций, связанных с химиотерапией, контроля уровня холестерина и других заболеваний.

Ссылки

1. Э. У. Нестер, CE Робертс, Н. Н. Пиршолл и Б. Дж. Маккарти (1978). Микробиология. 2-е издание. Холт, Райнхарт и Уинстон.
2. Bifidobacterium. В Википедии. Получено с: en.wikipedia.org.
3. Г.А. Лугли, К. Милани, С. Дуранти, Л. Манкабелли, М. Мангифеста, Ф. Туррони, А. Виаппиани, Д. ван Зиндерен и М. Вентура (2007). Отслеживание таксономии рода Bifidobacterium на основе филогеномного подхода. Прикладная и экологическая микробиология
4. М. Вентура и Р. Зинк (2002). Быстрая идентификация, дифференциация и предложенная новая таксономическая классификация Bifidobacterium lactis. Прикладная и экологическая микробиология.
5. Бифидобактерии. В MedicinePlus. Получено с: medlineplus.gov.
6. П. Дж. Симпсон, Г. Ф. Фитцджеральд, К. Стэнтон и Р. П. Росс (2004). Оценка селективной среды на основе мупироцина для подсчета бифидобактерий из пробиотических кормов для животных. Журнал микробиологических методов.