LACTOBACILLUS DELBRUECKII: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Lactobacillus delbrueckii - грамположительные бактерии, имеющие форму удлиненного стержня и закругленных концов. Он отрицательный по каталазе, гомоферментативен и не имеет жгутика. Он принадлежит к группе видов, носящих свое название типовых видов. Он делится на шесть подвидов.

Некоторые из этих подвидов считаются пробиотиками и используются в пищевой промышленности. В основном он используется для ферментации молочных продуктов, а также для производства сыра и йогурта.

Lactobacillus delbrueckii Фото: Джефф Бродбент, Университет штата Юта. Взято и отредактировано с https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

характеристики

Lactobacillus delbrueckii является грамположительным и отрицательным по каталазе. Это гомоферментативный препарат, вырабатывающий исключительно D-молочную кислоту. Все штаммы сбраживают глюкозу, фруктозу, маннозу и лактозу.

Ферментация сахарозы и N-ацетилглюкозамина более вариабельна в зависимости от подвида и штамма. Он может расти при температуре выше 45 ° C, но не развивается при температуре 15 ° C и ниже.

таксономия

Согласно формальной таксономии, Lactobacillus delbrueckii принадлежит к типу Firmicutes, классу Bacilli, отряду Lactobacillales и семейству Lactobacillaceae.

Кроме того, он принадлежит к функциональной группе (без таксономической достоверности) молочнокислых бактерий (LAB). LAB названы так из-за производства молочной кислоты во время ферментации сахаров.

Группа Lactobacillus delbrueckii в настоящее время состоит из 27 видов, из которых L. delbrueckii является типовым видом не только группы, но и рода. Эта бактерия была названа в честь Макса Дельбрюка, немецкого биофизика.

Lactobacillus delbrueckii включает шесть подвидов: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii и L. delbrueckii.

Шесть подвидов демонстрируют высокую степень родства ДНК-ДНК, но могут быть дифференцированы на основе различных фенотипических и генотипических признаков.

Морфология

Все штаммы этой бактерии имеют форму удлиненного стержня. Его размер колеблется от 0,5 до 0,8 мкм в ширину и от 2,0 до 9,0 мкм в длину. Его рост может быть индивидуальным, парами или короткими цепочками.

Они не представляют собой напасти, поэтому малоподвижны. Шесть подвидов различаются по способности сбраживать разные сахара. Например, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus и L. delbrueckii subsp lactis, впервые выделенные из молочных продуктов, все являются лактозоположительными.

С другой стороны, L. delbrueckii subsp delbrueckii и L. delbrueckii subsp sunkii, которые были выделены из немолочных продуктов, не содержат лактозу. Это указывает на углеводное брожение, связанное с различными нишами, которые занимают эти подвиды.

Подвиды Lactobacillus delbrueekii можно дифференцировать по фенотипическим вариациям. Например, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus сбраживает небольшое количество углеводов, то есть глюкозу, лактозу, фруктозу, маннозу и иногда галактозу. Он теплолюбив, имеет температуру роста до 48 или 50 ° C. Соотношение гуанин-цитозин составляет от 49 до 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, с другой стороны, ферментирует несколько полисахаридов, включая арабинозу, эритрит, целлобиозу, фруктозу, галактозу, глюкозу, лактозу, лактулозу, ликсозу, мальтозу, маннитол, маннозу, сахарозу, мелибиозу, и рафиноза. Рост происходит при 40-50 ° C, в зависимости от среды выращивания. Соотношение гуанин-цитозин составляет 50,2%.

Lactobacillus sp. Взято и отредактировано с https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Приложения

Коммерческое значение имеют только два подвида L. delbrueckii: L. delbruckii subsp. bulgaricus и L. delbrueckii subsp. Лактис.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus был впервые выделен из болгарского молока. Этот подвид используется в сочетании со Streptococcus thermophilus для коммерческого производства йогурта. Он также используется при производстве швейцарских и итальянских сыров.

Основная роль S. thermophilus и L. delbruckii subsp. bulgaricus при приготовлении йогурта заключается в подкислении молока, в результате чего из лактозы образуется большое количество молочной кислоты.

Молочная кислота, помимо подкисления молока, придает йогурту аромат. Типичный вкус йогурта обусловлен не только молочной кислотой, но и различными карбонильными соединениями, такими как ацетальдегид, ацетон и диацетил, вырабатываемыми бактериями.

Lactobacillus delbruckii в производстве сыров. Фото Ирмы Эстер Монтенегро Х. Взято и отредактировано с https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus проявляет пробиотическую активность. Его употребление в йогурте помогает предотвратить заболевания ротовой полости.

Предлагаемые механизмы пробиотической активности этой бациллы включают: 1) антагонизм с патогенами за счет конкуренции за сайты связывания и / или ингибирования внутриклеточных сигнальных путей; 2) стимуляция иммунной системы слизистых оболочек и усиление защиты хозяина от патогенных бактерий и чужеродных антигенов.

Некоторые штаммы этой лактобациллы способны продуцировать экзополисахариды (EPS). К физиологическим эффектам ЭПС относятся улучшение и регулирование иммунного ответа и снижение холестерина.

Lactobacillus delbruckii

С другой стороны, L. delbrueckii subsp. lactis изначально был изолирован из молочных продуктов. Этот подвид используется в основном для коммерческого производства сыра моцарелла.

Недавние исследования показали высокий потенциал Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) для использования в аквакультуре. Этот штамм использовался в питании личинок морского окуня (Dicentrarchus labrax, L.) в культуре.

Его применение улучшает здоровье рыб и увеличивает их выживаемость, позволяя увеличить их добычу. Бактерии поставляли с использованием Brachionus plicatilis и / или Artemia salina в качестве носителей.

Также было показано, что он стимулирует иммунную систему кишечника личинок и снижает транскрипцию ключевых провоспалительных генов. Его применение для других культур и его рентабельность еще предстоит оценить.

Из остальных подвидов вида L. delbrueckii subsp. indicus впервые был выделен в 2005 году из молочного продукта в Индии. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii в 2012 г. из продуктов растительного происхождения; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, тем временем, был выделен из ферментированного алкогольного напитка в 2015 году.

Возможные приложения

Относительно недавнее открытие этих последних подвидов может быть одной из основных причин, по которым они в настоящее время не имеют коммерческого значения. Секвенирование генома каждого из них, вероятно, поможет определить свойства, которые могут иметь коммерческое значение в будущем.

Это также может помочь объяснить их механизмы адаптации к сложной среде. Последние могут быть использованы для улучшения качеств известных промысловых видов, особенно в областях устойчивости к фагам, адаптации к стрессовым условиям окружающей среды. Или для увеличения производства экзополисахаридов и получения желаемых ароматических соединений.

патогенез

Различные виды Lactobacillus обычно считаются непатогенными. Однако в последние годы сообщалось об инфекциях мочевыводящих путей (ИМП), вызываемых бактериями этого рода, включая Lactobacillus delbrueckii.

Основными жертвами этих инфекций становятся пожилые женщины. Поскольку эти виды не восстанавливают нитраты до нитритов, вызываемые ими ИМП обычно остаются незамеченными на тест-полосках. Они также были связаны с бактериемией и пиелонефритом.

Ссылки

1. Э. Сальветти, С. Торриани, Г. Е. Фелис (2012). Род Lactobacillus: обновление таксономии. Пробиотики и антимикробные белки.
2. Ф. Деллаглио, Г. Е. Фелис, А. Кастиони, С. Торриани, Ж.-Э. Жермонд (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., выделенный из индийских молочных продуктов. Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., выделено из сусла долу, алкогольного сброженного напитка, опубликованного в Международном журнале систематической и эволюционной микробиологии Буркина-Фасо.
4. С. Сильви, М. Нарди, Р. Сульпицио, К. Орпианези, М. Каджано, О. Карневали, А. Креши (2008). Эффект от добавления Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii на состав кишечной микробиоты и вклад в благополучие европейского морского окуня (Dicentrarchus labrax, L.). Микробная экология в здоровье и болезнях.
5. Ю. Кудо, К. Оки, К. Ватанабэ (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., выделено из сунки, традиционного японского маринада. Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Пиелонефрит и бактериемия, вызванные Lactobacillus delbrueckii. Отчеты о случаях инфекционных заболеваний.