ЛАКТОКОКК: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ, ПОЛЬЗА, ПАТОГЕНЕЗ. - БИОЛОГИЯ - 2025

Лактококк - это род грамположительных плеоморфных бактерий, которые могут расти поодиночке, парами или цепочками. Это гомоферментативные хемоорганотрофы, они производят молочную кислоту путем ферментации глюкозы.

В пищевой промышленности используются некоторые виды этого рода. Их обычно считают непатогенными или условно-патогенными микроорганизмами. Однако в последние годы количество клинических случаев, связанных с инфицированием этими микроорганизмами, увеличилось как у животных, так и у людей.

Lactococcus lactis, микроскопическое изображение. Взято и отредактировано с 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

характеристики

-Лактококки - хемоорганотрофные организмы.

-У них нет жгутика, и они не образуют спор. Они являются факультативно анаэробными, каталазо-отрицательными и негемолитическими.

-Рост при 10 ° C, но не при 45 ° C. Обычно они растут в среде с 4% (мас. / Об.) NaCl. Они производят L-молочную кислоту путем ферментации глюкозы.

-Все штаммы содержат фосфатидилглицерин и кардиолипин. Большинство реагирует с антисыворотками группы N.

-Некоторые штаммы имеют низкий уровень менахинонов. ГХ-содержание ДНК колеблется от 34 до 43% мол.

таксономия

Род Lactococcus был создан в 1985 году, чтобы содержать группу бактерий, ранее включенных в род Streptococcus (lactis) группы N по классификации Лансфилда.

Разделение выполняли на основе гибридизации нуклеиновых кислот, физиологических исследований, сравнительной иммунологии, а также исследований состава липидов и липотейхоевой кислоты.

Таксономически он находится в семействе Streptococcaceae порядка Lactobacillales, относящемся к классу Bacilli типа Firmicutes.

В настоящее время род насчитывает 14 действительных видов, из которых девять были описаны за последнее десятилетие, включая Lactococcus reticulitermitis, описанный в 2018 году. Lactococcus garviae имеет два подвида, а Lactococcus lactis имеет четыре действительных подвида и один биовар.

Морфология

Бактерии рода Lactococcus имеют форму сфер или яйцевидных клеток, которые могут расти индивидуально, парами или цепочками. В случае, если они имеют форму цепочки, ячейки вытянуты в том же направлении, что и цепочка.

Они обладают многочисленными плазмидами, размер которых может варьироваться от 2 т.п.н. (килобаза) до более чем 100 т.п.н. Клеточная стенка состоит из пептидогликана и матрицы полисахаридов, тейхоевой кислоты и белков.

Lactococcus reticulitermitis, клетки на чашках с агаром 27, через 2 дня инкубации при 30 ° C в анаэробных условиях. Взято и отредактировано с http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

Преимущества

Род включает 14 видов, из которых в промышленных целях обычно используется только Lactococcus lactis, в основном подвид L. lactis subsp. Лактис.

Lactococcus lactis исторически использовался как в ремесленных, так и в промышленных целях при ферментации пищевых продуктов, таких как сыр, йогурт, квашеная капуста и т.п.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) внесло его в список, признанный безопасным (GRAS). Эти бактерии не только придают вкус, но и вырабатывают кислоты, которые сохраняют пищу.

Пробиотики

Молочнокислые бактерии (LAB), выделенные из натуральных молочных продуктов, представляют большой интерес для коррекции пробиотиков нормальной кишечной микробиоты. Многие LAB синтезируют биологически активные пептиды или белковые комплексы.

Эти соединения известны как бактериоцины. Lactococcus lactis продуцирует бактериоцины, такие как лактицины, низины и лактококцины. Низин - наиболее изученное соединение в последней группе.

Низин, продуцируемый некоторыми штаммами Lactococcus lactis subsp. lactis, представляет собой бактериоцин широкого спектра действия с повышенной антимикробной активностью. Одним из наиболее важных свойств низина является активность против грамположительных бактерий и бактериальных спор клостридий и бацилл.

Он также работает против других бактерий, которые не образуют споры, таких как многие виды патогенных стрептококков и стафилококков. Он также нетоксичен, стабилен при низком pH и не влияет на микробиоту желудочно-кишечного тракта.

Все эти свойства усиливают роль бактерий в пищевой промышленности.

Возможное использование

Помимо важной роли в пищевой промышленности, L. lactis использовался в генной инженерии. Такие факторы, как полностью секвенированный геном, небольшой размер (2,3 мегабазы ​​или Мбит / с) и успешно разработанная система клонирования, сделали его рабочей моделью.

Исследователи получили, например, генетически модифицированные штаммы Lactococcus lactis, которые продуцируют и выделяют Mycobacterium Hsp65. Это вещество является разновидностью белка теплового шока (Hsp). Hsps - это иммунодоминантные белки, экспрессируемые различными иммунными клетками и комменсальными бактериями.

При пероральном введении микобактерии Hsp65, выделяемые генетически модифицированными бактериями, полностью предотвращают индуцированный колит у мышей. Эти результаты могут открыть альтернативные варианты долгосрочного лечения воспалительного заболевания кишечника у людей.

Lactococcus garvieae, выделенный из коровьего молока, показал свою эффективность в подавлении патогенных микроорганизмов у крупного рогатого скота. Спектр ингибирования бактериоцина, секретируемого Lactococcus garvieae, в качестве противомикробного вещества потенциально может сыграть роль альтернативной формы антибиотика против мастита крупного рогатого скота.

патогенез

Виды Lactococcus считаются маловирулентными организмами, вызывающими оппортунистические инфекции у людей, в основном у людей с ослабленной иммунной системой.

Но в последние годы количество клинических случаев, связанных с инфекциями этими микроорганизмами, увеличилось как у людей, так и у животных.

Бактерии Lactococcus garvieae, L. piscium и L. lactis subsp. lactis признаны видами этого рода, имеющими наибольшее клиническое значение для медицины и ветеринарии.

Их часто ошибочно принимают за энтерококки или стрептококки. Возможно, из-за трудностей с их правильной идентификацией их клиническое значение было недооценено.

В людях

Lactococcus garvieae был связан с различными заболеваниями, в основном госпитального типа. Эти заболевания включают бактериемию, инфекционный эндокардит, абсцесс печени, спонтанный сепсис, дивертикулит, инфекцию мочевыводящих путей и перитонит.

Lactococcus lactis subsp. cremoris был зарегистрирован как возбудитель бактериального эндокардита, сепсиса, абсцессов печени и головного мозга, некротического пневмонита, гнойного пневмонита, септического артрита, глубокой инфекции шеи, перитонита, восходящего холангита и каналикулита.

Воздействие непастеризованных молочных продуктов является фактором риска заражения этими бактериями. Lactococcus lactis subsp. lactis был связан с эндокардитом, он также был выделен из клинических образцов крови, кожных повреждений и мочи.

У животных

Lactococcus garvieae и L. piscium патогенны для нескольких видов рыб, L. garvieae также считается патогеном креветок и вызывает мастит у жвачных животных. Lactococcus lactis subsp. lactis вызывает инфекции у водоплавающих птиц.

Лечение

Пока не существует конкретных рекомендаций по противомикробной терапии лактококковых инфекций. В то же время для лечения предлагается определить чувствительность возбудителя, выделенного из культур.

Пенициллин, цефалоспорин третьего поколения и коамоксиклав использовались на основе тестов на чувствительность.

Ссылки

1. С. Хаджисимеу, П. Лоизу, П. Котари (2013). Инфекция Lactococcus lactis cremoris: уже не редкость? Отчеты о делах BMJ.
2. Д. Самаржия, Н. Антунац, Ю.Л. Гавранек (2001). Таксономия, физиология и рост Lactococcus lactis: обзор. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Перенос Streptococcus lactis и родственных стрептококков в род Lactococcus gen. Ноябрь Систематическая и прикладная микробиология.
4. Т.Т. Чокси, Ф. Дадани (2017). Обзор появления Lactococcus garvieae: случай катетерной инфекции мочевыводящих путей, вызванной коинфекцией Lactococcus garvieae и Escherichia coli. Отчеты о случаях инфекционных заболеваний.
5. Дж. Гояче, А. И. Вела, А. Гибелло, М. М. Бланко, В. Брионес, С. Гонсалес, С. Телес, К. Бальестерос, Л. Домингес, Дж. Ф. Фернандес-Гарайсабаль (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis у водоплавающих птиц: первое подтверждение у животных. Возникающие инфекционные заболевания.
6. Нурышев М.З., Стоянова Л.Г., Нетрусов А.И. (2016). Новая пробиотическая культура Lactococcus lactis ssp. lactis: эффективные возможности и перспективы. Журнал микробных и биохимических технологий.
7. Род Lactoccocus. В Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре: LPSN. Получено с www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. А.С. Гомес-Сантос, Р.П. Оливейра, Т.Г. Морейра, А.Б. Кастро-Джуниор, BC Орта, Л. Лемос, Л.А. Алмейда, Р.М. Резенде, О.К. Кара, СК Оливейра, ВАК Азеведо, А. Миёши, AMC Faria (2017). Lactococcus lactis, продуцирующий Hsp65, предотвращает воспалительные заболевания кишечника у мышей посредством IL-10- и TLR2-зависимых путей. Границы иммунологии.