BIFIDOBAKTÉRIE: VLASTNOSTI, ROZMNOŽOVANIE, VÝŽIVA, VÝHODY - BIOLÓGIE - 2026

Bifidobacterium je rod baktérií triedy Actinobacteria, ktorý zoskupuje druhy, ktoré sú charakterizované tým, že sú grampozitívne, postrádajú bičík a sú zvyčajne rozvetvené a anaeróbne. Sú jednou z hlavných skupín baktérií, ktoré tvoria gastrointestinálnu flóru cicavcov vrátane človeka.

Tieto baktérie boli prvýkrát identifikované v roku 1899 francúzskym detským lekárom Henri Tissierom, ktorý ich izoloval z črevnej flóry dojčiat a až do roku 1960 sa verilo, že všetky patria k rovnakému druhu nazývanému Lactobacillus bifidus. V súčasnosti rod Bifidobacterium zoskupuje viac ako 30 platných druhov.

Mikroskopický obraz dospievajúcich Bifidobacterium. Prevzaté a upravené: Y tambe.

Niektoré druhy rodu sa používajú ako probiotiká, to znamená mikroorganizmy, ktoré sú po požití schopné zmeniť črevnú flóru, čím sa zvyšujú zdravotné výhody pre tých, ktorí ich jedia.

Medzi výhody použitia bifidobaktérií ako probiotík patrí skutočnosť, že pomáha pri peristaltických pohyboch čreva. Pomáha tiež bojovať proti vedľajším účinkom liečby Helicobacter pylori, ako je hnačka a halitóza.

Všeobecné charakteristiky

Baktérie rodu Bifidobacterium majú charakteristický tvar Y, ktorý dáva názov skupiny (bifidné baktérie). Všetky z nich sú grampozitívne, to znamená, že sú farbené fialovou metódou Gramovho farbenia.

Vedci sa až do posledných rokov domnievali, že všetky bifidobaktérie sú prísne anaeróbne, objav a opis nových druhov rodu však ukázal, že majú rôzne úrovne tolerancie voči kyslíku.

V závislosti na tejto toleranciu, v súčasnej dobe Bifidobacterium sú rozdelené do štyroch skupín: baktérií, ktoré sú precitlivení na O ₂ , citlivé na O ₂ , aerotolerantní a mikroaerofilní.

Sú súčasťou skupiny tzv. Baktérií mliečneho kvasenia, to znamená tých baktérií, ktorých hlavným koncovým produktom fermentácie uhľohydrátov je kyselina mliečna.

Všetky nie sú mobilné kvôli nedostatku bičíkov.

Genom členov tohto rodu sa pohybuje medzi 1,73 a 3,25 Mb, s približne 15% génov spojených s kódovaním enzýmov zapojených do metabolizmu uhľohydrátov.

Bifidobaktérie sú široko distribuované v gastrointestinálnom trakte, vagíne a ústach cicavcov, vrátane ľudí. Vedci tiež izolovali niektoré druhy z gastrointestinálneho traktu vtákov a hmyzu.

taxonómie

Tieto baktérie sa taxonomicky nachádzajú v kmeni Actinobacteria, trieda Actinobacteria, rad Bifidobacteriales, čeleď Bifidobacteriaceae. Bifidobaktérie boli prvýkrát izolované v roku 1899 Dr. Tissierom z inštitútu Pasteur vo Francúzsku a kvôli ich charakteristickému tvaru ich nazýval bifida.

Napriek tomu, že rod Bifidobacterium založil Orla-Jensen v roku 1924, do roku 1960 sa všetky bifidobaktérie považovali za jediný druh patriaci do rodu Lactobacillus (L. bifidus).

V súčasnosti je rozpoznaných 32 druhov Bifidobacterium, z ktorých mnohé sú identifikované na základe sekvenovania genómu.

rozmnožovanie

Baktérie rodu Bifidobacterium sa množia binárnym štiepením. Je to proces asexuálnej reprodukcie, ktorý sa začína replikáciou genetického materiálu, ktorý pozostáva z jedného kruhového dvojreťazcového chromozómu DNA.

Po replikácii chromozómu je každá kópia umiestnená v jednom póle bakteriálnej bunky, začína sa delenie cytoplazmy a vytvára sa septum, ktoré cytoplazmu rozdelí na dva oddiely. Tento proces sa nazýva cytokinéza.

Na konci tvorby bunkovej steny a membrány v septume vznikajú dve menšie dcérske bunky, ktoré potom rastú a môžu znova vstúpiť do štiepneho procesu.

Výživa

Bifidobaktérie sú väčšinou komenzálne v črevnom trakte cicavcov a iných organizmov, pomáhajú pri trávení uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou a rozkladajú ich na menšie molekuly, ktoré môžu byť nimi asimilované, inými baktériami aj hostiteľmi.

Ľudia, ako aj iné metazoany, nedokážu stráviť niektoré polysacharidy, zatiaľ čo baktérie sú schopné syntetizovať enzýmy, ako sú napríklad fruktanázy, ktoré sú schopné pôsobiť tak, že rozbijú väzby, ktoré tvoria polysacharidy nazývané fruktany.

Elektrónový mikroskopický obraz Bifidobacterium longum. Prevzaté a upravené: Julie6301.

Fructan je všeobecný názov pre rôzne fruktózové polyméry, ktoré sú súčasťou rezervného materiálu širokej škály rastlín.

Potraviny s bifidobaktériami

Bifidobaktérie patria do skupiny baktérií mliečneho kvasenia, to znamená baktérií, ktoré produkujú kyselinu mliečnu v dôsledku fermentácie uhľohydrátov. Potraviny, ktoré obsahujú Bifidobacterium, sú hlavne mliečne výrobky a ich deriváty.

Medzi tieto potraviny patria syry, jogurt a kefír. Ten je produktom podobným jogurtu, ktorý sa získava fermentáciou mlieka s kvasinkami a baktériami. Je to jedlo pôvodom z východnej Európy a juhozápadnej Ázie a obsahuje väčšie množstvo probiotík ako jogurt.

Mechanizmus účinku ako probiotiká

Po prvé, výživový proces bifidobaktérií pomáha tráveniu cukrov, ktoré sú pre človeka priamo nestráviteľné, odbúrava ich a uvoľňuje živiny, ktoré je možné prispôsobiť ich hostiteľovi.

Po druhé, produkt kyseliny mliečnej metabolizmu bifidobaktérií pomáha znižovať pH gastrointestinálneho traktu, čo bráni množeniu gramnegatívnych baktérií, ktoré môžu byť zdraviu škodlivé.

Zdravotné výhody

Dôležitosť prítomnosti bifidobaktérií v gastrointestinálnom trakte pre ľudské zdravie je vedcom známa od začiatku minulého storočia. Už v roku 1907 navrhla vtedajšia riaditeľka Pasteurovho inštitútu Elie Metchnikoff teóriu, že baktérie kyseliny mliečnej sú prospešné pre zdravie ľudí.

Metchnikoff založil svoju teóriu na skutočnosti, že dlhovekosť bulharských roľníkov sa zdala byť spojená so spotrebou fermentovaných mliečnych výrobkov. Z tohto dôvodu tento mikrobiológ navrhol orálnu aplikáciu kultúr fermentatívnych baktérií na ich implantáciu do črevného traktu, pričom uskutočnil ich priaznivý účinok.

Prítomnosť bifidobaktérií v gastrointestinálnom trakte pomáha pri trávení uhľohydrátov a je tiež spojená s nižšou frekvenciou alergií. V súčasnosti sa niektoré druhy Bifidobacterium všeobecne považujú za bezpečné av potravinárskom priemysle sa používajú ako probiotiká.

Podľa súhrnnej databázy prírodných liekov je použitie týchto baktérií ako probiotík pravdepodobne bezpečné pri liečbe niektorých porúch, ako sú napríklad:

zápcha

Zápcha je obtiažnosť vykonávať črevné pohyby, ktoré sú zvyčajne menej ako trikrát týždenne, s nadmerným úsilím, bolesťou a pocitom neúplnej evakuácie. Môže to byť okrem iného spojené s rôznymi faktormi, ako je napríklad diéta s nízkym obsahom vlákniny, cukrovka, stres, depresia, ochorenie srdca alebo štítnej žľazy.

Klinické štúdie ukázali, že pridanie bifidobaktérie do stravy pomáha zvyšovať pohyby čriev, čo významne zvyšuje počet týždenných pohybov čriev u pacientov. Tento výsledok sa však môže líšiť v závislosti od použitého kmeňa bifidobaktérií.

Potraviny s bifidobaktériami. 90 gramov kefírových zŕn na tanieri. Prevzaté a upravené: Webaware.

Infekcia

Helicobacter pylori je gramnegatívna baktéria charakterizovaná tým, že má špirálovitý tvar, teda názov rodu. Žije výlučne v gastrointestinálnom trakte ľudí a môže spôsobiť rôzne ochorenia, ako je gastritída, peptický vred a lymfóm lymfoidného tkaniva spojeného so sliznicou.

Liečba infekcie H. pylori zahŕňa dve rôzne druhy antibiotík na zabránenie vzniku rezistencie, ako aj antacidá, ktoré pomáhajú obnoviť výstelku žalúdočných stien. Táto liečba môže mať vedľajšie účinky, ako je hnačka a halitóza.

Ďalej antibiotiká pôsobia tak proti H. pylori, ako aj proti iným prítomným baktériám. Ak je liečba sprevádzaná požitím bifidobaktérií a laktobacilov, vedľajšie účinky liečby sa znížia. Taktiež sa zabráni reklonizácii črevného traktu gramnegatívnymi baktériami.

Hnačka

Rotavírusy sú neobalené vírusy v tvare kolies s dvoma kapsulami, ktoré môžu spôsobiť ochorenie charakterizované zvracaním a vodnou hnačkou u dojčiat počas 3 až 8 dní. Podávanie bifidobaktérií môže skrátiť trvanie tohto typu hnačky.

Podobne, ak sa bifidobaktérie požívajú spolu s laktobacilom alebo streptokokom, môže zabrániť hnačke cestovateľov, čo je mierna infekcia spôsobená baktériami, ktoré kontaminovali vodu alebo zle manipulovali s potravinami.

Pouchitída alebo pouchitída

Pouchitída je nešpecifický zápal ileoanálneho rezervoáru neznámej príčiny, hoci fekálna flóra hrá dôležitú úlohu pri jej vývoji. Ovplyvňuje pacientov, ktorí podstúpili panproctocolectomy a spôsobuje veľké zhoršenie ich kvality života.

Rôzne klinické štúdie priniesli dostatok dôkazov, ktoré dokazujú, že príjem probiotík zložených z bifidobaktérií, laktobacilov, so streptokokmi alebo bez nich pomáha predchádzať vzniku tohto zápalu.

Infekcie dýchacích ciest

Pravidelný príjem probiotík obsahujúcich bifidobaktérie pomáha posilňovať imunitný systém zdravých ľudí, čím zabraňuje vzniku infekcií dýchacích ciest, nepomáha však predchádzať nemocničným infekciám u dojčiat a adolescentov.

Iné choroby

Existuje mnoho ďalších chorôb, pri ktorých sa predpokladá, že užívanie bifidobaktérií by malo priaznivé účinky, ale o ktorých nie sú k dispozícii dostatočné vedecké dôkazy na podporu týchto tvrdení. Medzi ne patrí ekzém, hnačka s liekom, bipolárna porucha a cukrovka.

Nedá sa tiež ubezpečiť, že je účinný pri liečení celiakie, artritídy, spomaľovania starnutia, prevencie infekcií súvisiacich s chemoterapiou, kontroly hladín cholesterolu a ďalších chorôb.

Referencie

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall a BJ McCarthy (1978). Mikrobiológie. 2. vydanie. Holt, Rinehart a Winston.
2. Bifidobacterium. Na Wikipédii. Obnovené z: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen a M. Ventura (2007). Sledovanie taxonómie rodu Bifidobacterium na základe fylogenomického prístupu. Aplikovaná a enviromentálna mikrobiológia
4. M. Ventura a R. Zink (2002). Rýchla identifikácia, diferenciácia a navrhnutá nová taxonomická klasifikácia Bifidobacterium lactis. Aplikovaná a enviromentálna mikrobiológia.
5. Bifidobaktérie. In MedicinePlus. Získané z: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton a RP Ross (2004). Hodnotenie selektívneho média na báze mupirocínu na stanovenie počtu bifidobaktérií z probiotického krmiva pre zvieratá. Vestník mikrobiologických metód.