LACTOBACILLUS DELBRUECKII: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA - BIOLÓGIE - 2026

Lactobacillus delbrueckii je gram-pozitívna baktéria s predĺženým tvarom tyčinky a zaoblenými koncami. Je kataláza negatívna, homofermentatívna a nepredstavuje bičík. Patrí do skupiny druhov, ktoré nesú svoj názov ako druh. Je rozdelená do šiestich poddruhov.

Niektoré z týchto poddruhov sa považujú za probiotiká a používajú sa v potravinárskom priemysle. Jeho hlavné použitie je na fermentáciu mliečnych výrobkov a na výrobu syrov a jogurtov.

Lactobacillus delbrueckii Foto: Jeff Broadbent, Utah State University. Vytvorené a upravené z https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

vlastnosti

Lactobacillus delbrueckii je grampozitívny a kataláza negatívny. Je homofermentatívny a produkuje výlučne kyselinu D-mliečnu. Všetky kmene fermentujú glukózu, fruktózu, manózu a laktózu.

Fermentácia sacharózy a N-acetylglukozamínu je variabilnejšia v závislosti od poddruhu a kmeňa. Môže rásť pri teplotách nad 45 ° C, ale nevyvíja sa pri 15 ° C alebo nižších.

taxonómie

Podľa formálnej taxonómie patrí Lactobacillus delbrueckii do kmeňa Firmicutes, triedy Bacilli, rádu Lactobacillales a rodiny Lactobacillaceae.

Ďalej patrí do funkčnej skupiny (bez taxonomickej platnosti) baktérií mliečneho kvasenia (LAB). LAB sú pomenované na výrobu kyseliny mliečnej počas fermentácie cukrov.

Skupina Lactobacillus delbrueckii sa v súčasnosti skladá z 27 druhov, pričom L. delbrueckii je typom druhu, nielen zo skupiny, ale aj z rodu. Táto baktéria bola pomenovaná podľa nemeckého biofyzika Maxa Delbrücka.

Lactobacillus delbrueckii obsahuje šesť poddruhov: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakicsen a L. delbrueckii subsp indicus.

Šesť poddruhov vykazuje vysoký stupeň vzťahu DNA-DNA, ale dá sa rozlíšiť na základe rôznych fenotypových a genotypových znakov.

morfológia

Všetky kmene tejto baktérie majú tvar podlhovastej tyčinky. Jeho veľkosť je v rozsahu od 0,5 do 0,8 um široká s dĺžkou 2,0 až 9,0 um. Jeho rast môže byť individuálne, v pároch alebo v krátkych reťazcoch.

Neprezentujú metlu, takže nie sú mobilní. Šesť poddruhov sa líši v schopnosti fermentovať rôzne cukry. Napríklad L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus a L. delbrueckii subsp lactis, izolované prvýkrát z mliečnych výrobkov, sú všetky pozitívne na laktózu.

Na druhej strane, L. delbrueckii subsp delbrueckii a L. delbrueckii subsp sunkii, ktoré boli izolované z iných ako mliečnych výrobkov, sú negatívne na laktózu. To znamená, že fermentácia uhľohydrátov je spojená s rôznymi výklenkami, ktoré tieto poddruhy zaujímajú.

Poddruhy Lactobacillus delbrueekii sa môžu diferencovať podľa fenotypových variácií. Napríklad Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus fermentuje niekoľko sacharidov, to znamená glukózu, laktózu, fruktózu, manózu a niekedy galaktózu. Je termofilný a má rastovú teplotu až 48 alebo 50 ° C. Predstavuje pomer guanín-cytozín medzi 49 a 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, na druhej strane, fermentuje niekoľko polysacharidov vrátane arabinózy, erytritolu, cellobiózy, fruktózy, galaktózy, glukózy, laktózy, laktózy, laktózy, maltózy, manitolu, manózy, ribózy, melibiózy, sacharózy, xylózy. a rafinóza. K rastu dochádza pri 40 - 50 ° C, v závislosti od rastového média. Predstavuje pomer guanín-cytozín 50,2%.

Lactobacillus sp. Vytvorené a upravené z https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

aplikácia

Iba dva z poddruhov L. delbrueckii majú komerčný význam, L. delbruckii subsp. bulgaricus a L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus bol prvýkrát izolovaný z bulharského mlieka. Tento poddruh sa používa v kombinácii so Streptococcus thermophilus na komerčnú výrobu jogurtu. Používa sa tiež pri výrobe švajčiarskych a talianskych syrov.

Hlavná úloha S. thermophilus a L. delbruckii subsp. bulgaricus pri výrobe jogurtu je okyslenie mlieka produkovaním veľkého množstva kyseliny mliečnej z laktózy.

Kyselina mliečna okrem okysľovania mlieka prispieva k aróme jogurtu. Typická aróma jogurtu je spôsobená nielen kyselinou mliečnou, ale tiež rôznymi karbonylovými zlúčeninami, ako je acetaldehyd, acetón a diacetyl, ktoré produkujú baktérie.

Lactobacillus delbruckii vo výrobe syra. Foto: Irma Esther Montenegro H. Taken a upravené z https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus vykazuje probiotickú aktivitu. Jeho príjem v jogurte pomáha predchádzať chorobám v ústnej dutine.

Navrhované mechanizmy probiotickej aktivity tohto bacilu zahŕňajú: 1) antagonizmus s patogénmi súťažením o väzbové miesta a / alebo inhibíciu intracelulárnych signálnych dráh; 2) stimulácia slizničného imunitného systému a zvýšená obrana hostiteľa proti patogénnym baktériám a cudzím antigénom.

Niektoré kmene tohto laktobacilu sú schopné produkovať exopolysacharidy (EPS). Medzi fyziologické účinky EPS patrí zlepšenie a regulácia imunitnej reakcie a zníženie cholesterolu.

Lactobacillus delbruckii

Na druhej strane, L. delbrueckii subsp. lactis bol pôvodne izolovaný z mliečneho zdroja. Tieto poddruhy sa používajú najmä na komerčnú výrobu syra mozzarella.

Posledné štúdie preukázali vysoký potenciál Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) na použitie v akvakultúre. Tento kmeň sa použil v potrave lariev morského vlka (Dicentrarchus labrax, L.) v kultúre.

Jeho aplikácia zlepšuje zdravie rýb a zvyšuje ich prežitie, čo umožňuje zvyšovať ich produkciu. Baktérie boli dodávané s použitím Brachionus plicatilis a / alebo Artemia salina ako nosičov.

Ukázalo sa tiež, že stimuluje imunitný systém čreva a larvy a znižuje transkripciu kľúčových prozápalových génov. Jeho uplatnenie v iných plodinách a jeho ziskovosť sa ešte musia vyhodnotiť.

Z ostatných poddruhov druhu L. delbrueckii subsp. Indicus bol prvýkrát izolovaný v roku 2005 z mliečneho produktu v Indii. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii v roku 2012 z rastlinných výrobkov; Lactobacillus delbrueckii subsp. Jakobsenii bol medzitým izolovaný z fermentovaného alkoholického nápoja v roku 2015.

Potenciálne aplikácie

Pomerne nedávne zistenie týchto poddruhov môže byť jedným z hlavných dôvodov, prečo nie sú v súčasnosti komerčne relevantné. Genómové sekvenovanie každého z nich pravdepodobne pomôže určiť vlastnosti, ktoré by mohli mať budúci komerčný význam.

Mohlo by to tiež pomôcť vysvetliť ich mechanizmy prispôsobenia sa zložitým prostrediam. Posledne menované by sa mohlo použiť na zlepšenie kvality známych komerčných druhov, najmä v oblastiach rezistencie voči fágom, prispôsobenia sa podmienkam environmentálneho stresu. Alebo zvýšiť produkciu exopolysacharidov a produkovať požadované aromatické zlúčeniny.

pathogen

Rôzne druhy Lactobacillus sa všeobecne považujú za nepatogénne. Infekcie močových ciest (UTI) spôsobené baktériami tohto rodu, vrátane Lactobacillus delbrueckii, však boli hlásené v posledných rokoch.

Hlavnými obeťami týchto infekcií sú staršie ženy. Pretože tieto druhy neredukujú dusičnany na dusitany, UTI, ktoré spôsobujú, zvyčajne zostávajú nepovšimnuté na skríningových testovacích prúžkoch. Boli tiež spojené s bakterémiou a pyelonefritídou.

Referencie

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Rod Lactobacillus: Taxonomická aktualizácia. Probiotiká a antimikrobiálne proteíny.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., izolované z indických mliečnych výrobkov. Medzinárodný žurnál systematickej a evolučnej mikrobiológie.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., izolovaný z mladiny dolo, alkoholického fermentovaného nápoja v Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Účinok pridania Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii o zložení črevnej mikrobioty a príspevku k blahu európskych morských rias (Dicentrarchus labrax, L.). Mikrobiálna ekológia v zdraví a chorobe.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., izolované od sunki, tradičnej japonskej uhorky. Medzinárodný žurnál systematickej a evolučnej mikrobiológie.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pyelonefritída a bakterémia z Lactobacillus delbrueckii. Správy o prípadoch infekčných chorôb.