LAKTOKOK: VLASTNOSTI, MORFOLÓGIA, VÝHODY, PATOGENÉZA - BIOLÓGIE - 2026

Laktokok je rod grampozitívnych pleomorfných baktérií, ktoré môžu rásť jednotlivo, v pároch alebo v reťazcoch. Sú to homofermentatívne chemoorganotrofy, fermentáciou glukózy produkujú kyselinu mliečnu.

Potravinársky priemysel používa niektoré druhy rodu. Všeobecne sa považujú za nepatogénne alebo oportúnne patogény. V posledných rokoch sa však počet klinických prípadov spojených s infekciami týmito mikroorganizmami zvýšil tak u zvierat, ako aj u ľudí.

Lactococcus lactis, mikroskopický obraz. Prevzaté a upravené z 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

vlastnosti

-Laktokoky sú chemoorganotrofné organizmy.

- Nemajú bičík, ani nevytvárajú výtrusy. Sú fakultatívne anaeróbne, katalázovo negatívne a nehemolytické.

- rastie pri 10 ° C, ale nie pri 45 ° C. Spravidla rastú v médiu so 4% (hm./obj.) NaCl. Produkujú kyselinu L-mliečnu fermentáciou glukózy.

- Všetky kmene obsahujú fosfatidylglycerol a kardiolipín. Väčšina reaguje s antisérmi skupiny N.

- Niektoré kmene majú nízku hladinu menachinónov. Obsah GC v DNA sa pohybuje od 34 do 43% mol.

taxonómie

Rod Lactococcus bol postavený v roku 1985, aby obsahoval skupinu baktérií predtým zahrnutých do rodu Streptococcus (lactis) skupiny N klasifikácie Lancefield.

Separácia sa uskutočňovala na základe hybridizácie nukleových kyselín, fyziologickej, porovnávacej imunológie a štúdií zloženia lipidov a lipoteichoových kyselín.

Taxonomicky sa nachádza v rodine Streptococcaceae, radu Lactobacillales, patriacej do triedy Bacilli z kmeňa Firmicutes.

V súčasnosti má rod 14 platných druhov, z ktorých deväť bolo opísaných v poslednom desaťročí, vrátane Lactococcus reticulitermitis, opísaných v roku 2018. Lactococcus garviae má dva poddruhy a Lactococcus lactis má štyri platné poddruhy a jeden biovar.

morfológia

Baktérie rodu Lactococcus sú tvarované ako gule alebo vajíčkové bunky, ktoré môžu rásť jednotlivo, v pároch alebo v reťazcoch. V prípade, že majú reťazec tvar, bunky sa predlžujú v rovnakom smere reťazca.

Majú početné plazmidy, ktorých veľkosť sa môže meniť od 2 kb (kilobáza) do viac ako 100 kb. Bunková stena sa skladá z peptidoglykánu a matrice polysacharidov, kyseliny teichoovej a proteínov.

Lactococcus reticulitermitis, bunky na agarových platniach 27, po 2 dňoch inkubácie pri 30 ° C za anaeróbnych podmienok. Vytvorené a upravené z http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

výhody

Rod obsahuje 14 druhov, z ktorých sa na priemyselné účely bežne používa iba Lactococcus lactis, najmä poddruh L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis sa historicky používa, ako remeselník, tak priemyselne, pri fermentácii potravín, ako je syr, jogurt, kyslá kapusta a podobne.

Úrad pre potraviny a liečivá USA (FDA) ho uvádza ako všeobecne uznávaný ako bezpečný (GRAS). Tieto baktérie okrem toho, že dodávajú chuť, tiež produkujú kyseliny, ktoré konzervujú jedlo.

Probiotiká

Baktérie mliečneho kvasenia (LAB) izolované z prírodných mliečnych výrobkov sú veľmi zaujímavé medzi korigujúcimi probiotikami normálnej črevnej mikrobioty. Mnoho LAB syntetizuje biologicky aktívne peptidy alebo proteínové komplexy.

Tieto zlúčeniny sú známe ako bakteriocíny. Lactococcus lactis produkuje bakteriocíny, ako sú lakticíny, nizíny a laktococíny. Nisin je najlepšie študovanou zlúčeninou v druhej skupine.

Nisin, produkovaný niektorými kmeňmi Lactococcus lactis subsp. lactis, je širokospektrálny bakteriocín so zvýšenou antimikrobiálnou aktivitou. Jednou z najdôležitejších vlastností nizínu je aktivita proti grampozitívnym baktériám a bakteriálnym spóram klostrídií a bacilov.

Pôsobí tiež proti iným baktériám, ktoré netvoria spóry, ako napríklad proti mnohým druhom patogénnych streptokokov a stafylokokov. Je tiež netoxický, stabilný pri nízkom pH a neovplyvňuje mikrobiotu gastrointestinálneho traktu.

Všetky tieto vlastnosti posilňujú úlohu baktérií v potravinárskom priemysle.

Potenciálne použitia

Okrem dôležitej úlohy v potravinárskom priemysle sa L. lactis používa v genetickom inžinierstve. Faktory, ako napríklad úplne sekvenovaný genóm, malej veľkosti (2,3 megabázy alebo Mbp) a úspešne vyvinutý klonovací systém, z neho urobili pracovný model.

Vedci získali napríklad geneticky modifikované kmene Lactococcus lactis, ktoré produkujú a uvoľňujú Mycobacterium Hsp65. Táto látka je typom proteínu tepelného šoku (Hsp). Hsp sú imunodominantné proteíny exprimované rôznymi imunitnými bunkami a komenzálnymi baktériami.

Perorálne podané Mycobacterium Hsp65 uvoľnené geneticky modifikovanými baktériami úplne zabraňuje indukovanej kolitíde u myší. Tieto výsledky môžu otvoriť alternatívne možnosti pre dlhodobé zvládanie zápalového ochorenia čriev u ľudí.

Lactococcus garvieae, izolovaný z kravského mlieka, preukázal svoju účinnosť pri inhibícii patogénnych mikroorganizmov u hovädzieho dobytka. Inhibičné spektrum bakteriocínu vylučované Lactococcus garvieae ako antimikrobiálna látka má potenciálnu úlohu ako alternatívna forma antibiotika proti mastitíde hovädzieho dobytka.

pathogen

Druhy laktokokov sa považujú za organizmy s nízkou virulenciou, ktoré spôsobujú oportúnne infekcie u ľudí, najmä u ľudí s oslabeným imunitným systémom.

V posledných rokoch sa však počet klinických prípadov spojených s infekciami týmito mikroorganizmami zvýšil tak u ľudí, ako aj u zvierat.

Baktérie Lactococcus garvieae, L. piscium a L. lactis subsp. lactis sa považuje za druh tohto rodu s najväčším klinickým významom pre humánne a veterinárne lekárstvo.

Často sú nesprávne identifikované ako enterokoky alebo streptokoky. Vzhľadom na ťažkosti so správnou identifikáciou sa ich klinický význam pravdepodobne podcenil.

U ľudí

Lactococcus garvieae sa spája s rôznymi chorobami, najmä nemocničného typu. Medzi tieto choroby patrí bakterémia, infekčná endokarditída, absces pečene, spontánna septikémia, divertikulitída, infekcia močových ciest a peritonitída.

Lactococcus lactis subsp. cremoris bol hlásený ako kauzálny agens bakteriálnej endokarditídy, septikémie, abscesov pečene a mozgu, nekrotizujúcej pneumonitídy, purulentnej pneumonitídy, septickej artritídy, infekcie hlbokým krkom, peritonitídy, stúpajúcej cholangitídy a kanalikulitídy.

Vystavenie nepasterizovaným mliečnym výrobkom je rizikovým faktorom infekcie týmito baktériami. Lactococcus lactis subsp. laktis bol spojený s endokarditídou, bol tiež izolovaný z klinických vzoriek krvi, kožných lézií a moču.

U zvierat

Lactococcus garvieae a L. piscium sú patogénne pre niekoľko druhov rýb, L. garvieae bol tiež hlásený ako patogén kreviet a spôsobuje prežúvavce u prežúvavcov. Lactococcus lactis subsp. Bolo hlásené, že laktis spôsobuje infekcie u vodného vtáctva.

ošetrenie

Zatiaľ neexistuje špecifické usmernenie pre antimikrobiálnu liečbu proti infekciám spôsobeným laktokokmi. Na terapiu sa medzitým navrhuje stanoviť citlivosť patogénu izolovaného z kultúr.

Penicilín, cefalosporín tretej generácie a coamoxiclav sa používali na základe testov citlivosti.

Referencie

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Infekcia Lactococcus lactis cremoris: už nie je zriedkavá? Správy o prípadoch BMJ.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taxonómia, fyziológia a rast Lactococcus lactis: prehľad. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Prenos Streptococcus lactis a príbuzných streptokokov do rodu Lactococcus rodu. novembra Systematická a aplikovaná mikrobiológia.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Revízia výskytu Lactococcus garvieae: Prípad infekcie močových ciest asociovaný s katétrom spôsobený koinfekciou Lactococcus garvieae a Escherichia coli. Správy o prípadoch infekčných chorôb.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. Infekcia laktózy vo vodnom vtáctve: prvé potvrdenie na zvieratách. Vznikajúce infekčné choroby.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Nová probiotická kultúra Lactococcus lactis ssp. lactis: Efektívne príležitosti a vyhliadky. Vestník mikrobiálnej a biochemickej technológie.
7. Rod Lactoccocus. V zozname prokaryotických mien s postavením v nomenklatúre: LPSN. Zdroj: www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Lactococcus lactis, ktorý produkuje Hsp65, zabraňuje zápalovým črevným ochoreniam u myší pomocou dráh závislých od IL-10- a TLR2. Hranice v imunológii.