LACTOBACILLUS: ÖZELLIKLERI, MORFOLOJISI, FAYDALARI - BIYOLOJI - 2025

Lactobacillus , endüstriye özel ilgi duyan bir dizi faydalı türden oluşan bir bakteri cinsidir. Lactobacillus kelimesi süt anlamına gelen "lactis" ve küçük basil anlamına gelen "basil" den gelir.

Cins, gerçekleştirilen fermantasyon türünün fenotipik karakteristiğine göre sınıflandırıldı. Bu sınıflandırmanın fizyolojik temeli, sırasıyla heksozların ve pentozların homo veya hetero fermentatif metabolizmasında anahtar olan fruktoz 1 ve 6 difosfat aldolaz ve fosfoketolaz enzimlerinin varlığıdır.

Fermentatif özellikleri ve metabolik ürünleri, insan tarafından gıda üretimi için kullanılan ilk organizmalar arasında Lactobacillus cinsinin bakterilerini yapar.

Gıda kaynaklı hastalıklara neden olan diğer mikroorganizmaların istilasını engelleyerek korunmaları için de kullanılırlar.

Lactobacillus cinsi, faydalı etkilerine ve fonksiyonel özelliklerine olan ilgiden dolayı modern beslenme ve yeni endüstriyel teknolojiler için temel bir unsur haline gelmiştir.

karakteristikleri

Bu basiller genellikle hareketsizdir, ancak bazı türler peritrichous flagella nedeniyle hareketlidir. Gram pozitiftirler, ancak ölü bakteri varsa, kırmızıya boyanarak Gram boyama varlığında değişken bir Gram görüntüsü verir.

Sporlaşmazlar ve bazı türler muhtemelen polifosfat içeren bipolar gövdelere sahiptir.

Homofermentatif Lactobacillus, Gram boyama veya metilen mavisi boyama ile ortaya çıkan dahili granüllere sahiptir.

Türlerin teşhisi ve tanımlanması için en kullanışlı yöntem Polimeraz Zincir Reaksiyonudur (PCR).

Hücre duvarı ve üst yapı

Bir elektron mikroskobu altında gözlemlenen Lactobacillus cinsinin hücre duvarı tipik olarak Gram pozitiftir, çeşitli kemotiplerin Lizin-D-Asparagin tipi peptidoglikanları (mureinler) içerir.

Bu duvar aynı zamanda peptidoglikana fosfodiester bağları yoluyla bağlanan polisakkaritleri içerir, ancak bazı türlerde sadece bununla ilgili teikoik asitlere sahiptir.

Ayrıca bu cinsi karakterize eden büyük mezozomlar içerir.

Biyokimyasal özellikler

Çoğu, protein veya yağ içeren ortamda proteolitik veya lipolitik aktiviteye sahip değildir.

Bununla birlikte, bazı suşlar, hücre duvarına bağlanan veya bu duvar tarafından salınan proteazlar ve peptidazlara bağlı olarak hafif proteolitik aktivite ve ayrıca hücre içi lipazların etkisine bağlı zayıf lipolitik aktivite gösterebilir.

Normalde nitratları azaltmazlar, ancak bazı türler pH 6.0'ın üzerinde olduğunda yapar.

Lactobacilli, jelatini sıvılaştırmaz ve kazeini sindirmez. Ayrıca indol veya hidrojen sülfür (H ₂ S) üretmezler, ancak çoğu az miktarda çözünür nitrojen üretirler.

Katalaz negatiftirler, ancak bazı suşlar hidrojen peroksiti parçalayan enzim psödokatalazı üretir.

Porfirin bulunmamasından dolayı sitokrom negatiftirler ve negatif bir benzidin reaksiyonu gösterirler.

Sıvı ortamda iyi büyürler, burada büyüme durduktan sonra hızla çökelirler ve biyofilm oluşumu olmaksızın yumuşak, granüler veya viskoz bir tortu oluştururlar.

Lactobacillus, ortak ortamda yetiştirildiğinde tipik kokular geliştirmez, ancak fermente gıdaların tadını değiştirmeye, diasetil ve türevleri gibi uçucu bileşikler ve hatta peynirde hidrojen sülfit (H ₂ S) ve aminler üretmeye katkıda bulunurlar .

Beslenme ve yetiştirme koşulları

Lactobacilli, karbon ve enerji kaynağı olarak karbonhidratlara ihtiyaç duyar. Ayrıca amino asitler, vitaminler ve nükleotidler.

Lactobacilli kültür ortamı fermente olabilen karbonhidratlar, pepton, et özütü ve maya özütü içermelidir.

Daha da iyisi, domates suyu, manganez, asetat ve oleik asit esterleri, özellikle de Tween 80 ile takviye edilmişlerse daha da iyisi, çünkü bu birçok tür için uyarıcı ve hatta gerekli.

Lactobacillus cinsi türleri, başlangıç ​​pH'ı 6,4-4,5 ve optimum gelişme 5,5 ile 6,2 arasında olan hafif asidik ortamda iyi büyür. nötr veya hafif alkali ortamda belirgin şekilde azalır.

Lactobacillus, laktik asit oluşumu yoluyla 4'ün altında olduğu durumlarda substrat pH'ını düşürebilir.

Bu şekilde, diğer laktik asit bakterilerinin ve mayalarınki dışında hemen hemen tüm diğer rakip mikroorganizmaların büyümesini önler veya en azından önemli ölçüde azaltırlar.

Oksijen ihtiyacı

Çoğu Lactobacillus suşu, esas olarak aerotoleranttır; optimal büyümesi mikroaerofilik veya anaerobik koşullar altında elde edilir.

CO bir artış olduğu bilinmektedir ₂ konsantrasyonunda (% 10, yaklaşık olarak% 5 ya da), özellikle ortam yüzeyinde büyümesini uyarabilir.

Büyüme sıcaklığı

Laktobasillerin çoğu mezofiliktir (30-40 ° C) ve üst sınır 40ºC'dir. Büyüme için sıcaklık aralıkları 2 ile 53 ° C arasında olmasına rağmen, bazıları 15ºC veya 5ºC'nin altında büyür ve düşük sıcaklıklarda donmaya yakın (örneğin, donmuş et ve balıkta yaşayanlar) ).

Öte yandan, 55ºC üst sıcaklık sınırına sahip olabilen ve 15ºC'nin altında büyümeyen "termofilik" laktobasiller vardır.

Metabolizma

Bu mikroorganizmalar, oksidatif fosforilasyon gerçekleştirecek sitokrom sistemlerinden yoksundur ve süperoksit dismutazlara veya katalazlara sahip değildirler.

Bu cinsin üyeleri, glikoz ve benzer aldehit heksozları homofermentasyon yoluyla laktik aside veya laktik aside ve heterofermentasyon yoluyla asetik asit, etanol, karbon dioksit, formik asit ve süksinik asit gibi diğer son ürünlere dönüştürür.

Antibiyotiklere ve ilaçlara duyarlılık

Lactobacilli, Gram-pozitif bakterilere karşı aktif olan çoğu antibiyotiğe duyarlıdır. Bağırsak laktobasilinin gıda katkı maddesi olarak kullanılan antibiyotiklere duyarlılığını incelemek mümkün olmuştur.

Yetişme ortamı

Laktobasiller süt ürünlerinde, peynirlerde, tahıllarda, et veya balık ürünlerinde, su kaynaklarında, kanalizasyonda, biralarda, şaraplarda, meyvelerde ve meyve sularında, lahanada ve diğer fermente sebzelerde bulunabilir: silaj, maya ve posalar.

Aynı zamanda insan dahil olmak üzere ısıya dayanıklı birçok hayvanın ağız, mide-bağırsak sistemi ve vajinasının normal florasının bir parçasıdır.

Organik gübreler gibi ikincil habitatlarda da bulunabilirler.

Taksonomi

Etki Alanı: Bakteriler

Bölüm: Firmicutes

Sınıf: Bacilli

Sipariş: Lactobacillales

Aile: Lactobacillaceae

Cins: Lactobacillus.

morfoloji

Mikroskobik özellikler

Basiller yaklaşık 2 - 6 μ uzunluğundadır. Bazen yuvarlak uçlu olarak görülebilirler. Uzayda dağılımı izole veya kısa zincirler halinde olabilir. Bazıları çardaklar oluşturur.

Gram boyası ile boyandıklarında Gram pozitiftirler.

Lactobacillus'un hücre duvarında peptidoglikan vardır ve ayrıca teikoik, lipoteikoik, lipoglikan, teikuronik asitlerden oluşan ikincil bir polimer tabakası (SCWP) içerir.

Lactobacillus cinsinin pek çok türünün zarflarında S tabakası veya yüzey tabakası (S ve tabaka) adı verilen ek bir protein tabakası vardır.

Bu cins içinde diğerleri arasında L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir gibi türler bulunur.

Makroskopik özellikler

Katı ortam üzerindeki Lactobacillus kolonileri küçük (2-5 mm), dışbükey, pürüzsüz, tüm kenar boşluklu, opak ve pigmentsizdir.

Bazı suşlar sarımsı veya kırmızımsı olabilir. Çoğu pürüzlü kolonilere sahipken, Lactobacillus confusus gibi diğerleri sümüksü kolonilere sahiptir.

Yararları

Lactobacillus cinsi hem insan hem de hayvan sağlığına faydalıdır.

Faydalar aşağıda listelenmiştir:

Bu bölgedeki enfeksiyonlara karşı direnci artırarak bağırsak florasını stabilize eder.

Örneğin Lactobacillus GG'nin, E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis ve Salmonella gibi çeşitli bakterilere karşı aktif olan antimikrobiyal maddeler ürettiği görülmektedir.

Bu maddeler diasetil, asetaldehit, reuterin, bakteriyolitik enzimler, bakteriyosinler gibi aromatik bileşiklerdir.

• Kolon kanseri gibi bazı hastalıkları önler ve kontrol eder.
• Bazı yiyeceklerin muhafaza kalitesini iyileştirirler.
• Hem insan hem de hayvan sağlığı ile ilgili sorunların çözümüne uygulanabilir biyoteknolojik ürünler elde etmek için endüstri tarafından bir başlangıç ​​noktası olarak kullanılırlar.
• Tam yağlı süt proteinlerinin parçalanmasını kolaylaştırarak, büyük miktarlarda kalsiyum ve magnezyum salgılayarak besinlerin biyoyararlanımını etkilerler.
• Ayrıca B vitaminleri ve fosfatların sentezinde de rol alırlar.

Patojenite

Laktobasilin patojenitesi nadirdir, ancak son zamanlarda insanlarda bu mikroorganizmaların rol oynadığı bazı bulaşıcı süreçler bildirilmiştir.

Bunlar arasında diş çürükleri, romatizmal vasküler hastalık, apseler, septisemi ve L. casei subsp.'nin neden olduğu enfektif endokardit bulunur. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum ve bazen Lactobacillus salivarius.

Bununla birlikte, bu tür patojenitenin biyokimyasal temelleri hala bilinmemektedir.

Tablo: Lactobacillus cinsinin çeşitli türlerinin neden olduğu enfeksiyon türleri

Referanslar

1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Lactobacillus'un antibiyotikle ilişkili ishalin önlenmesindeki rolü: bir meta-analiz. Farmakoterapisi. 2010; 30 (2): 119-26.
2. Reid G. Lactobacillus'un Probiyotik Suşlarının Bilimsel Temeli. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 1999; 65 (9): 3763-3766.
3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Lactobacilli'nin patojenik potansiyeli. I nt J Food Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiyolojik Tanı. (5. baskı). Arjantin, Editoryal Panamericana SA
5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Türleri: Taksonomik Karmaşıklık ve Tartışmalı Duyarlılıklar Klinik Bulaşıcı Hastalıklar, 2015; 60 (2): 98–107