Đặc điểm Lactobacillus, phân loại, hình thái, lợi ích



Lactobacillus là một loại vi khuẩn được cấu thành bởi một loạt các loài có lợi đặc biệt quan tâm trong ngành. Từ Lactobacillus xuất phát từ "Lactis", có nghĩa là sữa và "trực khuẩn", có nghĩa là trực khuẩn nhỏ.

Các chi được phân loại theo đặc điểm kiểu hình của loại lên men được thực hiện. Cơ sở sinh lý của phân loại này là sự hiện diện của các enzyme fructose 1 & 6 diphosphate aldolase và phosphoketolase, là chìa khóa trong quá trình chuyển hóa lên men đồng nhất hoặc dị hóa của hexose và pentose tương ứng.

Đặc tính lên men và các sản phẩm trao đổi chất của nó làm cho vi khuẩn thuộc chi Lactobacillus là một trong những sinh vật đầu tiên được con người sử dụng để sản xuất thực phẩm.

Chúng cũng được sử dụng để bảo quản chúng, bằng cách ức chế sự xâm nhập của các vi sinh vật khác gây bệnh cho nguồn gốc thực phẩm.

Giới tính Lactobacillus Nó đã trở thành một yếu tố thiết yếu cho thực phẩm hiện đại và các công nghệ công nghiệp mới, do sự quan tâm đến các tác dụng có lợi và tính chất chức năng của nó.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm
  • 2 phân loại
  • 3 Hình thái
    • 3.1 Đặc điểm kính hiển vi
    • 3.2 Đặc điểm vĩ mô 
  • 4 lợi ích
  • 5 tài liệu tham khảo

Tính năng

Những trực khuẩn này thường không di động, nhưng một số loài có khả năng vận động do sự hiện diện của chu vi Flagella. Chúng là Gram dương, tuy nhiên nếu có vi khuẩn chết, chúng nhuộm màu đỏ, tạo ra hình ảnh biến Gram trước khi nhuộm Gram.

Chúng không sinh bào tử và một số chủng có cơ thể lưỡng cực có thể chứa polyphosphate.

Lactobacillus homofermentative trình bày các hạt bên trong tiết lộ bởi nhuộm Gram hoặc nhuộm màu xanh methylen.

Để chẩn đoán và xác định loài, phương pháp hữu ích nhất là Phản ứng chuỗi polymerase (PCR).

Thành tế bào và cơ sở hạ tầng

Thành tế bào của chi Lactobacillus, được quan sát dưới kính hiển vi điện tử, điển hình là Gram dương, chứa peptidoglycans (murein) thuộc loại Lysine-D-Asparagine của một số kiểu hóa học.

Bức tường này cũng chứa các polysacarit liên kết với peptidoglycan bằng liên kết phosphodiester, nhưng chỉ có các axit teichoic liên quan đến nó ở một số loài.

Nó cũng chứa các mesosome lớn đặc trưng cho chi này.

Đặc điểm sinh hóa

Hầu hết không có hoạt động phân giải protein hoặc lipolytic trong môi trường chứa protein hoặc chất béo.

Tuy nhiên, một số chủng có thể có hoạt tính protein nhẹ do protease và peptidase liên kết với thành tế bào hoặc được giải phóng bởi nó, cũng như hoạt động lipolytic yếu do tác động của lipase nội bào..

Thông thường chúng không làm giảm nitrat, nhưng một số loài nhất định làm như vậy khi độ pH trên 6.0.

Lactobacilli không hóa lỏng gelatin, cũng không tiêu hóa casein. Họ cũng không sản xuất indole hoặc axit sulfuric (H2S), nhưng hầu hết sản xuất một lượng nhỏ nitơ hòa tan.

Chúng là catalase âm tính, mặc dù một số chủng sản xuất enzyme pseudocirthase phá vỡ hydro peroxide.

Chúng là cytochrom âm tính, do không có porphyrin và có phản ứng benzidine âm tính.

Chúng phát triển tốt trong môi trường lỏng, nơi chúng kết tủa nhanh chóng sau khi quá trình tăng trưởng dừng lại, tạo ra trầm tích mềm, dạng hạt hoặc nhớt, mà không hình thành màng sinh học.

Lactobacillus không phát triển mùi đặc trưng khi phát triển trên môi trường thông thường, tuy nhiên chúng góp phần thay đổi mùi vị của thực phẩm lên men, tạo ra các hợp chất dễ bay hơi như diacetyl và các dẫn xuất của nó, và thậm chí cả hydro sunfua (H2S) và amin trong phô mai.

Điều kiện dinh dưỡng và tăng trưởng

Lactobacilli yêu cầu carbohydrate là nguồn carbon và năng lượng. Ngoài ra axit amin, vitamin và nucleotide.

Môi trường nuôi cấy của lactobacilli nên chứa carbohydrate lên men, peptone, chiết xuất thịt và chiết xuất men.

Thậm chí tốt hơn nếu chúng được bổ sung với nước ép cà chua, mangan, acetate và axit oleic, đặc biệt là Tween 80, vì điều này rất kích thích và thậm chí cần thiết cho nhiều loài.

Các loài thuộc chi Lactobacillus phát triển tốt trong môi trường axit nhẹ, với độ pH ban đầu là 6,4-4,5 và sự phát triển tối ưu giữa 5,5 và 6,2. và giảm rõ rệt trong môi trường trung tính hoặc hơi kiềm.

Lactobacillus có thể hạ thấp độ pH của chất nền nơi chúng dưới 4 nhờ sự hình thành axit lactic.

Bằng cách này, chúng tránh hoặc ít nhất là làm giảm đáng kể sự phát triển của hầu hết các vi sinh vật cạnh tranh khác, ngoại trừ các vi khuẩn axit lactic khác và nấm men.

Yêu cầu oxy

Hầu hết các chủng Lactobacillus chúng chủ yếu là khí dung; tăng trưởng tối ưu của nó đạt được trong điều kiện vi kỵ khí hoặc kỵ khí.

Được biết, sự gia tăng nồng độ CO2 (khoảng 5% hoặc tối đa 10%) có thể kích thích tăng trưởng, đặc biệt là trên bề mặt của phương tiện truyền thông.

Nhiệt độ tăng trưởng

Hầu hết các loại vi khuẩn Lactobacilli là mesophilic (30-40 ° C), với giới hạn trên là 40 ° C. Mặc dù phạm vi nhiệt độ cho sự tăng trưởng của nó dao động từ 2 đến 53 ° C, một số nhiệt độ tăng dưới 15 ° C hoặc 5 ° C và có những chủng phát triển ở nhiệt độ thấp, gần điểm đóng băng (ví dụ, những loài sống trong thịt và cá đông lạnh ).

Mặt khác, có các loại vi khuẩn Lactobacilli "ưa nhiệt", có thể có giới hạn nhiệt độ trên 55 độ C và không tăng dưới 15 độ C.

Trao đổi chất

Những vi sinh vật này thiếu hệ thống cytochrom để thực hiện quá trình phosphoryl oxy hóa và không sở hữu enzyme superoxide disutase hoặc catalase.

Các thành viên của chi này chuyển đổi glucose và aldehyd tương tự thành axit lactic bằng cách đồng hóa hoặc axit lactic và các sản phẩm cuối khác như axit axetic, ethanol, carbon dioxide, axit formic và axit succinic bằng cách dị hóa.

Nhạy cảm với kháng sinh và thuốc

Lactobacilli nhạy cảm với hầu hết các loại kháng sinh có hoạt tính chống lại vi khuẩn gram dương. Sự nhạy cảm của lactobacilli đường ruột với kháng sinh được sử dụng làm phụ gia thực phẩm đã được nghiên cứu.

Môi trường sống

Lactobacilli có thể được tìm thấy trong các sản phẩm sữa, pho mát, ngũ cốc, thịt hoặc sản phẩm cá, nguồn nước, nước thải, bia, rượu vang, trái cây và nước ép trái cây, bắp cải và các loại rau lên men khác như ủ chua, bột chua và bột giấy.

Cũng là một phần của hệ thực vật bình thường của miệng, đường tiêu hóa và âm đạo của nhiều động vật có nhiệt độ ổn định, bao gồm cả con người.

Chúng cũng có thể được tìm thấy trong môi trường sống thứ cấp như phân bón có nguồn gốc hữu cơ.

Phân loại

Tên miền: Vi khuẩn

Bộ phận: Công ty

Lớp: Bacilli

Đặt hàng: Lactobacillales

Họ: Lactobacillaceae

Chi: Lactobacillus.

Hình thái

Đặc điểm kính hiển vi

Các trực khuẩn dài khoảng 2 - 6. Đôi khi chúng có thể được nhìn thấy với kết thúc tròn. Phân phối của nó trong không gian có thể được phân lập hoặc trong chuỗi ngắn. Một số hình thức.

Chúng là Gram dương khi chúng được nhuộm bằng nhuộm Gram.

các Lactobacillus chúng có peptidoglycan trong thành tế bào của chúng và cảChúng có chứa một lớp polymer thứ cấp (SCWP), bao gồm teichoic, lipoteichoic, lipoglycan, axit teicuronic.

Nhiều loài thuộc chi Lactobacillus Chúng có trong lớp bọc của chúng một lớp protein bổ sung gọi là lớp S hoặc lớp bề mặt (lớp S &).

Trong thể loại này là các loài như L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir trong số những người khác.

Đặc điểm vĩ mô 

Thuộc địa của Lactobacillus trong môi trường rắn, chúng nhỏ (2-5 mm), lồi, mềm, có rìa đầy đủ, mờ đục và không có sắc tố.

Một số chủng có thể có màu hơi vàng hoặc hơi đỏ. Hầu hết có các thuộc địa thô, trong khi những người khác, như Lactobacillus confusus, thuộc địa nhớt hiện tại.

Lợi ích

Giới tính Lactobacilluscó lợi cho sức khỏe, cả con người và động vật.

Những lợi ích được liệt kê dưới đây:

Ổn định hệ thực vật đường ruột tăng sức đề kháng với nhiễm trùng ở vị trí này

Ví dụ, Lactobacillus GG, dường như sản xuất các chất chống vi trùng có hoạt tính chống lại các vi khuẩn khác nhau như E.coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides Fragilis và Salmonella.

Các chất này là các hợp chất thơm như diacetyl, acetaldehyd, reuterin, enzyme kìm khuẩn, vi khuẩn và các chất khác.

  • Ngăn ngừa và kiểm soát một số bệnh, như ung thư ruột kết.
  • Nâng cao chất lượng bảo tồn một số loại thực phẩm.
  • Chúng được sử dụng như một điểm khởi đầu của ngành công nghiệp để có được các sản phẩm công nghệ sinh học áp dụng cho giải pháp cho các vấn đề sức khỏe của con người và động vật.
  • Ảnh hưởng đến sinh khả dụng của các chất dinh dưỡng bằng cách tạo điều kiện cho sự phân hủy protein của sữa nguyên chất, giải phóng canxi và magiê với số lượng lớn.
  • Họ cũng tham gia vào quá trình tổng hợp vitamin B và phốt phát.

Tác nhân gây bệnh

Tác nhân gây bệnh của lactobacilli rất hiếm, mặc dù gần đây một số quá trình lây nhiễm đã được báo cáo ở người nơi các vi sinh vật này đã tham gia.

Trong số đó có sâu răng, bệnh thấp khớp, áp xe, nhiễm trùng máu và viêm nội tâm mạc nhiễm trùng, gây ra bởi L. trường hợp phụ. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum và thỉnh thoảng Lactobacillus salivarius.

Tuy nhiên, các cơ sở sinh hóa của mầm bệnh như vậy vẫn chưa được biết.

Bảng: Các loại nhiễm trùng gây ra bởi các loài khác nhau thuộc chi Lactobacillus

Tài liệu tham khảo

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Vai trò của Lactobacillus trong phòng ngừa tiêu chảy liên quan đến kháng sinh: phân tích tổng hợp. Dược trị liệu. năm 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Cơ sở khoa học cho các chủng Probiotic của Lactobacillus. Ứng dụng và vi sinh môi trường. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Khả năng gây bệnh của Lactobacilli. Tôint J Thực phẩm Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Chẩn đoán vi sinh. (Tái bản lần thứ 5) Argentina, Biên tập Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Loài: Độ phức tạp về phân loại và tính nhạy cảm gây tranh cãi Bệnh truyền nhiễm lâm sàng, năm 2015; 60 (2): 98-107