LACTOBACILLUS: MGA KATANGIAN, MORPOLOHIYA, MGA BENEPISYO - BIOLOGY - 2026

Ang Lactobacillus ay isang genus ng bakterya na binubuo ng isang bilang ng mga kapaki-pakinabang na species na partikular na interes sa industriya. Ang salitang Lactobacillus ay nagmula sa "lactis", na nangangahulugang gatas, at "bacillus", na nangangahulugang maliit na bacilli.

Ang genus ay inuri sa mga tuntunin ng phenotypic na katangian ng uri ng pagbuburo na isinasagawa. Ang pisyolohikal na batayan ng pag-uuri na ito ay ang pagkakaroon ng mga enzymes fructose 1 at 6 diphosphate aldolase at phosphoketolase, na pangunahing susi sa homo o hetero fermentative metabolism ng mga hexose at pentoses ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga katangian ng pagbuburo nito at mga produktong metaboliko ay gumagawa ng mga bakterya ng genus Lactobacillus sa mga unang organismo na ginagamit ng tao para sa paggawa ng pagkain.

Ginagamit din ang mga ito para sa kanilang pangangalaga, sa pamamagitan ng pagpigil sa pagsalakay ng iba pang mga microorganism na nagdudulot ng mga sakit na dala ng pagkain.

Ang genus Lactobacillus ay naging isang mahalagang elemento para sa modernong nutrisyon at mga bagong pang-industriya na teknolohiya, dahil sa interes sa mga kapaki-pakinabang na epekto at pagganap na mga katangian.

katangian

Ang mga bacilli na ito ay pangkalahatang nonmotile, ngunit ang ilang mga species ay motile dahil sa peritrichous flagella. Ang mga ito ay positibo sa Gram, gayunpaman, kung mayroong mga patay na bakterya, may mantsa silang pula, na nagbibigay ng isang variable na imahe ng Gram sa pagkakaroon ng paglamlam ng Gram.

Hindi sila sporulate at ang ilang mga strain ay may mga bipolar na katawan na marahil ay naglalaman ng polyphosphate.

Ang Homofermentative Lactobacillus ay may panloob na mga butil na inihayag ng Gram stain o sa pamamagitan ng methylene blue staining.

Para sa diagnosis at pagkakakilanlan ng mga species, ang pinaka kapaki-pakinabang na pamamaraan ay ang Polymerase Chain Reaction (PCR).

Cell wall at ultrastructure

Ang cell wall ng genus Lactobacillus, na sinusunod sa ilalim ng isang mikroskopyo ng elektron, ay karaniwang Gram positibo, naglalaman ito ng peptidoglycans (mureins) ng uri ng Lysine-D-Asparagine ng iba't ibang mga chemotypes.

Ang pader na ito ay naglalaman din ng polysaccharides na naka-link sa peptidoglycan ng mga bono ng phosphodiester, ngunit mayroon lamang mga teichoic acid na may kaugnayan dito sa ilang mga species.

Naglalaman din ito ng malalaking mesosom na nagpapakilala sa genus na ito.

Mga katangian ng biochemical

Karamihan sa mga walang proteolytic o lipolytic na aktibidad sa media na naglalaman ng mga protina o taba.

Gayunpaman, ang ilang mga strain ay maaaring magpakita ng bahagyang aktibidad ng proteolytic dahil sa mga protease at peptidases na nakatali o pinalaya ng cell wall, pati na rin ang mahina na aktibidad ng lipolytic dahil sa pagkilos ng mga intracellular lipases.

Hindi nila karaniwang binabawasan ang nitrates, ngunit ginagawa ng ilang mga species kapag ang pH ay nasa itaas ng 6.0.

Ang Lactobacilli ay hindi nakakalasing ng gulaman, at hindi rin nila hinunaw ang kasein. Hindi rin sila gumagawa ng indole o hydrogen sulfide (H ₂ S), ngunit ang karamihan ay gumagawa ng maliit na halaga ng natutunaw na nitrogen.

Ang mga ito ay catalase negatibo, kahit na ang ilang mga galaw ay gumagawa ng enzyme pseudocatalase na bumabagsak sa hydrogen peroxide.

Ang mga ito ay negatibong cytochrome, dahil sa kawalan ng mga porphyrins at nagtatanghal ng isang negatibong reaksyon ng benzidine.

Lumaki sila nang maayos sa isang daluyong daluyan, kung saan mabilis silang umusbong pagkatapos tumigil ang paglaki, na nagbibigay ng isang malambot, butil-butil o malabo na sediment, nang walang pagbuo ng mga biofilms.

Ang Lactobacillus ay hindi nagkakaroon ng mga tipikal na amoy kapag lumago sa karaniwang media, gayunpaman nag-aambag sila upang baguhin ang lasa ng mga ferment na pagkain, paggawa ng pabagu-bago ng mga compound tulad ng diacetyl at mga derivatives nito, at kahit na hydrogen sulfide (H ₂ S) at amin sa keso.

Mga kondisyon ng nutrisyon at lumalagong

Ang Lactobacilli ay nangangailangan ng karbohidrat bilang mga mapagkukunan ng carbon at enerhiya. Gayundin ang mga amino acid, bitamina at nucleotides.

Ang lactobacilli media media ay dapat maglaman ng mga fermentable na karbohidrat, peptone, katas ng karne, at katas ng lebadura.

Mas mabuti pa kung sila ay pupunan ng juice ng kamatis, mangganeso, acetate at oleic acid esters, lalo na ang Tween 80, dahil pinasisigla ito at kahit na mahalaga para sa maraming mga species.

Ang mga species ng Genus Lactobacillus ay lumago nang maayos sa bahagyang acidic media, na may isang pH na 6.4-4.5 at may isang pinakamabuting kalagayan sa pagitan ng 5.5 at 6.2. at bumababa ito nang maramihang sa neutral o bahagyang alkalina na media.

Ang Lactobacillus ay may kakayahang pagbaba ng substrate pH kung saan sila nasa ibaba 4 sa pamamagitan ng pagbuo ng lactic acid.

Sa ganitong paraan, iniiwasan nila o hindi bababa sa malaki ang pagbawas sa paglaki ng halos lahat ng iba pang mga nakikipagkumpitensya na mga mikroorganismo, maliban sa iba pang mga bakterya ng lactic acid at lebadura.

Kailangan ng oksiheno

Karamihan sa mga Lactobacillus strains ay pangunahing aerotolerant; ang pinakamainam na paglaki nito ay nakamit sa ilalim ng microaerophilic o anaerobic na kondisyon.

Alam na ang isang pagtaas sa konsentrasyon ng CO ₂ (humigit-kumulang 5% o hanggang sa 10%) ay maaaring makapukaw ng paglago, lalo na sa ibabaw ng media.

Ang temperatura ng paglago

Karamihan sa mga lactobacilli ay mesophilic (30-40 ° C), na may isang itaas na limitasyon ng 40ºC. Bagaman ang kanilang saklaw ng temperatura para sa paglago ay nasa pagitan ng 2 at 53 ° C, ang ilan ay lumalaki sa ibaba ng 15ºC o 5ºC at may mga mga strain na lumalaki sa mababang temperatura, malapit sa pagyeyelo (halimbawa, ang mga naninirahan sa mga nagyelo na karne at isda ).

Sa kabilang banda, mayroong "thermophilic" lactobacilli, na maaaring magkaroon ng isang limitasyong temperatura sa itaas na 55ºC at hindi lumago sa ibaba ng 15ºC.

Metabolismo

Ang mga microorganism na ito ay kulang sa mga sistema ng cytochrome upang maisakatuparan ang oxidative phosphorylation at wala silang mga superoxide dismutases o catalases.

Ang mga miyembro ng genus na ito ay nagbabago ng glucose at katulad na aldehyde hexoses sa lactic acid sa pamamagitan ng homofermentation o sa lactic acid at iba pang mga karagdagang produkto ng pagtatapos tulad ng acetic acid, ethanol, carbon dioxide, formic acid, at succinic acid sa pamamagitan ng heterofermentation.

Sensitibo sa antibiotics at gamot

Ang Lactobacilli ay sensitibo sa karamihan ng mga antibiotics na aktibo laban sa Gram-positibong bakterya. Posibleng pag-aralan ang pagiging sensitibo ng bituka lactobacilli sa mga antibiotics na ginamit bilang mga additives ng pagkain.

Habitat

Ang Lactobacilli ay matatagpuan sa mga produkto ng pagawaan ng gatas, keso, butil, karne o isda, mga mapagkukunan ng tubig, dumi sa alkantarilya, beers, wines, prutas at fruit juice, repolyo at iba pang mga ferment na gulay tulad ng: silage, maasim na masa at pulps.

Ang mga ito ay bahagi din ng normal na flora ng bibig, gastrointestinal tract, at puki ng maraming mga hayop na matatag na temperatura, kabilang ang tao.

Maaari rin silang matagpuan sa pangalawang tirahan tulad ng mga organikong pataba.

Taxonomy

Domain: Bakterya

Dibisyon: Mga firm

Klase: Bacilli

Order: Lactobacillales

Pamilya: Lactobacillaceae

Genus: Lactobacillus.

Morpolohiya

Mga katangian ng mikroskopiko

Ang bacilli ay humigit-kumulang 2 - 6 μ ang haba. Minsan maaari silang makita ng mga bilog na dulo. Ang pamamahagi nito sa espasyo ay maaaring ihiwalay o sa maikling mga kadena. Ang ilang mga form ng palisades.

Ang mga ito ay positibo sa Gram kapag may mantsa ng mantsa ng Gram.

Ang Lactobacillus ay mayroong peptidoglycan sa kanilang cell wall at naglalaman din ng pangalawang polymer layer (SCWP), na binubuo ng teichoic, lipoteichoic, lipoglycan, teicuronic acid.

Maraming mga species ng genus Lactobacillus ang mayroon sa kanilang mga sobre ng isang karagdagang layer ng mga protina na tinatawag na S layer o ibabaw layer (S & layer).

Sa loob ng genus na ito ay ang mga species tulad ng L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir bukod sa iba pa.

Mga katangian ng Macroskopiko

Ang mga kolonya ng Lactobacillus sa solidong media ay maliit (2-5 mm), matambok, makinis, na may buong margin, malabo at walang mga pigment.

Ang ilang mga strain ay maaaring madilaw-dilaw o mapula-pula. Ang karamihan ay may mga magaspang na kolonya, habang ang iba, tulad ng Lactobacillus confusus, ay may mga slimy colonies.

Mga benepisyo

Ang genus Lactobacillus ay kapaki-pakinabang sa kalusugan, kapwa tao at hayop.

Ang mga benepisyo ay nakalista sa ibaba:

Pinapanatili ang flora ng bituka sa pamamagitan ng pagtaas ng pagtutol sa mga impeksyon sa site na ito

Halimbawa, ang Lactobacillus GG, ay lumilitaw upang makabuo ng mga antimicrobial na sangkap na aktibo laban sa iba't ibang mga bakterya tulad ng E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis, at Salmonella.

Ang mga sangkap na ito ay mga aromatikong compound tulad ng diacetyl, acetaldehyde, reuterin, bacteriolytic enzymes, bacteriocins, bukod sa iba pa.

• Pinipigilan at kinokontrol nito ang ilang mga sakit, tulad ng kanser sa colon.
• Pinapabuti nila ang kalidad ng pangangalaga ng ilang mga pagkain.
• Ginagamit ang mga ito bilang panimulang punto ng industriya upang makakuha ng mga produktong biotechnological na naaangkop sa paglutas ng mga problema ng kalusugan ng tao at hayop.
• Naimpluwensyahan nila ang bioavailability ng mga nutrisyon sa pamamagitan ng pagpapadali ng isang pagkasira ng buong protina ng gatas, na naglalabas ng calcium at magnesium sa malaking dami.
• Kasangkot din sila sa synthesis ng B bitamina at pospeyt.

Ang pathogenicity

Ang pathogenicity ng lactobacilli ay bihirang, bagaman kamakailan lamang may ilang mga nakakahawang proseso na naiulat sa mga tao kung saan nasangkot ang mga microorganism na ito.

Kabilang dito ang mga karies dental, rheumatic vascular disease, abscesses, septicemia, at infective endocarditis, sanhi ng L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum at paminsan-minsan Lactobacillus salivarius.

Gayunpaman, ang mga biochemical base ng naturang pathogenicity ay hindi pa rin alam.

Talahanayan: Mga uri ng impeksyon na sanhi ng iba't ibang mga species ng Genus Lactobacillus

Mga Sanggunian

1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Papel ng Lactobacillus sa pag-iwas sa antibiotic na may kaugnayan sa pagtatae: isang meta-analysis. Pharmacotherapy. 2010; 30 (2): 119-26.
2. Reid G. Ang Pang-agham na Batayan para sa Probiotic Strains ng Lactobacillus. Inilapat at Environmental Microbiology. 1999; 65 (9): 3763-3766.
3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Ang potensyal na pathogen ng Lactobacilli. Ako nt J Pagkain Microbiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Microbiological Diagnosis. (Ika-5 ed). Argentina, Editorial Panamericana SA
5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Spesies: Pagkumplikado ng Taxonomic at Kontrobersyal na Mga Pagkakasakit sa Klinikal na Nakakahawang Mga Karamdaman, 2015; 60 (2): 98–107