BIFIDOBACTERIUM: EGENSKAPER, REPRODUKTION, NÄRING, FÖRDELAR - BIOLOGI - 2025

Bifidobacterium är ett släkte av bakterier i Actinobacteria-klassen som grupperar arter som kännetecknas av att vara Gram-positiva, sakna en flagellum och vanligtvis är grenade och anaeroba. De är en av huvudgrupperna av bakterier som utgör gastrointestinalflora hos däggdjur, inklusive människor.

Dessa bakterier identifierades för första gången 1899 av den franska barnläkaren Henri Tissier, som isolerade dem från tarmfloran hos spädbarn och fram till 1960 trodde man att de alla tillhörde samma art, kallad Lactobacillus bifidus. För närvarande grupperar släktet Bifidobacterium mer än 30 giltiga arter.

Mikroskopibild av tonåriga Bifidobacterium. Taget och redigerat från: Y tambe.

Vissa arter av släktet används som probiotika, det vill säga mikroorganismer som vid intag kan förändra tarmfloran, vilket främjar hälsan för dem som äter dem.

Bland fördelarna med att använda Bifidobacterium som probiotika är det faktum att det hjälper till i peristaltiska tarmrörelser. Det hjälper också till att bekämpa biverkningarna av Helicobacter pylori-behandling, såsom diarré och halitos.

Generella egenskaper

Bakterier av släktet Bifidobacterium har en karakteristisk Y-form som ger upphov till gruppens namn (bifida bakterier). Alla är Gram-positiva, det vill säga de är färgade violetta med Gram-fläckmetoden.

Fram till de senaste åren ansåg forskare att alla bifidobakterier var strikt anaeroba, men upptäckten och beskrivningen av nya arter av släkten har visat att de har olika nivåer av tolerans mot syre.

Beroende på denna tolerans klassificeras nu Bifidobacterium i fyra grupper: bakterier som är överkänsliga mot O ₂ , känsliga för O ₂ , aerotoleranta och mikroaerofila.

De ingår i gruppen av så kallade mjölksyrabakterier, det vill säga av de bakterier vars huvudsakliga terminalprodukt av kolhydratfermentering är mjölksyra.

Alla av dem är icke-mobila på grund av bristen på flageller.

Genomet för medlemmarna i detta släkt varierar mellan 1,73 och 3,25 Mb, med cirka 15% av generna associerade med kodningen av enzymer som är involverade i kolhydratmetabolismen.

Bifidobakterier är utbrett i mag-tarmkanalen, vagina och mun hos däggdjur, inklusive människor. Forskare har också isolerat vissa arter från mag-tarmkanalen hos fåglar och insekter.

taxonomi

Dessa bakterier är taxonomiskt belägna i filum Actinobacteria, klass Actinobacteria, order Bifidobacteriales, family Bifidobacteriaceae. Bifidobacteria isolerades först 1899 av Dr. Tissier från Institut Pasteur i Frankrike, och han kallade dem bifida på grund av deras karakteristiska form.

Trots att släktet Bifidobacterium grundades av Orla-Jensen 1924, fram till 1960 betraktades alla bifidobakterier som en enda art som tillhör släktet Lactobacillus (L. bifidus).

För närvarande erkänns 32 arter av Bifidobacterium, många av dem identifierade baserat på genomsekvensering.

Fortplantning

Bakterier av släktet Bifidobacterium reproduceras alla genom binär klyvning. Detta är en process med aseksuell reproduktion som börjar med replikering av genetiskt material, som består av en enda cirkulär dubbelsträngad DNA-kromosom.

Efter replikering av kromosomen är varje kopia placerad i en pol av bakteriecellen, uppdelningen av cytoplasma börjar och bildandet av ett septum som kommer att separera cytoplasma i två fack, denna process kallas cytokinesis.

I slutet av bildandet av cellväggen och membranet i septumet kommer två mindre dotterceller, som senare växer och igen kan komma in i fissionsprocessen.

Näring

Bifidobacteria är mestadels kommensaler i tarmkanalen hos däggdjur och andra organismer, där hjälper de matsmältningen av kolhydrater med hög molekylvikt och nedbryter dem till mindre molekyler som kan assimileras av dem, av andra bakterier såväl som av deras värdar.

Människor, liksom andra metazomaner, kan inte smälta vissa polysackarider, medan bakterier är, eftersom de kan syntetisera enzymer, såsom fruktanaser, som kan verka genom att bryta bindningarna som utgör polysackarider som kallas fruktaner.

Elektronmikroskopibild av Bifidobacterium longum. Hämtad och redigerad från: Julie6301.

Fruktan är det generiska namnet för olika fruktospolymerer som ingår i reservmaterialet från en mängd olika växter.

Livsmedel med bifidobakterier

Bifidobakterier tillhör gruppen mjölksyrabakterier, det vill säga bakterier som producerar mjölksyra som ett resultat av kolhydratfermentering. De livsmedel som innehåller Bifidobacterium är huvudsakligen mejeriprodukter och deras derivat.

Dessa livsmedel inkluderar ost, yoghurt och kefir. Den senare är en produkt som liknar yoghurt, som erhålls genom jäsning av mjölk med jäst och bakterier. Det är en mat född i Östeuropa och Sydvästasien och innehåller högre mängder probiotika än yoghurt.

Handlingsmekanism som probiotika

Först och främst hjälper bifidobacteria-näringsprocessen att smälta socker som är osmältbar direkt för människor, förnedrar dem och släpper näringsämnen som kan assimileras av deras värd.

För det andra hjälper mjölksyraprodukten från bifidobakteriernas metabolism att sänka pH i mag-tarmkanalen, vilket förhindrar spridning av Gram-negativa bakterier som kan vara farliga för hälsan.

Hälsofördelar

Betydelsen av närvaron av bifidobakterier i mag-tarmkanalen för människors hälsa har varit känd för forskare sedan början av förra seklet. Redan 1907 föreslog den dåvarande direktören för Pasteur Institute, Elie Metchnikoff, teorin om att mjölksyrabakterier var gynnsamma för människors hälsa.

Metchnikoff baserade sin teori på det faktum att livslängden för bulgariska jordbrukare verkade vara relaterad till konsumtionen av jäsade mejeriprodukter. På grund av detta föreslog denna mikrobiolog den orala appliceringen av fermentativa bakteriekulturer för att implantera sig själva i tarmsystemet och genomföra deras fördelaktiga verkan.

Närvaron av bifidobakterier i mag-tarmkanalen hjälper till med matsmältningsprocessen av kolhydrater och är också förknippad med en lägre allergifrekvens. För närvarande anses vissa arter av Bifidobacterium i allmänhet vara säkra och används som probiotika av livsmedelsindustrin.

Enligt Natural Medicines Comprehensive Database är det förmodligen säkert att använda dessa bakterier som probiotika för att behandla vissa störningar som:

Förstoppning

Förstoppning är svårigheten att utföra tarmrörelser, som i allmänhet är färre än tre gånger i veckan, med överdriven ansträngning, smärta och med känslan av ofullständiga tarmrörelser. Det kan förknippas med olika faktorer såsom en lågfiberdiet, diabetes, stress, depression, hjärta eller sköldkörtelsjukdom, bland andra.

Kliniska prövningar har visat att tillsats av Bifidobacterium till kosten hjälper till att öka tarmrörelserna, vilket avsevärt ökar antalet veckliga tarmar hos patienter. Detta resultat kan emellertid variera beroende på vilken användning av bifidobakterier som används.

Mat med bifidobakterier. 90 gram kefirkorn på en tallrik. Hämtad och redigerad från: Webaware.

Infektion av

Helicobacter pylori är en Gram-negativ bakterie som kännetecknas av att ha en spiralform, därav namnet på släktet. Den lever uteslutande i mage-tarmkanalen hos människor och kan orsaka olika sjukdomar såsom gastrit, magsår och lymfom i lymfvävnaden associerad med slemhinnan.

Behandling för H. pylori-infektion inkluderar två olika varianter av antibiotika för att förhindra utveckling av resistens, liksom antacida som hjälper till att återupprätta foder i magväggarna. Denna behandling kan ha biverkningar såsom diarré och halitos.

Dessutom verkar antibiotika både mot H. pylori och mot de andra närvarande bakterierna. Om behandlingen åtföljs av intag av bifidobakterier och laktobaciller reduceras biverkningarna av behandlingen. Tarmkanalen förhindras också från att rekoloniseras av gramnegativa bakterier.

Diarre

Rotavirus är icke-höljda, två-kapsida, hjulformade virus som kan orsaka en sjukdom som kännetecknas av kräkningar och vattnig diarré hos spädbarn under 3 till 8 dagar. Administrering av bifidobakterier kan minska varaktigheten för denna typ av diarré.

På samma sätt, om bifidobakterier intas tillsammans med lactobacillus eller streptococcus, kan det förhindra resenärens diarré, vilket är en mild infektion orsakad av bakterier som har förorenat vatten eller dåligt hanterat mat.

Pouchitis eller pouchitis

Pouchitis är en ospecifik inflammation i ileoanal reservoar av okänd orsak, även om fekalfloraen spelar en viktig roll i dess utveckling. Det drabbar patienter som har genomgått panproctocolectomy och orsakar en stor försämring av deras livskvalitet.

Olika kliniska prövningar har gett tillräckligt med bevis för att visa att intaget av probiotika som består av bifidobakterier, laktobaciller, med eller utan streptokocker hjälper till att förhindra uppkomsten av denna inflammation.

Luftvägsinfektioner

Det regelbundna intaget av probiotika som innehåller bifidobakterier hjälper till att stärka immunförsvaret hos friska människor, vilket förhindrar uppkomsten av luftvägsinfektioner, men det hjälper inte att förhindra sjukhusinfektioner hos spädbarn och ungdomar.

Andra sjukdomar

Det finns ett betydande antal andra sjukdomar för vilka det har föreslagits att att ta Bifidobacterium skulle ha gynnsamma effekter, men för vilka det inte finns tillräckliga vetenskapliga bevis för att stödja sådana påståenden. Dessa inkluderar eksem, läkemedelsdiarré, bipolär störning och diabetes.

Det kan inte heller säkerställas att det är effektivt vid behandling av celiaki, artrit, bromsande åldrande, förebyggande kemoterapirelaterade infektioner, kontroll av kolesterolnivåer och andra sjukdomar.

referenser

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2: a upplagan. Holt, Rinehart & Winston.
2. Bifidobacterium. På Wikipedia. Återställd från: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). Spåra taxonomin för släktet Bifidobacterium baserat på ett fylogenomiskt tillvägagångssätt. Tillämpad och miljömässig mikrobiologi
4. M. Ventura & R. Zink (2002). Snabb identifiering, differentiering och föreslagen ny taxonomisk klassificering av Bifidobacterium lactis. Tillämpad och miljömässig mikrobiologi.
5. Bifidobakterier. In MedicinePlus. Återställd från: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Utvärderingen av ett mupirocinbaserat selektivt medium för uppräkning av bifidobakterier från probiotiskt djurfoder. Journal of Microbiological Methods.