LACTOBACILLUS DELBRUECKII: EGENSKAPER, MORFOLOGI - BIOLOGI - 2025

Lactobacillus delbrueckii är en Gram-positiva bakterier, med en långsträckt stavform och rundade ändar. Det är katalasnegativt, homofermentativt och uppvisar inte ett flagellum. Den tillhör en grupp arter som bär sitt namn som en typart. Det är uppdelat i sex underarter.

Vissa av dessa underarter anses vara probiotika och används i livsmedelsindustrin. Dess huvudsakliga användning är för jäsning av mejeriprodukter och för produktion av ost och yoghurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto av: Jeff Broadbent, Utah State University. Hämtad och redigerad från https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

egenskaper

Lactobacillus delbrueckii är Gram-positiv och katalasnegativ. Det är homofermentativt och producerar uteslutande D-mjölksyra. Alla stammar fermenterar glukos, fruktos, mannos och laktos.

Fermenteringen av sackaros och N-acetylglukosamin är mer varierande, beroende på underarten och stammen. Det kan växa vid temperaturer över 45 ° C, men utvecklas inte vid 15 ° C eller lägre.

taxonomi

Enligt formell taxonomi tillhör Lactobacillus delbrueckii tillfilmen Firmicutes, klassen Bacilli, ordningen Lactobacillales och familjen Lactobacillaceae.

Dessutom tillhör det den funktionella gruppen (utan taxonomisk giltighet) av mjölksyrabakterier (LAB). LAB: er är så kallade för att producera mjölksyra under fermenteringen av socker.

Lactobacillus delbrueckii-gruppen består för närvarande av 27 arter, som är L. delbrueckii-typen, inte bara i gruppen utan också av släktet. Denna bakterie fick sitt namn efter Max Delbrück, en tysk biofysiker.

Lactobacillus delbrueckii omfattar sex underarter: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii och L. delbrueckii subsp indicus.

De sex underarterna visar en hög grad av DNA-DNA-samband men kan differentieras utifrån olika fenotypiska och genotypiska egenskaper.

Morfologi

Alla stammar av denna bakterie är formade som en långsträckt stav. Dess storlek sträcker sig från 0,5 till 0,8 um bred och 2,0 till 9,0 um lång. Tillväxten kan ske individuellt, parvis eller i korta kedjor.

De presenterar inte en plåga, så de är inte mobila. De sex underarterna skiljer sig åt i deras förmåga att jäsa olika sockerarter. Till exempel är L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus och L. delbrueckii subsp lactis, isolerade för första gången från mejeriprodukter, alla laktos-positiva.

Å andra sidan är L. delbrueckii subsp delbrueckii och L. delbrueckii subsp sunkii, som isolerades från icke-mejeriprodukter, laktosnegativa. Detta indikerar en kolhydratfermentering associerad med de olika nischer som dessa underarter upptar.

Lactobacillus delbrueekii underarter kan differentieras genom fenotypiska variationer. Till exempel fermenterar Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus få kolhydrater, det vill säga glukos, laktos, fruktos, mannos och ibland galaktos. Det är termofilt och har en tillväxttemperatur på upp till 48 eller 50 ° C. Det uppvisar ett Guanine-Cytosine-förhållande mellan 49 och 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, däremot, fermenterar flera polysackarider, inklusive arabinos, erythritol, cellobios, fruktos, galaktos, glukos, laktos, laktulosa, lixos, maltos, mannitol, mannos, ribos, melibiose, sackaros, xyl och raffinos. Tillväxten sker vid 40 - 50 ° C, beroende på odlingsmediet. Det uppvisar ett Guanine-Cytosine-förhållande på 50,2%.

Lactobacillus sp. Taget och redigerat från https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

tillämpningar

Endast två av L. delbrueckii underarter har kommersiell relevans, L. delbruckii subsp. bulgaricus och L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus isolerades för första gången från bulgarisk mjölk. Denna underart används i kombination med Streptococcus thermophilus för kommersiell produktion av yoghurt. Det används också för produktion av schweiziska och italienska ostar.

Huvudrollen för S. thermophilus och L. delbruckii subsp. bulgaricus när det gäller att tillverka yoghurt är att surgöra mjölken och producera en stor mängd mjölksyra från laktosen.

Mjölksyra, förutom att sura mjölken, bidrar till att smaka yoghurten. Den typiska smaken av yoghurt beror inte bara på mjölksyra utan också på olika karbonylföreningar, såsom acetaldehyd, aceton och diacetyl, producerade av bakterier.

Lactobacillus delbruckii vid ostproduktion. Foto av Irma Esther Montenegro H. Taget och redigerat från https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus visar probiotisk aktivitet. Dess intag i yoghurt hjälper till att förebygga sjukdomar i munhålan.

Föreslagna mekanismer för den probiotiska aktiviteten hos denna bacillus inkluderar: 1) antagonism med patogener genom konkurrens om bindningsställen och / eller hämning av intracellulära signalvägar; 2) stimulering av mukosalt immunsystem och ökat värdförsvar mot patogena bakterier och främmande antigener.

Vissa stammar av denna laktobacillus kan producera exopolysackarider (EPS). Bland de fysiologiska effekterna av EPS är förbättring och reglering av immunsvaret och minskning av kolesterol.

Lactobacillus delbruckii

Å andra sidan, L. delbrueckii subsp. laktis isolerades ursprungligen från en mejerikälla. Användningen av denna underart är främst för kommersiell produktion av mozzarellaost.

Nyligen genomförda studier har visat en stor potential hos en Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) för användning i vattenbruk. Denna stam har applicerats i kosten för havsbaslarver (Dicentrarchus labrax, L.) i kultur.

Dess användning förbättrar fiskens hälsa och ökar deras överlevnad, vilket gör att produktionen kan öka. Bakterierna tillfördes med användning av Brachionus plicatilis och / eller Artemia saltlösning som bärare.

Det har också visats stimulera larvtarmens immunsystem och minska transkriptionen av viktiga proinflammatoriska gener. Dess användning i andra grödor och dess lönsamhet har ännu inte utvärderats.

Av de återstående underarterna av arten är L. delbrueckii subsp. indicus isolerades först 2005 från en mejeriprodukt i Indien. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii 2012, från växtbaserade produkter; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii isolerades under tiden från en jäsad alkoholhaltig dryck 2015.

Potentiella tillämpningar

Det relativt nyligen konstaterade resultatet av dessa senare underarter kan vara en av de främsta orsakerna till att de för närvarande inte är kommersiellt relevant. Genomsekvensering av var och en kommer sannolikt att fastställa egenskaper som kan vara av framtida kommersiell relevans.

Det kan också hjälpa till att förklara deras mekanismer för anpassning till komplexa miljöer. Det senare skulle kunna användas för att förbättra kvaliteten hos kända kommersiella arter, särskilt inom områdena med fagmotstånd, anpassning till miljöbelastningsförhållanden. Eller för att förbättra exopolysackaridproduktionen och producera önskade smakföreningar.

Pathogeny

De olika arter av Lactobacillus anses vanligtvis icke-patogena. Emellertid har urinvägsinfektioner (UTI) orsakade av bakterier i detta släkte, inklusive Lactobacillus delbrueckii, rapporterats under de senaste åren.

De viktigaste offren för dessa infektioner är äldre kvinnor. Eftersom dessa arter inte reducerar nitrat till nitrit, går UTI: erna som de orsakar vanligtvis obemärkt på screening testremsor. De har också förknippats med bakteremi och pyelonefrit.

referenser

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Släktet Lactobacillus: En taxonomisk uppdatering. Probiotika och antimikrobiella proteiner.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., isolerat från indiska mejeriprodukter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., isolerat från dolo wort, en alkoholhaltig jäst dryck i Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Effekt av tillsatsen av Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii om tarmens mikrobiotas sammansättning och bidrag till europeisk havsbas välbefinnande (Dicentrarchus labrax, L.). Mikrobiell ekologi i hälsa och sjukdom.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., isolerat från sunki, en traditionell japansk pickle. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pyelonephritis och Bacteremia från Lactobacillus delbrueckii. Fallrapporter vid infektionssjukdomar.