LACTOCOCCUS: EGENSKAPER, MORFOLOGI, FÖRDELAR, PATOGENES - BIOLOGI - 2025

Lactococcus är ett släkte av grampositiva, pleomorfiska bakterier som kan växa enskilt, parvis eller i kedjor. De är homofermentativa kemoorganotrofer, de producerar mjölksyra genom fermentering av glukos.

Livsmedelsindustrin använder vissa arter av släktet. De anses generellt vara icke-patogena eller opportunistiska patogener. Under senare år har emellertid antalet kliniska fall förknippade med infektioner av dessa mikroorganismer ökat, både hos djur och hos människor.

Lactococcus lactis, mikroskopisk bild. Taget och redigerat från https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-Secretion-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- NIZO-Food-Research.html

egenskaper

-Lactococcus är kemoorganotrofiska organismer.

-De har inte flagellum och bildar inte sporer. De är fakultativa anaeroba, katalasnegativa och icke-hemolytiska.

-Växa vid 10 ° C, men inte vid 45 ° C. De växer vanligtvis i media med 4% (vikt / volym) NaCl. De producerar L-mjölksyra genom jäsning av glukos.

-Alla stammar innehåller fosfatidylglycerol och kardiolipin. De flesta reagerar med antisera från grupp N.

-Vissa stammar har låga nivåer av meninkinoner. GC-innehållet i DNA sträcker sig från 34 till 43% per mol.

taxonomi

Släktet Lactococcus uppfördes 1985 för att innehålla en grupp bakterier som tidigare ingick i släktet Streptococcus (lactis) i grupp N i Lancefield Classification.

Separationen utfördes på basis av nukleinsyrahybridisering, fysiologisk, jämförande immunologi och lipid- och lipoteikosyrasammansättningstudier.

Taxonomiskt ligger den i familjen Streptococcaceae, av ordningen Lactobacillales, som tillhör Bacilli-klassen i filyl Firmicutes.

För närvarande har släktet 14 giltiga arter, varav nio har beskrivits under det senaste decenniet, inklusive Lactococcus reticulitermitis, som beskrivs 2018. Lactococcus garviae har två underarter och Lactococcus lactis har fyra giltiga underarter och en biovar.

Morfologi

Bakterier av släktet Lactococcus är formade som sfärer eller äggformiga celler, som kan växa individuellt, i par eller i kedjor. I fallet med en kedjeform är cellerna långsträckta i samma riktning som kedjan.

De har många plasmider som kan variera i storlek från 2 kb (Kilobase) till mer än 100 kb. Cellväggen består av peptidoglykan och en matris av polysackarider, teikosyra och proteiner.

Lactococcus reticulitermitis, celler på agarplattor 27, efter 2 dagars inkubation vid 30 ° C under anaeroba förhållanden. Hämtad och redigerad från http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

fördelar

Släktet innehåller 14 arter varav endast Lactococcus lactis vanligtvis används för industriella ändamål, främst underarten L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis har använts historiskt, både hantverkare och industriellt, vid jäsning av livsmedel, såsom ost, yoghurt, surkål och liknande.

USA: s livsmedels- och drogadministration (FDA) listar den som generellt erkänd som säker (GRAS). Denna bakterie, förutom att ge smak, producerar också syror som konserverar mat.

probiotika

Mjölksyrabakterier (LAB) isolerade från naturliga mejeriprodukter är av stort intresse bland korrigering av probiotika i den normala tarmmikrobiota. Många LAB: er syntetiserar biologiskt aktiva peptider eller proteinkomplex.

Dessa föreningar är kända som bakteriociner. Lactococcus lactis producerar bakteriociner såsom lakticiner, nisiner och laktokocker. Nisin är den bäst studerade föreningen i den senare gruppen.

Nisin, producerad av några stammar av Lactococcus lactis subsp. lactis, är ett brett spektrum bakteriocin med förbättrad antimikrobiell aktivitet. En av de viktigaste egenskaperna hos nisin är aktiviteten mot Gram-positiva bakterier och bakteriesporer av clostridia och baciller.

Det fungerar också mot andra bakterier som inte bildar sporer, såsom många arter av patogena streptokocker och stafylokocker. Den är också giftfri, stabil vid lågt pH och påverkar inte mikrobiota i mag-tarmkanalen.

Alla dessa egenskaper förstärker bakteriens roll i livsmedelsindustrin.

Potentiell användning

Förutom sin viktiga roll i livsmedelsindustrin har L. lactis använts inom genteknik. Faktorer som dess fullständigt sekvenserade genom, små i storlek (2,3 Megabaser eller Mbp) och framgångsrikt utvecklat kloningssystem, har gjort det till en fungerande modell.

Forskare har till exempel erhållit genetiskt modifierade Lactococcus lactis-stammar som producerar och frisätter Mycobacterium Hsp65. Detta ämne är en typ av värmechockprotein (Hsp). Hsps är immunodominanta proteiner uttryckta av olika immunceller och kommensala bakterier.

Oralt administrerat Mycobacterium Hsp65 frisatt av genetiskt modifierade bakterier förhindrar fullständigt inducerad kolit hos möss. Dessa resultat kan öppna alternativ för långsiktig hantering av inflammatorisk tarmsjukdom hos människor.

Lactococcus garvieae, isolerad från komjölk, har visat sin effektivitet för att hämma patogena mikroorganismer hos nötkreatur. Det hämmande spektrumet av bakteriocin, utsöndrat av Lactococcus garvieae, som ett antimikrobiellt ämne har en potentiell roll som en alternativ form av antibiotikum mot bovin mastit.

Pathogeny

Lactococcus-arter anses vara lågvirulensorganismer som orsakar opportunistiska infektioner hos människor, främst hos personer med försvagat immunsystem.

Men de senaste åren har antalet kliniska fall förknippade med infektioner av dessa mikroorganismer ökat, både hos människor och djur.

Bakterierna Lactococcus garvieae, L. piscium och L. lactis subsp. laktis erkänns som de arter av detta släkte som har den största kliniska betydelsen för human- och veterinärmedicin.

De identifieras ofta som enterokocker eller streptokocker. På grund av svårigheter att korrekt identifiera dem har kanske deras kliniska betydelse underskattats.

I människor

Lactococcus garvieae har associerats med olika sjukdomar, främst av sjukhustypen. Dessa sjukdomar inkluderar bakteremi, infektiv endokardit, leverabcess, spontan septikemi, divertikulit, urinvägsinfektion och peritonit.

Lactococcus lactis subsp. cremoris har rapporterats som ett orsakssubstans för bakteriell endokardit, septikemi, lever- och hjärnabcesser, nekrotiserande pneumonit, purulent pneumonit, septisk artrit, djup halsinfektion, peritonit, stigande kolangit och canaliculitis.

Exponering för opasturerade mejeriprodukter är en riskfaktor för infektion med denna bakterie. Lactococcus lactis subsp. laktis har förknippats med endokardit, den har också isolerats från kliniska prover av blod, hudskador och urin.

Hos djur

Lactococcus garvieae och L. piscium är patogena för flera fiskarter, L. garvieae har också rapporterats som en räkorpatogen och orsakar mastit hos idisslare. Lactococcus lactis subsp. laktis har rapporterats orsaka infektioner i vattenfåglar.

behandlingar

Det finns ännu ingen specifik riktlinje för antimikrobiell terapi mot Lactococcus-infektioner. För terapi föreslås det under tiden att bestämma känsligheten för patogenen som isolerats från kulturerna.

Penicillin, tredje generationens cefalosporin och coamoxiclav har använts baserat på känslighetstester.

referenser

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris-infektion: inte sällsynt längre? BMJ-fallrapporter.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taxonomi, fysiologi och tillväxt av Lactococcus lactis: en översikt. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Överföring av Streptococcus lactis och relaterade Streptococci till släktet Lactococcus gen. November Systematisk och tillämpad mikrobiologi.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Granska uppkomsten av Lactococcus garvieae: Ett fall av kateterassocierad urinvägsinfektion orsakad av Lactococcus garvieae och Escherichia coli Coinfection. Fallrapporter vid infektionssjukdomar.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. laktisinfektion i vattenfåglar: första bekräftelsen hos djur. Emerging smittsamma sjukdomar.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Ny probiotisk kultur av Lactococcus lactis ssp. laktis: Effektiva möjligheter och utsikter. Journal of Microbial and Biochemical Technology.
7. Släkt Lactoccocus. I lista över prokaryotiska namn med stående i nomenklatur: LPSN. Hämtad från www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Hsp65-producerande laktococcus lactis förhindrar inflammatorisk tarmsjukdom hos möss av IL-10- och TLR2-beroende vägar. Frontiers in Immunology.