БИФИДОБАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВЪЗПРОИЗВЕЖДАНЕ, ХРАНЕНЕ, ПОЛЗИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Bifidobacterium е род бактерии от клас Actinobacteria, който групира видове, които се характеризират с грамположителност, липса на жълтеник и обикновено са разклонени и анаеробни. Те са една от основните групи бактерии, съставляващи стомашно-чревната флора на бозайниците, включително и човека.

Тези бактерии са идентифицирани за първи път през 1899 г. от френския педиатър Анри Тисие, който ги изолира от чревната флора на бебетата и до 1960 г. се смята, че всички те принадлежат към един и същи вид, наречен Lactobacillus bifidus. Понастоящем рода Bifidobacterium групира повече от 30 валидни вида.

Микроскопско изображение на юношеска бифидобактерия. Взето и редактирано от: Y tambe.

Някои видове от рода се използват като пробиотици, тоест микроорганизми, които при поглъщане са способни да променят чревната флора, насърчавайки ползи за здравето на тези, които ги ядат.

Сред предимствата на използването на Bifidobacterium като пробиотици е фактът, че той помага при перисталтични движения на червата. Освен това помага за борба със страничните ефекти от лечението с Helicobacter pylori, като диария и халитоза.

Основни характеристики

Бактериите от рода Bifidobacterium имат характерна форма Y, което поражда името на групата (бифидни бактерии). Всички те са грамположителни, тоест оцветени са виолетови по метода на оцветяване по Грам.

До последните години изследователите считаха, че всички бифидобактерии са строго анаеробни, но откриването и описанието на нови видове от рода показва, че те имат различни нива на толерантност към кислорода.

В зависимост от това отклонение, в днешно време Bifidobacterium са класифицирани в четири групи: бактерии, които са свръхчувствителни към О ₂, чувствителни към О ₂, aerotolerant и микроаерофилна.

Те са част от групата на така наречените млечнокисели бактерии, тоест от онези бактерии, чийто основен краен продукт на въглехидратната ферментация е млечната киселина.

Всички те са немобилни поради липсата на жлези.

Геномът на членовете на този род варира между 1,73 и 3,25 Mb, като около 15% от гените са свързани с кодирането на ензимите, участващи в въглехидратния метаболизъм.

Бифидобактериите са широко разпространени в стомашно-чревния тракт, вагината и устата на бозайниците, включително хората. Учените също са изолирали някои видове от стомашно-чревния тракт на птици и насекоми.

таксономия

Тези бактерии са таксономично разположени във тила Actinobacteria, клас Actinobacteria, ред Bifidobacteriales, семейство Bifidobacteriaceae. Бифидобактериите за първи път са изолирани през 1899 г. от д-р Тисие от Института Пастьор във Франция и той ги нарича бифиди поради тяхната характерна форма.

Въпреки факта, че род Bifidobacterium е създаден от Orla-Jensen през 1924 г., до 1960 г. всички бифидобактерии се считат за един вид, принадлежащ към рода Lactobacillus (L. bifidus).

Понастоящем са признати 32 вида бифидобактерии, много от които са идентифицирани въз основа на секвенция на генома.

репродукция

Бактериите от рода Bifidobacterium се възпроизвеждат чрез бинарно делене. Това е процес на асексуално възпроизвеждане, който започва с репликацията на генетичен материал, който се състои от единична кръгова двуверижна ДНК хромозома.

След репликацията на хромозомата всяко копие се намира в един полюс на бактериалната клетка, започва разделянето на цитоплазмата и образуването на преграда, която ще раздели цитоплазмата на две отделения, този процес се нарича цитокинеза.

В края на образуването на клетъчната стена и мембрана в септума възникват две по-малки дъщерни клетки, които след това растат и могат отново да влязат в процеса на делене.

хранене

Бифидобактериите са предимно commensals в чревния тракт на бозайници и други организми, там те подпомагат храносмилането на въглехидрати с високо молекулно тегло, разграждайки ги до по-малки молекули, които могат да бъдат асимилирани от тях, от други бактерии, както и от техните домакини.

Хората, както и други метазои, не са в състояние да усвояват някои полизахариди, докато бактериите са, тъй като са способни да синтезират ензими, като фруктанази, които са в състояние да действат чрез разрушаване на връзките, които образуват полизахариди, наречени фруктани.

Електронно микроскопично изображение на Bifidobacterium longum. Взето и редактирано от: Julie6301.

Fructan е общото наименование за различни фруктозни полимери, които са част от резервния материал на голямо разнообразие от растения.

Храни с бифидобактерии

Бифидобактериите принадлежат към групата на млечнокиселите бактерии, тоест бактерии, които произвеждат млечна киселина в резултат на въглехидратната ферментация. Храните, които съдържат Бифидобактерия, са предимно млечни продукти и техните производни.

Тези храни включват сирена, кисело мляко и кефир. Последният е продукт, подобен на киселото мляко, който се получава чрез ферментиране на мляко с мая и бактерии. Това е храна, родом от Източна Европа и Югозападна Азия и съдържа по-големи количества пробиотици от киселото мляко.

Механизъм на действие като пробиотици

На първо място, процесът на хранене с бифидобактерии подпомага храносмилането на захари, които не могат да бъдат лесно усвоими за хората, разграждайки ги и отделяйки хранителни вещества, които могат да бъдат асимилирани от техния домакин.

Второ, млечнокиселият продукт на метаболизма на бифидобактериите спомага за понижаване на рН на стомашно-чревния тракт, което предотвратява разпространението на грам отрицателни бактерии, които могат да бъдат опасни за здравето.

Ползи за здравето

Значението на наличието на бифидобактерии в стомашно-чревния тракт за човешкото здраве е известно на изследователите от началото на миналия век. Всъщност още през 1907 г. тогавашният директор на Пастьорския институт Ели Мечников предложи теорията, че млечнокиселите бактерии са полезни за човешкото здраве.

Мечников основава своята теория на факта, че дълголетието на българските фермери изглежда е свързано с консумацията на ферментирали млечни продукти. Поради това този микробиолог предложи оралното приложение на ферментативни бактериални култури, за да се имплантират в чревния тракт, осъществявайки полезното им действие.

Наличието на бифидобактерии в стомашно-чревния тракт помага в процеса на храносмилане на въглехидрати, а също така е свързано с по-ниска честота на алергии. В момента някои видове Bifidobacterium обикновено се считат за безопасни и се използват като пробиотици от хранителната промишленост.

Според изчерпателната база данни за природни лекарства, използването на тези бактерии като пробиотици вероятно е безопасно за лечение на някои разстройства като:

запек

Запекът е трудността да се извършват движения на червата, които обикновено са по-малко от три пъти седмично, с прекомерни усилия, болка и усещане за непълно движение на червата. Тя може да бъде свързана с различни фактори като диета с ниско съдържание на фибри, диабет, стрес, депресия, сърдечни или щитовидни заболявания, наред с други.

Клиничните изпитвания показват, че добавянето на Bifidobacterium към диетата спомага за увеличаване на движението на червата, като значително увеличава броя на седмичните движения на червата при пациенти. Този резултат обаче може да варира в зависимост от използвания щам бифидобактерии.

Храна с бифидобактерии. 90 грама кефирни зърна в чиния. Взето и редактирано от: Webaware.

Инфекция от

Helicobacter pylori е грамотрицателна бактерия, характеризираща се с това, че има спирална форма, откъдето идва и името на рода. Живее изключително в стомашно-чревния тракт на човека и може да причини различни заболявания като гастрит, пептична язва и лимфом на лимфоидната тъкан, свързана с лигавицата.

Лечението на инфекция с H. pylori включва две различни разновидности на антибиотици за предотвратяване на развитието на резистентност, както и антиациди, които помагат за възстановяване на лигавицата на стомашните стени. Това лечение може да има странични ефекти като диария и халитоза.

Освен това антибиотиците действат както срещу H. pylori, така и срещу останалите налични бактерии. Ако лечението е придружено от приема на бифидобактерии и лактобацили, страничните ефекти от лечението се намаляват. Чревният тракт също се предпазва от възстановяване от грамотрицателни бактерии.

диария

Ротавирусите са вируси без капсули, с две капсиди, с формата на колело, които могат да причинят заболяване, характеризиращо се с повръщане и водниста диария при кърмачета за 3 до 8 дни. Прилагането на бифидобактерии може да намали продължителността на този тип диария.

По същия начин, ако бифидобактериите се приемат заедно с лактобацилус или стрептокок, това може да предотврати диарията на пътниците, което е лека инфекция, причинена от бактерии, които са замърсили вода или лошо боравеща храна.

Пухит или пухит

Pouchitis е неспецифично възпаление на илеоаналния резервоар с неизвестна причина, въпреки че фекалната флора играе важна роля в неговото развитие. Той засяга пациенти, претърпели панпроктоколектомия и причинява значително влошаване на качеството им на живот.

Различните клинични проучвания дадоха достатъчно доказателства, които показват, че приемът на пробиотици, съставени от бифидобактерии, лактобацили, със или без стрептококи, помага да се предотврати появата на това възпаление.

Инфекции на дихателните пътища

Редовният прием на пробиотици, съдържащи бифидобактерии, спомага за укрепване на имунната система на здрави хора, като по този начин предотвратява появата на инфекции на дихателните пътища, но не помага за предотвратяване на болнични инфекции при кърмачета и юноши.

Други заболявания

Съществуват значителен брой други заболявания, за които се предполага, че приемането на Bifidobacterium би имало благоприятни ефекти, но за които няма достатъчно научни доказателства в подкрепа на подобни твърдения. Те включват екзема, диария с лекарства, биполярно разстройство и диабет.

Не може да се гарантира, че е ефективен при лечение на цьолиакия, артрит, забавяне на стареенето, предотвратяване на инфекции, свързани с химиотерапия, контрол на нивата на холестерола и други заболявания.

Препратки

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Микробиология. 2-ро издание. Холт, Ринехарт и Уинстън.
2. Bifidobacterium. В Уикипедия. Възстановено от: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). Проследяване на таксономията на рода Bifidobacterium въз основа на филогеномен подход. Приложна и екологична микробиология
4. М. Вентура и Р. Цинк (2002). Бърза идентификация, диференциация и предложена нова таксономична класификация на Bifidobacterium lactis. Приложна и екологична микробиология.
5. Бифидобактерии. В MedicinePlus. Възстановени от: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Оценката на селективна среда на базата на мупироцин за изброяване на бифидобактерии от пробиотични фуражи за животни. Списание за микробиологични методи.