LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Lactobacillus rhamnosus е грам-положителна, микроаерофилна и пръчковидна анаеробна бактерия. Може да расте поединично или в къси вериги. Той не е спорообразуващ, подвижен и каталазно отрицателен. Той е мезофилен, но някои щамове могат да растат при температури под 15 ° C или над 40 ° C.

Някои щамове на L. rhamnosus се използват в хранително-вкусовата промишленост поради техните пробиотични и антимикробни действия. Използването му включва не само като пробиотици, но също и като защитни средства за ферментирали и неферментирали млечни продукти, напитки, готови за консумация храни, колбаси и в салати.

Lactobacillus rhamnosus. Взето и редактирано от

характеристики

Lactobacillus rhamnosus е много взискателна бактерия по отношение на хранителните си нужди. За да растете, се нуждаете от фолиева киселина и други витамини като рибофлавин, ниацин или пантотенова киселина. Той също така изисква минерал калций. Първоначалният му растеж изисква кисела среда с рН между 4,5 и 6,4.

Неговият метаболизъм е факултативно хетероферментативен. Преобразувайте хексозите в L (+) - млечна киселина, според пътя Embden-Meyerhof. Освен това ферментира пентозите. При липса на глюкоза, тя произвежда млечна киселина, оцетна киселина, мравчена киселина и етанол.

таксономия

Lactobacillus е най-разнообразният от трите рода в семейството Lactobacillaceae, принадлежащи към тила Firmicutes, клас Bacilli, подредени Lactobacillales.

Този род е разделен на три групи (A, B и C) според вида им ферментация: A) включва облигационни хомоферментативни видове, B) факултативно хетероферментативни видове и C) облигационни хетероферментативни видове.

Lactobacillus rhamnosus принадлежи към група В на това разделение. Включва се и във функционалната група на млечнокиселите бактерии (LAB). LABs са бактерии, които чрез въглехидратна ферментация произвеждат основно млечна киселина като краен метаболит.

Първоначално този вид се е считал за подвид на L. casei, по-късно е повишен до видовото ниво благодарение на генетични изследвания, поради големите морфологични и характерни прилики.

Този и два други вида съставляват комплекса Lactobacillus casei, функционална група без таксономична валидност. Един от най-изследваните щамове от този вид, L. rhamnosus GG, е изолиран от човешкото черво.

морфология

Lactobacillus rhamnosus е бактерия с форма на прът, чиито размери варират от 0,8 до 1,0 μm в ширина и от 2,0 до 4,0 μm в дължина. Може да расте поединично или в къси вериги. Той няма фланел, поради което му липсва движение. Може да има пили и плазмиди.

Lactobacillus rhamnosus има голямо разнообразие от щамове, които растат в различни среди, включително вагината и стомашно-чревния тракт на хората. Всеки щам има способността да се адаптира към широк спектър от среди.

Централният му геном съдържа 2164 гена, от общо 4 711 гена. LRB щамът на L. rhamnosus има кръгова хромозома 2,934,954 bp със съдържание на GC 46,78%.

Клетъчна стена

Клетъчната стена се състои предимно от дебел слой пептидогликан (PG), амино-захарен полимер, омрежен с пептидни мостове. Клетъчната стена е отговорна за поддържането на формата на клетката. Освен това помага за защита на бактериите от вътрешни осмотични натоварвания, които могат да причинят лизис на клетките.

Компонентната захар на PG се състои от N-ацетилглукозамин и N-ацетил-мураминова киселина, подредени последователно. Страничната верига на пептида, от три до пет аминокиселини, се свързва с N-ацетил-мурамичната киселина. Точният състав на страничната верига и кръстосаните връзки на пептида е специфичен за видовете.

Художествено впечатление на Lactobacillus rhamnosus, Снимка от: Електронна микроскопична единица, Институт по биотехнология, Хелзинки. Взето и редактирано от

Приложения

Lactobacillus rhamnosus се използва в хранително-вкусовата промишленост за производство на кисело мляко, ферментирало и непастьоризирано мляко и полутвърдо сирене.

Медицински приложения

Lactobacillus rhamnosus се счита за полезен пробиотик за лечение на различни заболявания. Лактобацилус Rhamnosus GG щамът е показал, че има многобройни настоящи и потенциални приложения в медицината за лечение на заболявания.

Сред болестите, лекувани положително с този щам, са: диария от различни видове, главно поради ротавирус при деца; остър гастроентерит при деца; Стомашно-чревен транспорт на ентерокок-резистентен на ванкомицин при бъбречни пациенти; Доказано е също, че е полезно за намаляване на възможността за развитие на синдром на Аспергер.

Сред болестите, които потенциално могат да бъдат лекувани или предотвратени чрез даване на L. rhamnosus GG, са инфекциите на дихателните пътища при деца; синдром на раздразнените черва; атопичен дерматит, екзема; инфекции на урогениталния тракт; тревожност и хипертония.

Опитите in vitro показват, че той може да модулира имунитета на гостоприемника, като намалява производството на възпалителни цитокини от различни еукариоти. Той също така индуцира генната експресия на чревния муцин, инхибира прилепването на патогени.

Други медицински приложения включват намаляване на чревната пропускливост при деца със синдром на раздразненото черво. Освен това помага за увеличаване на загубата на тегло при пациенти с диета.

Използва се като пробиотик

Щамът L. rhamnosus GG също проявява пробиотични и антимикробни активности, които се използват в хранително-вкусовата промишленост. Този щам поотделно е способен да инхибира Clostridium histolyticum, C. difficile и Salmonella enterica.

В комбинация с други щамове на L. rhamnosus или с други непатогенни бактериални видове, те също инхибират растежа на високопатогенни бактерии. Щамът L. rhamnosus LC705 потиска растежа на някои дрожди и плесени.

патогенен

Lactobacillus rhamnosus е свързан с различни видове инфекции, главно от интрахоспитален произход, засягащи пациенти с отслабена имунна система.

При тези пациенти основните заболявания винаги са били злокачествени или тежки стомашно-чревни нарушения. Сред заболяванията, свързани с този вид са: бактериемия, ендокардит, менингит и перитонит.

Като цяло лактобацилите са устойчиви на ванкомицин. Lactobacillus rhamnosus е чувствителен към пеницилин и аминогликозиди, като степента на чувствителност е до 70%.

Някои щамове обаче са резистентни към стандартните антибиотични схеми. Даптомицин може да се използва като алтернатива на пеницилин; чувствителността към цефалоспорините е по-ниска. Хромозомните мутации при L. rhamnosus могат да намалят афинитета на еритромицина към рибозомата.

Ендокардитът на лактобацилите се счита за трудно премахване на заболяването. Рецидиви могат да възникнат, главно поради липсата на адекватни проучвания за чувствителност към микробите.

Не съществуват и стандартизирани лечения, които могат да увеличат рецидивите и дори смъртта. Вероятно производството на млечна киселина от лактобацили може да намали ефективните концентрации на антибиотици, като намали ефекта им.

Препратки

1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Пробиотик Lactobacillus rhamnosus GG и респираторни заболявания при деца. Агро хранителна индустрия Hi Tech, 23, 6, Монографски добавки серия: Диетични фибри и пред / Пробиотици.
2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Характеристика на растежа на Lactobacillus rhamnosus GG в мляко при субоптимални температури. Списание за изследвания на храните и храненето.
3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Чернова последователност на генома и описание на лактобацилус rhamnosus щамове L31, L34 и L35. Стандарти в геномните науки.
4. И. Фелекос, Г. Лазарос, А. Цирига, М. Пирунаки, Г. Ставропулос, Й. Параскевас, М. Тутуза, Д. Тусулис (2016). Ендокардит на Lactobacillus rhamnosus: необичаен виновник при пациент с болест на Барлоу. Елинско дружество по кардиология.
5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Ефектът на два щама Lactobacillus rhamnosus върху кръвния липиден профил на плъхове, хранени с високо съдържание на мазнини диета. International Food Research Journal.
6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Видове лактобацили: Таксономична сложност и спорна чувствителност. Клинични инфекциозни заболявания