Lactobacillus delbrueckii kenmerken, morfologie

2533
Jonah Lester

Lactobacillus delbrueckii Het is een Gram-positieve bacterie, met de vorm van een langwerpige staaf en afgeronde uiteinden. Het is catalase-negatief, homofermentatief en vertoont geen flagellum. Het behoort tot een groep soorten die zijn naam draagt ​​als een typesoort. Het is verdeeld in zes ondersoorten.

Sommige van deze ondersoorten worden als probiotica beschouwd en gebruikt in de voedingsindustrie. Het wordt voornamelijk gebruikt voor de fermentatie van zuivelproducten en voor de productie van kaas en yoghurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto door: Jeff Broadbent, Utah State University. Genomen en bewerkt vanaf https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

Artikel index

  • 1 Kenmerken
  • 2 Taxonomie
  • 3 Morfologie
  • 4 Toepassingen
    • 4.1 Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus
    • 4.2 Lactobacillus delbruckii subsp. lactis
    • 4.3 Mogelijke toepassingen
  • 5 Pathogenese
  • 6 referenties

Kenmerken

Lactobacillus delbrueckii het is Gram-positief en catalase-negatief. Het is homofermentatief en produceert uitsluitend D-melkzuur. Alle stammen fermenteren glucose, fructose, mannose en lactose.

De fermentatie van sucrose en N-acetylglucosamine is variabeler, afhankelijk van de ondersoort en de stam. Het kan groeien bij temperaturen boven 45 ° C, maar ontwikkelt zich niet bij 15 ° C of lager.

Taxonomie

Volgens de formele taxonomie, Lactobacillus delbrueckii behoort tot de phylum Firmicutes, de klasse Bacilli, de orde Lactobacillales en de familie Lactobacillaceae.

Bovendien behoort het tot de functionele groep (zonder taxonomische validiteit) van melkzuurbacteriën (LAB). LAB's hebben die naam omdat ze melkzuur produceren tijdens de fermentatie van suikers..

De groep Lactobacillus delbrueckii is momenteel samengesteld uit 27 soorten, zijnde L. delbrueckii het type soort, niet alleen van de groep, maar ook van het geslacht. Deze bacterie is vernoemd naar Max Delbrück, een Duitse biofysicus.

Lactobacillus delbrueckii omvat zes ondersoorten: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii  subsp jakobsenii Y L. delbrueckii  subsp indicus.

De zes ondersoorten vertonen een hoge mate van DNA-DNA-verwantschap, maar kunnen worden onderscheiden op basis van verschillende fenotypische en genotypische kenmerken..

Morfologie

Alle stammen van deze bacterie hebben de vorm van een langwerpige staaf. De grootte varieert van 0,5 tot 0,8 µm breed en 2,0 tot 9,0 µm lang. De groei kan individueel, in paren of in korte ketens zijn.

Ze vormen geen plaag, dus ze zijn niet mobiel. De zes ondersoorten verschillen in hun vermogen om verschillende suikers te fermenteren. Bijvoorbeeld, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus Y L. delbrueckii subsp lactis, Voor het eerst geïsoleerd uit zuivelproducten, zijn ze allemaal lactose-positief.

Aan de andere kant, L. delbrueckii  subsp delbrueckii Y L. delbrueckii  subsp sunkii, die werden geïsoleerd uit niet-zuivelproducten zijn lactose-negatief. Dit duidt op een koolhydraatfermentatie die verband houdt met de verschillende niches die deze ondersoorten innemen..

De ondersoorten van Lactobacillus delbrueekii ze kunnen worden onderscheiden door fenotypische variaties. Bijvoorbeeld, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus Het fermenteert weinig koolhydraten, dat wil zeggen glucose, lactose, fructose, mannose en soms galactose. Het is thermofiel en heeft een groeitemperatuur tot 48 of 50 ° C. Presenteert een Guanine-Cytosine-verhouding tussen 49 en 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, Van zijn kant fermenteert het verschillende polysacchariden, waaronder arabinose, erythritol, cellobiose, fructose, galactose, glucose, lactose, lactulose, lixose, maltose, mannitol, mannose, ribose, melibiose, sucrose, xylose, sorbitol, trehalose en raffinose. De groei vindt plaats bij 40 - 50 ° C, afhankelijk van het groeimedium. Presenteert een Guanine-Cytosine-verhouding van 50,2%.

Lactobacillus sp. Genomen en bewerkt van https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Toepassingen

Slechts twee van de ondersoorten van L. delbrueckii commercieel relevant zijn, L. delbruckii   subsp. bulgaricus Y L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus het werd voor het eerst geïsoleerd uit Bulgaarse melk. Deze ondersoort wordt gebruikt in combinatie met Streptococcus thermophilus, voor de commerciële productie van yoghurt. Het wordt ook gebruikt bij de productie van Zwitserse en Italiaanse kazen..

De belangrijkste rol van S. thermophilus Y L. delbruckii subsp. bulgaricus bij de bereiding van yoghurt is het aanzuren van de melk, waarbij een grote hoeveelheid melkzuur uit lactose wordt geproduceerd.

Melkzuur draagt, naast verzurende melk, bij aan het op smaak brengen van yoghurt. De typische smaak van yoghurt is niet alleen te danken aan melkzuur, maar ook aan verschillende carbonylverbindingen, zoals aceetaldehyde, aceton en diacetyl, geproduceerd door bacteriën.

Lactobacillus delbruckii bij de kaasproductie. Foto door Irma Esther Montenegro H. Genomen en bewerkt vanaf https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus presenteert probiotische activiteit. De opname ervan in yoghurt helpt ziekten van de mondholte te voorkomen.

Voorgestelde mechanismen voor de probiotische activiteit van deze bacil omvatten: 1) antagonisme met pathogenen door competitie voor bindingsplaatsen en / of remming van intracellulaire signaalroutes; 2) stimulatie van het mucosale immuunsysteem en verhoogde afweer van de gastheer tegen pathogene bacteriën en vreemde antigenen.

Sommige stammen van deze lactobacillus zijn in staat exopolysacchariden (EPS) te produceren. Tot de fysiologische effecten van EPS behoren de verbetering en regulering van de immuunrespons en de verlaging van cholesterol.

Lactobacillus delbruckii subsp. lactis

Voor zijn deel, L. delbrueckii subsp. lactis het was aanvankelijk geïsoleerd uit een zuivelbron. Het gebruik van deze ondersoort is voornamelijk voor de commerciële productie van mozzarellakaas..

Recente onderzoeken hebben een hoog potentieel van een stam aangetoond Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) voor gebruik in de aquacultuur. Deze soort is toegepast in de voeding van zeebaarslarven (Dicentrarchus labrax, L.) in de teelt.

De toepassing ervan verbetert de gezondheid van de vissen en verhoogt hun overleving, waardoor hun productie kan toenemen. De bacterie is aangevoerd met Brachionus plicatilis me Artemia salina als vervoerders.

Het is ook aangetoond dat het het immuunsysteem van de larvale darm stimuleert en de transcriptie van belangrijke pro-inflammatoire genen vermindert. De toepassing ervan in andere gewassen en de winstgevendheid ervan moeten nog worden geëvalueerd.

Van de overige ondersoorten van de soort, L. delbrueckii subsp. indicus werd in 2005 voor het eerst geïsoleerd uit een zuivelproduct in India. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii in 2012 uit plantaardige producten; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, ondertussen werd het in 2015 geïsoleerd uit een gefermenteerde alcoholische drank.

Mogelijke toepassingen

De relatief recente vondst van deze laatste ondersoorten kan een van de belangrijkste redenen zijn waarom ze momenteel niet commercieel relevant zijn. Genoomsequentiebepaling van elk van hen zal waarschijnlijk helpen bij het bepalen van eigenschappen die van toekomstige commerciële relevantie kunnen zijn..

Het zou ook kunnen helpen bij het verklaren van hun aanpassingsmechanismen aan complexe omgevingen. Dit laatste zou kunnen worden gebruikt om de eigenschappen van bekende commerciële soorten te verbeteren, vooral op het gebied van faagresistentie, aanpassing aan omgevingsstressomstandigheden. Of om de productie van exopolysacchariden te verbeteren en de gewenste smaakstoffen te produceren.

Pathogenie

De verschillende soorten Lactobacillus ze worden over het algemeen als niet-pathogeen beschouwd. Urineweginfecties (UTI's) veroorzaakt door bacteriën van dit geslacht, inclusief Lactobacillus delbrueckii, zijn de afgelopen jaren gemeld.

De belangrijkste slachtoffers van deze infecties zijn oudere vrouwen. Omdat deze soorten nitraat niet tot nitriet reduceren, worden de UTI's die ze veroorzaken meestal niet opgemerkt op teststrips. Ze zijn ook in verband gebracht met bacteriëmie en pyelonefritis.

Referenties

  1. E. Salvetti, S. Torriani, G.E. Felis (2012). Het geslacht Lactobacillus: Een taxonomische update. Probiotica en antimicrobiële eiwitten.
  2. F. Dellaglio, G.E. Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. november, geïsoleerd uit Indiase zuivelproducten. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  3. D.B. Adimpong, D.S. Nielsen, K.I. Sørensen, F.K. Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, P.M.F. Derkx, L.Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., geïsoleerd uit dolo-wort, een alcoholische gefermenteerde drank in 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). Effect van de toevoeging van Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii over de samenstelling van de darmflora en de bijdrage aan het welzijn van Europese zeebaars (Dicentrarchus labrax, L.). Microbiële ecologie bij gezondheid en ziekte.
  5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., geïsoleerd van sunki, een traditionele Japanse augurk. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  6. K.M. Duprey, L. McCrea, B.L. Rabinowitch, K.N. Azad (2012). Pyelonefritis en bacteriëmie van Lactobacillus delbrueckii. Casusrapporten bij infectieziekten.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.