BIFIDOBACTERIUM: KARAKTERISTIKE, RAZMNOŽAVANJE, PREHRANA, PREDNOSTI - BIOLOGIJA - 2026

Bifidobacterium je rod bakterija klase Actinobacteria koji grupira vrste za koje je karakteristično da su po Gramu pozitivne, nedostaje flagellum te su obično razgranati i anaerobni. One su jedna od glavnih skupina bakterija koje čine gastrointestinalnu floru sisavaca, uključujući čovjeka.

Ove bakterije je prvi put identificirao 1899. godine francuski pedijatar Henri Tissier, koji ih je izolirao iz crijevne flore dojenčadi, a do 1960. godine vjerovalo se da sve pripadaju istoj vrsti, koja se zove Lactobacillus bifidus. Trenutno rod Bifidobacterium grupira više od 30 važećih vrsta.

Mikroskopska slika adolescentne Bifidobacterium. Preuzeto i uredjeno iz: Y tambe.

Neke se vrste upotrebljavaju kao probiotici, to jest mikroorganizmi koji nakon gutanja mogu mijenjati crijevnu floru, promičući zdravstvene koristi onima koji ih jedu.

Među prednostima korištenja Bifidobacterium kao probiotika je i činjenica da pomaže u peristaltičkim pokretima crijeva. Također pomaže u borbi protiv nuspojava liječenja Helicobacter pylori, poput proljeva i halitoze.

Opće karakteristike

Bakterije roda Bifidobacterium imaju karakterističan oblik Y, što daje ime grupi (bifidne bakterije). Svi su pozitivni po Gramu, tj. Obojeni su ljubičasto metodom Gram mrlja.

Do posljednjih godina istraživači su smatrali da su sve bifidobakterije strogo anaerobne, međutim, otkriće i opis novih vrsta roda pokazali su da imaju različite razine tolerancije na kisik.

Ovisno o toj toleranciji, danas Bifidobacterium razvrstavaju se u četiri skupine: bakterija koje su preosjetljivi na O ₂, osjetljiv na O ₂, aerotolerant i microaerophilic.

Dio su skupine takozvanih bakterija mliječne kiseline, to jest onih bakterija čiji je glavni terminalni produkt fermentacije ugljikohidrata mliječna kiselina.

Svi su nemobilni zbog nedostatka flagela.

Genoma članova ovog roda kreće se između 1,73 i 3,25 Mb, s oko 15% gena povezanih s kodiranjem enzima koji sudjeluju u metabolizmu ugljikohidrata.

Bifidobakterije su široko rasprostranjene u gastrointestinalnom traktu, vagini i ustima sisavaca, uključujući ljude. Znanstvenici su također izolirali neke vrste iz gastrointestinalnog trakta ptica i insekata.

taksonomija

Te se bakterije taksonomsko nalaze u tipu Actinobacteria, klase Actinobacteria, reda Bifidobacteriales, porodice Bifidobacteriaceae. Bifidobakterije je prvi izolirao 1899. dr. Tissier iz Instituta Pasteur u Francuskoj, a nazvao ih je bifida zbog njihovog karakterističnog oblika.

Unatoč činjenici da je rod Bifidobacterium osnovao Orla-Jensen 1924. godine, do 1960. sve bifidobakterije smatrale su se jedinstvenom vrstom roda Lactobacillus (L. bifidus).

Trenutno su prepoznate 32 vrste Bifidobacterium, od kojih su mnoge identificirane na temelju sekvence genoma.

Reprodukcija

Bakterije roda Bifidobacterium reproduciraju se binarnom fisijom. To je proces aseksualne reprodukcije koji započinje replikacijom genetskog materijala, a koji se sastoji od jednog kružnog dvolančanog DNK kromosoma.

Nakon replikacije kromosoma, svaka kopija smještena je u jednom polu bakterijske stanice, započinje podjela citoplazme i stvaranje septuma koji će citoplazmu razdvojiti na dva odjeljka, taj se postupak naziva citokineza.

Na kraju formiranja stanične stijenke i membrane u septumu nastaju dvije manje stanice kćeri, koje zatim rastu i mogu ponovno ući u proces fisije.

ishrana

Bifidobakterije su uglavnom komensali u crijevnom traktu sisavaca i drugih organizama, oni pomažu u probavi ugljikohidrata velike molekulske mase, razgrađujući ih na manje molekule koje mogu asimilirati, druge bakterije kao i njihovi domaćini.

Ljudi, kao i drugi metazozi, nisu u stanju probaviti neke polisaharide, dok su bakterije jer su sposobne sintetizirati enzime, poput fruktanaze, koji su sposobni djelovati razbijanjem veza koje čine polisaharide koji se nazivaju fruktani.

Slika elektronske mikroskopije Bifidobacterium longum. Preuzeto i uredjeno iz: Julie6301.

Fructan je generičko ime za različite polimere fruktoze koji su dio rezervnog materijala širokog spektra biljaka.

Hrana s bifidobakterijama

Bifidobakterije pripadaju skupini bakterija mliječne kiseline, to jest bakterija koje stvaraju mliječnu kiselinu kao rezultat fermentacije ugljikohidrata. Hrana koja sadrži Bifidobacterium uglavnom su mliječni proizvodi i njihovi derivati.

Ova hrana uključuje sireve, jogurt i kefir. Potonji je proizvod sličan jogurtu, koji se dobiva fermentacijom mlijeka s kvascem i bakterijama. Hrana je podrijetlom iz istočne Europe i jugozapadne Azije i sadrži veće količine probiotika od jogurta.

Mehanizam djelovanja kao probiotici

Prije svega, proces prehrane bifidobakterija pomaže u probavi šećera koji su izravno neprobavljivi za ljude, razgrađujući ih i oslobađajući hranjive tvari koje njihov domaćin može asimilirati.

Drugo, mliječno kiselinski produkt metabolizma bifidobakterija pomaže u snižavanju pH vrijednosti gastrointestinalnog trakta, što sprječava širenje gram negativnih bakterija koje mogu biti opasne po zdravlje.

Blagodati zdravlja

Važnost prisutnosti bifidobakterija u gastrointestinalnom traktu za zdravlje ljudi poznata je istraživačima od početka prošlog stoljeća. Zapravo, već 1907., Tadašnji direktor Instituta Pasteur, Elie Metchnikoff, predložio je teoriju da su bakterije mliječne kiseline korisne za ljudsko zdravlje.

Metchnikoff je svoju teoriju temeljio na činjenici da se čini da je dugovječnost bugarskih poljoprivrednika povezana s potrošnjom fermentiranih mliječnih proizvoda. Zbog toga je ovaj mikrobiolog predložio oralnu primjenu kultura fermentacijskih bakterija kako bi se implantirali u crijevni trakt, izvodeći njihovo blagotvorno djelovanje.

Prisutnost bifidobakterija u gastrointestinalnom traktu pomaže u procesu probave ugljikohidrata, a povezana je i s manjom učestalošću alergija. Trenutno se neke vrste Bifidobacterium-a općenito smatraju sigurnim i koriste ih kao probiotici u prehrambenoj industriji.

Prema sveobuhvatnoj bazi prirodnih lijekova, uporaba ovih bakterija kao probiotika vjerojatno je liječenje nekih poremećaja kao što su:

Zatvor

Zatvor je poteškoća u obavljanju pokreta crijeva, koja su obično manja od tri puta tjedno, s pretjeranim naporom, bolom i osjećajem nepotpunog pokreta crijeva. Može se povezati s različitim čimbenicima, poput dijeta sa niskim vlaknima, dijabetesa, stresa, depresije, bolesti srca ili štitnjače, među ostalim.

Klinička ispitivanja pokazala su da dodavanje Bifidobacterium prehrani pomaže povećati rad crijeva, značajno povećavajući broj tjednih crijeva u bolesnika. Međutim, ovaj rezultat može varirati ovisno o soju upotrijebljenih bifidobakterija.

Hrana s bifidobakterijama. 90 grama kefirnih zrna na tanjuru. Preuzeto i uređeno iz: Webaware.

Infekcija by

Helicobacter pylori je Gram negativna bakterija koju karakterizira spiralni oblik, otuda i naziv roda. Živi isključivo u gastrointestinalnom traktu ljudi i može uzrokovati različite bolesti poput gastritisa, peptičnog čira i limfoma limfoidnog tkiva povezanih s sluznicom.

Liječenje infekcije H. pylori uključuje dvije različite vrste antibiotika za sprečavanje razvoja otpornosti, kao i antacide koji pomažu u ponovnom uspostavljanju sluznice stomačnih zidova. Ovaj tretman može imati nuspojave poput proljeva i halitoze.

Uz to, antibiotici djeluju i protiv H. pylori i protiv ostalih prisutnih bakterija. Ako liječenje prati unos bifidobakterija i laktobacila, nuspojave liječenja su smanjene. Crijevni se trakt također sprečava da se rekolonizuje Gram negativnim bakterijama.

Proljev

Rotavirusi su virusi bez dvostrukog kapa, u obliku kotača koji mogu kod djece odustati od bolesti koja je karakterizirana povraćanjem i vodenastim proljevom u trajanju od 3 do 8 dana. Primjena bifidobakterija može smanjiti trajanje ove vrste dijareje.

Isto tako, ako se bifidobakterije unosi zajedno s laktobacilima ili streptokokom, to može spriječiti proljev putnika, što je blaga infekcija uzrokovana bakterijama koje su kontaminirale vodu ili nepravilno rukovale hranom.

Pouchitis ili pouchitis

Pouchitis je nespecifična upala ileoanalnog rezervoara nepoznatog uzroka, mada fekalna flora igra važnu ulogu u njegovom razvoju. To utječe na pacijente koji su prošli panproktokolektomiju i uzrokuje veliko pogoršanje njihove kvalitete života.

Različita klinička ispitivanja dala su dovoljno dokaza koji pokazuju da unos probiotika sastavljenih od bifidobakterija, laktobacila, sa ili bez streptokoka pomaže spriječiti pojavu ove upale.

Infekcije respiratornog trakta

Redovan unos probiotika koji sadrže bifidobakterije pomaže u jačanju imunološkog sustava zdravih ljudi, čime se sprječava pojava infekcija dišnih putova, međutim ne pomaže u sprječavanju bolničkih infekcija u dojenčadi i adolescenata.

Ostale bolesti

Postoji značajan broj drugih bolesti za koje se pretpostavlja da bi uzimanje Bifidobacterium imalo korisne učinke, ali za koje nema dovoljno znanstvenih dokaza koji bi podržali takve tvrdnje. Tu spadaju ekcem, dijareja lijekova, bipolarni poremećaj i dijabetes.

Također se ne može jamčiti da je učinkovit u liječenju celijakije, artritisa, usporavanju starenja, sprečavanju infekcija povezanih s kemoterapijom, kontroli razine kolesterola i drugih bolesti.

Reference

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall i BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdanje. Holt, Rinehart i Winston.
2. Bifidobacterium. Na Wikipediji. Oporavilo sa: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen i M. Ventura (2007). Praćenje taksonomije roda Bifidobacterium na temelju filogenomskog pristupa. Primjena i okolišna mikrobiologija
4. M. Ventura i R. Zink (2002). Brza identifikacija, diferencijacija i predložena nova taksonomska klasifikacija Bifidobacterium lactis. Primjena i okolišna mikrobiologija.
5. Bifidobakterije. U MedicinePlus. Oporavak od: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Procjena selektivnog medija temeljenog na mupirocinu za nabrajanje bifidobakterija iz probiotske hrane za životinje. Časopis za mikrobiološke metode.