LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA - BIOLOGIJA - 2025

Lactobacillus rhamnosus je Gram-pozitivna, mikroaerofilna bakterija u obliku šipke i fakultativno anaerobna bakterija. Može rasti pojedinačno ili u kratkim lancima. Nije spore, pokretljiv i katalazno-negativan. Mezofilno je, ali neki sojevi mogu rasti i na temperaturama ispod 15 ° C ili iznad 40 ° C.

Neki sojevi L. rhamnosus koriste se u prehrambenoj industriji zbog svojih probiotičkih i antimikrobnih aktivnosti. Njegova upotreba uključuje, ne samo kao probiotike, već i kao zaštitne tvari za fermentirane i nefermentirane mliječne proizvode, pića, gotovu hranu, kobasice i salate.

Lactobacillus rhamnosus. Preuzeto i uređeno s

karakteristike

Lactobacillus rhamnosus je vrlo zahtjevna bakterija u smislu svojih prehrambenih potreba. Da biste uspjeli, potrebna vam je folna kiselina i drugi vitamini poput riboflavina, niacina ili pantotenske kiseline. Također zahtijeva mineralni kalcij. Za svoj početni rast potrebni su kiseli mediji s pH između 4,5 i 6,4.

Njegov metabolizam je fakultativni heterofermentativ. Pretvori heksoze u L (+) - mliječnu kiselinu, prema putu Embden-Meyerhof. Također fermentira pentoze. U nedostatku glukoze stvara mliječna kiselina, octena kiselina, mravlja kiselina i etanol.

taksonomija

Lactobacillus je najraznolikiji od tri roda u obitelji Lactobacillaceae, koji pripadaju phylum Firmicutes, klase Bacilli, reda Lactobacillales.

Ovaj je rod podijeljen u tri skupine (A, B i C) prema vrsti fermentacije: A) uključuje obligate homofermentativne vrste, B) fakultativno heterofermentativne vrste i C) obligate heterofermentativne vrste.

Lactobacillus rhamnosus pripada grupi B ove podjele. Također je uključena u funkcionalnu skupinu bakterija mliječne kiseline (LAB). LABs su bakterije koje, fermentacijom ugljikohidrata, uglavnom proizvode mliječnu kiselinu kao završni metabolit.

Ova je vrsta izvorno smatrana podvrsta L. casei, kasnije je zbog genetskih istraživanja, zbog velikih morfoloških i karakterističnih sličnosti, podignuta na razinu vrste.

Ova i dvije druge vrste čine kompleks Lactobacillus casei, funkcionalnu skupinu bez taksonomske valjanosti. Jedan od najgledanijih sojeva ove vrste, L. rhamnosus GG, izoliran je iz ljudskog crijeva.

Morfologija

Lactobacillus rhamnosus je bakterija u obliku šipka, čija se mjerenja kreću u rasponu od 0,8 do 1,0 µm i duljine od 2,0 do 4,0 µm. Može rasti pojedinačno ili u kratkim lancima. Nema flagellum, zbog čega mu nedostaje kretanje. Može imati pilis i plazmide.

Lactobacillus rhamnosus ima široku paletu sojeva koji rastu u različitim sredinama, uključujući vaginu i gastrointestinalni trakt ljudi. Svaki soj ima mogućnost prilagođavanja širokom rasponu okruženja.

Njegov središnji genom sadrži 2.164 gena, od ukupno 4.711 gena. LRB soj L. rhamnosus ima kružni kromosom od 2,934,954 bp sa sadržajem GC od 46,78%.

Stanični zid

Stanična stijenka sastoji se prije svega od debelog sloja peptidoglikana (PG), amino-šećernog polimera umreženog s peptidnim mostovima. Stanična stijenka odgovorna je za održavanje oblika stanice. Također pomaže u zaštiti bakterija od unutarnjih osmotskih naprezanja koja mogu uzrokovati lizu stanica.

Sastavni šećer PG sastoji se od N-acetilglukozamina i N-acetil-muraminske kiseline smještenih naizmjenično. Bočni lanac peptida od tri do pet aminokiselina veže se na N-acetil-muraminsku kiselinu. Točan sastav peptidnog bočnog lanca i poprečnih veza specifičan je za vrste.

Umjetnički dojam Lactobacillus rhamnosus, Fotografija: Elektronska mikroskopska jedinica, Institut za biotehnologiju, Helsinki. Preuzeto i uređeno sa

Prijave

Lactobacillus rhamnosus koristi se u prehrambenoj industriji za proizvodnju jogurta, fermentiranog i nepasteriziranog mlijeka i polutvrdog sira.

Medicinske primjene

Lactobacillus rhamnosus smatra se korisnim probiotikom za liječenje različitih bolesti. Pokazalo se da soj GG Lactobacillus rhamnosus ima višestruke i potencijalne primjene u medicini za liječenje bolesti.

Među bolestima koja su pozitivno liječena ovim sojem su: proljev različitih vrsta, uglavnom zbog rotavirusa kod djece; akutni gastroenteritis kod djece; Gastrointestinalni transport enterokoka rezistentnog na vankomicin kod bubrežnih bolesnika; Pokazalo se da pomaže i u smanjenju mogućnosti razvoja Aspergerovog sindroma.

Među bolestima koje bi se mogle liječiti ili spriječiti davanjem L. rhamnosus GG-a su infekcije dišnih putova u djece; sindrom iritabilnog crijeva; atopijski dermatitis, ekcem; infekcije urogenitalnog trakta; anksioznost i hipertenzija.

Iskustva in vitro pokazala su da može modulirati imunitet domaćina smanjenjem proizvodnje upalnih citokina iz različitih eukariota. Također inducira gensku ekspresiju crijevnog mucina, inhibira prianjanje patogena.

Ostala medicinska upotreba uključuje smanjenje propusnosti crijeva u djece sa sindromom iritabilnog crijeva. Također pomaže povećati gubitak težine kod dijeta bolesnika.

Koristi se kao probiotik

Soj L. rhamnosus GG također pokazuje probiotske i antimikrobne aktivnosti koji se koriste u prehrambenoj industriji. Ovaj soj, pojedinačno, može inhibirati Clostridium histolyticum, C. difficile i Salmonella enterica.

U kombinaciji s drugim sojevima L. rhamnosus ili s drugim nepatogenim vrstama bakterija, oni također inhibiraju rast visoko patogenih bakterija. Soj L. rhamnosus LC705 suzbija rast nekih kvasca i plijesni.

patogenost

Lactobacillus rhamnosus povezan je s različitim vrstama infekcija, uglavnom intrahospitalnog podrijetla, zahvaćajući bolesnike s oslabljenim imunološkim sustavom.

U ovih bolesnika osnovne bolesti su uvijek bile zloćudne ili teške probavne smetnje. Među bolestima povezanim s ovom vrstom su: bakteremija, endokarditis, meningitis i peritonitis.

Laktobacili, općenito, otporni su na vankomicin. Lactobacillus rhamnosus je osjetljiv na penicilin i aminoglikozide, sa stopama osjetljivosti i do 70%.

Međutim, neki sojevi otporni su na standardne režime antibiotika. Daptomicin se može upotrijebiti kao alternativa penicilinu; osjetljivost na cefalosporine je niža. Hromosomske mutacije u L. rhamnosus mogu smanjiti afinitet eritromicina prema ribosomu.

Laktobacilni endokarditis smatra se teškom bolešću za iskorjenjivanje. Do relapsa može doći, uglavnom zbog nedostatka odgovarajućih studija o osjetljivosti na mikrobe.

Također ne postoje standardizirani načini liječenja koji mogu povećati relaps i čak smrt. Vjerojatno proizvodnja mliječne kiseline laktobacila može smanjiti učinkovite koncentracije antibiotika, smanjujući njihov učinak.

Reference

1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotik Lactobacillus rhamnosus GG i respiratorne bolesti u djece. Agro prehrambena industrija Hi Tech, 23, 6, serija monografskih dodataka: dijetalna vlakna i pre / probiotici.
2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Karakterizacija rasta bakterije Lactobacillus rhamnosus GG u mlijeku pri suboptimalnim temperaturama. Časopis za istraživanje ishrane i prehrane.
3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Nacrt slijeda genoma i opis sojeva Lactobacillus rhamnosus L31, L34 i L35. Standardi genskih znanosti.
4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Endokarditis Lactobacillus rhamnosus: Neobičan krivac kod pacijenta s Barlowovom bolešću. Helensko društvo kardiologije.
5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Učinak dva soja Lactobacillus rhamnosus na krvni lipidni profil štakora hranjenih dijetom s visokim udjelom masti. International Food Research Journal.
6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Lactobacillus vrste: taksonomska složenost i kontroverzna osjetljivost. Kliničke zarazne bolesti