BIFIDOBACTERIUM: CARACTERISTICI, REPRODUCERE, NUTRIȚIE, BENEFICII - BIOLOGIE - 2025

Bifidobacterium este un gen de bacterii din clasa Actinobacteria care grupează specii care se caracterizează prin a fi Gram pozitive, lipsite de flagel și fiind de obicei ramificate și anaerobe. Ele sunt unul dintre principalele grupuri de bacterii care alcătuiesc flora gastrointestinală a mamiferelor, inclusiv a omului.

Aceste bacterii au fost identificate pentru prima dată în 1899 de medicul pediatru francez Henri Tissier, care le-a izolat de flora intestinală a sugarilor și, până în 1960, se credea că toate aparțineau aceleiași specii, numită Lactobacillus bifidus. În prezent, genul Bifidobacterium grupează peste 30 de specii valabile.

Imaginea microscopică a adolescentului Bifidobacterium. Luate și editate din: Y tambe.

Unele specii din gen sunt utilizate ca probiotice, adică microorganisme care atunci când sunt ingerate sunt capabile să modifice flora intestinală, promovând beneficii pentru sănătatea celor care le mănâncă.

Printre beneficiile utilizării Bifidobacterium ca probiotice este faptul că ajută în mișcările peristaltice ale intestinului. De asemenea, ajută la combaterea efectelor secundare ale tratamentului cu Helicobacter pylori, cum ar fi diareea și halitoza.

Caracteristici generale

Bacteriile din genul Bifidobacterium au o formă caracteristică Y, ceea ce dă naștere denumirii grupului (bacterii bifide). Toate sunt Gram pozitive, adică sunt colorate violet prin metoda colorației Gram.

Până în ultimii ani, cercetătorii au considerat că toate bifidobacteriile erau strict anaerobe, cu toate acestea, descoperirea și descrierea noilor specii ale genului au arătat că acestea au niveluri diferite de toleranță la oxigen.

În funcție de această toleranță, în zilele noastre Bifidobacterium sunt clasificate în patru grupe: bacterii care sunt hipersensibile la O ₂ , sensibile la O ₂ , aerotolerant și microaerofili.

Ele fac parte din grupul așa-numitelor bacterii cu acid lactic, adică a acelor bacterii al căror principal produs terminal al fermentației carbohidraților este acidul lactic.

Toate acestea nu sunt mobile din cauza lipsei flagelelor.

Genomul membrilor acestui gen variază între 1,73 și 3,25 Mb, cu aproximativ 15% din gene asociate codificării enzimelor implicate în metabolismul carbohidraților.

Bifidobacteriile sunt distribuite pe scară largă în tractul gastrointestinal, vaginul și gura mamiferelor, inclusiv la oameni. Oamenii de știință au izolat și unele specii de tractul gastrointestinal al păsărilor și insectelor.

Taxonomie

Aceste bacterii sunt localizate taxonomic în Actinobacteria filonului, clasa Actinobacteria, la ordinul Bifidobacteriales, familia Bifidobacteriaceae. Bifidobacteriile au fost izolate pentru prima dată în 1899 de către Dr. Tissier, de la Institut Pasteur din Franța, și le-a numit bifida datorită formei lor caracteristice.

În ciuda faptului că genul Bifidobacterium a fost stabilit de Orla-Jensen în 1924, până în 1960 toate bifidobacteriile au fost considerate ca o singură specie aparținând genului Lactobacillus (L. bifidus).

În prezent sunt recunoscute 32 de specii de Bifidobacterium, multe dintre ele identificate pe baza secvențării genomului.

Reproducere

Bacteriile din genul Bifidobacterium se reproduc toate prin fisiune binară. Acesta este un proces de reproducere asexuală care începe cu replicarea materialului genetic, care constă dintr-un singur cromozom cu ADN dublu-circular.

După replicarea cromozomului, fiecare copie este localizată într-un pol al celulei bacteriene, începe divizarea citoplasmei și formarea unui sept care va separa citoplasma în două compartimente, acest proces se numește citokineză.

La sfârșitul formării peretelui celular și a membranei din sept, apar două celule fiice mai mici, care apoi cresc și pot intra din nou în procesul de fisiune.

Nutriție

Bifidobacteriile sunt în mare parte comensale din tractul intestinal al mamiferelor și altor organisme, acolo ajută digestia carbohidraților cu greutate moleculară mare, degradându-le în molecule mai mici care pot fi asimilate de către acestea, de către alte bacterii, precum și de către gazdele lor.

Oamenii, precum și alți metazoani, nu sunt capabili să digere unele polizaharide, în timp ce bacteriile sunt, deoarece sunt capabile să sintetizeze enzime, cum ar fi fructanazele, care sunt capabile să acționeze prin ruperea legăturilor care formează polizaharide numite fructane.

Imaginea microscopică electronică a Bifidobacterium longum. Preluat și editat din: Julie6301.

Fructan este denumirea generică pentru diferiți polimeri de fructoză care fac parte din materialul de rezervă al unei mari varietăți de plante.

Alimente cu bifidobacterii

Bifidobacteriile aparțin grupului de bacterii cu acid lactic, adică bacterii care produc acid lactic ca urmare a fermentației carbohidraților. Alimentele care conțin Bifidobacterium sunt în principal produse lactate și derivați ai acestora.

Aceste alimente includ brânzeturi, iaurt și chefir. Acesta din urmă este un produs similar cu iaurtul, care este obținut prin fermentarea laptelui cu drojdie și bacterii. Este un aliment originar din Europa de Est și Asia de Sud-Vest și conține cantități mai mari de probiotice decât iaurtul.

Mecanismul de acțiune ca probiotice

În primul rând, procesul de nutriție a bifidobacteriilor ajută digestia zaharurilor care sunt indigestibile pentru oameni direct, degradându-le și eliberând nutrienți care pot fi asimilate de gazda lor.

În al doilea rând, produsul acid lactic al metabolismului bifidobacteriilor ajută la scăderea pH-ului tractului gastrointestinal, ceea ce împiedică proliferarea bacteriilor Gram negative care pot fi periculoase pentru sănătate.

Beneficii pentru sănătate

Importanța prezenței bifidobacteriilor în tractul gastro-intestinal pentru sănătatea umană a fost cunoscută cercetătorilor încă de la începutul secolului trecut. Într-adevăr, încă din 1907, directorul de atunci al Institutului Pasteur, Elie Metchnikoff, a propus teoria conform căreia bacteriile cu acid lactic sunt benefice pentru sănătatea umană.

Metchnikoff și-a bazat teoria pe faptul că longevitatea fermierilor bulgari părea să fie legată de consumul de produse lactate fermentate. Datorită acestui fapt, acest microbiolog a sugerat aplicarea orală a culturilor de bacterii fermentative pentru a se implanta în tractul intestinal, desfășurând acțiunea lor benefică.

Prezența bifidobacteriilor în tractul gastro-intestinal ajută în procesul de digestie al carbohidraților și este asociată și cu o frecvență mai mică de alergii. În prezent, unele specii de Bifidobacterium sunt considerate în general sigure și utilizate ca probiotice de industria alimentară.

Conform bazei de date cuprinzătoare a medicamentelor naturale, utilizarea acestor bacterii ca probiotice este probabil sigură pentru a trata unele tulburări precum:

Constipație

Constipația este dificultatea de a efectua mișcări intestinale, care sunt, în general, de mai puțin de trei ori pe săptămână, cu efort excesiv, durere și cu senzația de deplasări intestinale incomplete. Poate fi asociat cu diferiți factori, cum ar fi o dietă cu conținut scăzut de fibre, diabet, stres, depresie, boli de inimă sau tiroidă, printre altele.

Studiile clinice au arătat că adăugarea de Bifidobacterium la dietă ajută la creșterea mișcărilor intestinale, crescând semnificativ numărul de mișcări intestinale săptămânale la pacienți. Cu toate acestea, acest rezultat poate varia în funcție de tulpina de bifidobacterii utilizate.

Alimente cu bifidobacterii. 90 de grame de boabe de kefir pe o farfurie. Luate și editate din: Webaware.

Infecție de

Helicobacter pylori este o bacterie gram negativă caracterizată prin faptul că are o formă elicoidală, de unde și numele genului. Trăiește exclusiv în tractul gastro-intestinal al omului și poate provoca diverse boli, cum ar fi gastrita, ulcerul peptic și limfomul țesutului limfoid asociat cu mucoasa.

Tratamentul pentru infecția cu H. pylori include două varietăți diferite de antibiotice pentru a preveni dezvoltarea rezistenței, precum și antiacide pentru a ajuta la restabilirea căptușelii pereților stomacului. Acest tratament poate avea reacții adverse, cum ar fi diareea și halitoza.

În plus, antibioticele acționează atât împotriva H. pylori, cât și împotriva celorlalte bacterii prezente. Dacă tratamentul este însoțit de ingestia de bifidobacterii și lactobacili, efectele secundare ale tratamentului sunt reduse. De asemenea, tractul intestinal este împiedicat să fie recolonizat de bacteriile Gram negative.

Diaree

Rotavirusurile sunt viruși în formă de roată neînveliți, în formă de roată, care pot provoca o boală caracterizată prin vărsături și diaree apoasă la sugari timp de 3 până la 8 zile. Administrarea de bifidobacterii poate reduce durata acestui tip de diaree.

De asemenea, dacă bifidobacteriile sunt ingerate împreună cu lactobacil sau streptococ, poate preveni diareea călătorului, care este o infecție ușoară cauzată de bacteriile care au contaminat apa sau alimentele prost manipulate.

Pouchită sau pouhită

Pouhita este o inflamație nespecifică a rezervorului ileoanal de cauză necunoscută, deși flora fecală joacă un rol important în dezvoltarea sa. Afectează pacienții care au suferit panproctocolectomie și provoacă o deteriorare mare a calității vieții lor.

Studii clinice diferite au oferit suficiente dovezi pentru a demonstra că aportul de probiotice compuse din bifidobacterii, lactobacili, cu sau fără streptococi ajută la prevenirea apariției acestei inflamații.

Infecții ale tractului respirator

Aportul regulat de probiotice care conțin bifidobacterii ajută la întărirea sistemului imunitar al persoanelor sănătoase, prevenind astfel apariția infecțiilor tractului respirator, însă nu ajută la prevenirea infecțiilor spitalicești la sugari și adolescenți.

Alte boli

Există un număr considerabil de alte boli pentru care s-a sugerat că administrarea de Bifidobacterium ar avea efecte benefice, dar pentru care nu există dovezi științifice suficiente pentru a susține astfel de afirmații. Acestea includ eczema, diareea medicamentoasă, tulburarea bipolară și diabetul.

De asemenea, nu se poate asigura că este eficientă în tratarea bolii celiace, artritei, încetinirea îmbătrânirii, prevenirea infecțiilor legate de chimioterapie, controlul nivelului de colesterol și alte boli.

Referințe

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall și BJ McCarthy (1978). Microbiologie. Ediția a II-a. Holt, Rinehart și Winston.
2. Bifidobacterium. Pe Wikipedia. Recuperat de la: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen și M. Ventura (2007). Urmărirea taxonomiei genului Bifidobacterium pe baza unei abordări filogenomice. Microbiologie aplicată și de mediu
4. M. Ventura și R. Zink (2002). Identificarea rapidă, diferențierea și noua clasificare taxonomică a Bifidobacterium lactis. Microbiologie aplicată și de mediu.
5. Bifidobacteria. În MedicinePlus. Recuperat din: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton și RP Ross (2004). Evaluarea unui mediu selectiv bazat pe mupirocin pentru enumerarea bifidobacteriilor provenite din hrana animalelor probiotice. Jurnal de metode microbiologice.