LACTOBACILLUS DELBRUECKII: CARACTERISTICI, MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2025

Lactobacillus delbrueckii este o bacterie gram-pozitivă, cu formă de tijă alungită și capete rotunjite. Este catalaz negativ, omofermentativ și nu prezintă flagel. Aparține unui grup de specii care îi poartă numele de specie tip. Este împărțit în șase subspecii.

Unele dintre aceste subspecii sunt considerate probiotice și sunt utilizate în industria alimentară. Utilizarea sa principală este pentru fermentarea produselor lactate și pentru producția de brânză și iaurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto de: Jeff Broadbent, Universitatea de Stat din Utah. Luate și editate de la https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

caracteristici

Lactobacillus delbrueckii este Gram pozitiv și catalaz negativ. Este omofermentativ, producând acid D-lactic exclusiv. Toate tulpinile fermentează glucoza, fructoza, manoza și lactoza.

Fermentarea zaharozei și a N-acetilglucozaminei este mai variabilă, în funcție de subspecie și tulpină. Poate crește la temperaturi peste 45 ° C, dar nu se dezvoltă la 15 ° C sau mai jos.

Taxonomie

Conform taxonomiei formale, Lactobacillus delbrueckii aparține filicului Firmicutes, clasei Bacilli, ordinului Lactobacillales și familiei Lactobacillaceae.

În plus, aparține grupului funcțional (fără validitate taxonomică) al bacteriilor cu acid lactic (LAB). Laboratorii sunt numiți astfel pentru producerea acidului lactic în timpul fermentației zaharurilor.

Grupul Lactobacillus delbrueckii este alcătuit în prezent din 27 de specii, L. delbrueckii fiind specia de tip, nu numai a grupului, ci și a genului. Această bacterie a fost numită după Max Delbrück, un biofizician german.

Lactobacillus delbrueckii cuprinde șase subspecii: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii și L. delbrueckii subsp indicus.

Cele șase subspecii prezintă un grad ridicat de relație ADN-ADN, dar pot fi diferențiate pe baza diferitelor trăsături fenotipice și genotipice.

Morfologie

Toate tulpinile acestei bacterii au forma unei tije alungite. Mărimea sa variază între 0,5 și 0,8 µm lățime cu 2,0 până la 9,0 µm lungime. Creșterea sa poate fi individuală, în perechi sau în lanțuri scurte.

Nu prezintă un flagel, deci nu sunt mobile. Cele șase subspecii diferă prin capacitatea lor de a fermenta diferite zaharuri. De exemplu, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus și L. delbrueckii subsp lactis, izolate pentru prima dată de produsele lactate, toate sunt pozitive pentru lactoză.

Pe de altă parte, L. delbrueckii subsp delbrueckii și L. delbrueckii subsp sunkii, care au fost izolate de produsele lactate, sunt negative la lactoză. Aceasta indică o fermentație de carbohidrați asociată cu diferitele nișe pe care le ocupă aceste subspecii.

Subspecia Lactobacillus delbrueekii poate fi diferențiată prin variații fenotipice. De exemplu, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus fermentează puțini carbohidrați, adică glucoză, lactoză, fructoză, manoză și uneori galactoză. Este termofilă și are o temperatură de creștere de până la 48 sau 50 ° C. Prezintă un raport Guanină-Citozină între 49 și 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, la rândul său, fermentează mai multe polizaharide, incluzând arabinoza, eritritolul, celobioza, fructoza, galactoza, glucoza, lactoza, lactuloza, lipoza, maltoza, manitolul, manoza, riboza, melibioza, zaharoza, xiloza și rafinos. Creșterea are loc la 40 - 50 ° C, în funcție de mediul în creștere. Prezintă un raport Guanină-Citozină de 50,2%.

Lactobacillus sp. Preluat și editat de pe https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Aplicații

Doar două dintre subspecii L. delbrueckii au relevanță comercială, L. delbruckii subsp. bulgaricus și L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus a fost izolat pentru prima dată de laptele bulgar. Această subspecie este utilizată, în combinație cu Streptococcus thermophilus, pentru producția comercială de iaurt. Este, de asemenea, utilizat în producția de brânzeturi elvețiene și italiene.

Rolul principal al S. thermophilus și L. delbruckii subsp. bulgaricul în prepararea iaurtului este acidifierea laptelui, producând o cantitate mare de acid lactic din lactoză.

Acidul lactic, pe lângă acidifierea laptelui, contribuie la aromatizarea iaurtului. Aroma tipică a iaurtului se datorează nu numai acidului lactic, ci și diferiților compuși carbonilici, cum ar fi acetaldehida, acetona și diacetilul, produse de bacterii.

Lactobacillus delbruckii în producția de brânzeturi. Foto de Irma Esther Muntenegru H. Luată și editată de la https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus prezintă activitate probiotică. Aportul său în iaurt ajută la prevenirea bolilor cavității bucale.

Mecanismele propuse pentru activitatea probiotică a acestui bacil includ: 1) antagonismul cu agenți patogeni prin concurență pentru site-urile de legare și / sau inhibarea căilor de semnalizare intracelulară; 2) stimularea sistemului imunitar al mucoasei și creșterea apărării gazdei împotriva bacteriilor patogene și a antigenelor străine.

Unele tulpini ale acestui lactobacil sunt capabile să producă exopolizaharide (EPS). Printre efectele fiziologice ale EPS se numără îmbunătățirea și reglarea răspunsului imun și reducerea colesterolului.

Lactobacillus delbruckii

Pe de altă parte, L. delbrueckii subsp. Lactita a fost izolată inițial de o sursă de lapte. Utilizarea acestei subspecii este destinată în principal producției comerciale de brânză mozzarella.

Studii recente au arătat un potențial ridicat al subsectului Lactobacillus delbrueckii. delbrueckii (AS13B) pentru utilizare în acvacultură. Această tulpină a fost aplicată în dieta larvelor de mare (Dicentrarchus labrax, L.) în cultură.

Aplicarea sa îmbunătățește sănătatea peștilor și crește supraviețuirea acestora, permițând creșterea producției acestora. Bacteriile au fost furnizate folosind Brachionus plicatilis și / sau Artemia salina ca purtători.

S-a dovedit, de asemenea, că stimulează sistemul imunitar intestinal larvar și reduce transcripția genelor pro-inflamatorii cheie. Aplicarea sa în alte culturi și rentabilitatea acesteia încă nu au fost evaluate.

Dintre subspeciile rămase ale speciei, L. delbrueckii subsp. indicus a fost izolat pentru prima dată în 2005 de un produs lactat din India. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii în 2012, de la produse pe bază de plante; Lactobacillus delbrueckii subsp. între timp, jakobsenii a fost izolat dintr-o băutură alcoolică fermentată în 2015.

Aplicații potențiale

Constatarea relativ recentă a acestor ultime subspecii poate fi unul dintre principalele motive pentru care acestea nu sunt în prezent relevante din punct de vedere comercial. Secvențializarea genomului fiecăruia va ajuta probabil la determinarea proprietăților care ar putea avea relevanță comercială viitoare.

De asemenea, ar putea ajuta la explicarea mecanismelor lor de adaptare la medii complexe. Acesta din urmă ar putea fi utilizat pentru a îmbunătăți calitățile speciilor comerciale cunoscute, în special în zonele de rezistență la fag, adaptarea la condițiile de stres de mediu. Sau pentru a îmbunătăți producția de exopolizaharide și pentru a produce compuși aromatizați doriți.

patogenia

Diferitele specii de Lactobacillus sunt considerate, în general, nepatogene. Cu toate acestea, în ultimii ani, au fost raportate infecții ale tractului urinar (UTI) cauzate de bacterii din acest gen, inclusiv Lactobacillus delbrueckii.

Principalele victime ale acestor infecții sunt femeile în vârstă. Deoarece aceste specii nu reduc nitrații la nitriți, UTI-urile pe care le provoacă de obicei trec neobservate pe benzile de testare. De asemenea, au fost asociate cu bacteremia și pielonefrita.

Referințe

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Genus Lactobacillus: o actualizare taxonomică. Probioticele și proteinele antimicrobiene.
2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., izolat de produsele lactate indiene. Revista internațională de microbiologie sistematică și evolutivă.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., izolată de sună, o băutură fermentată alcoolică în 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). Efectul adăugării de Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii asupra compoziției microbiotei intestinale și contribuția la bunăstarea baltilor de mare europeni (Dicentrarchus labrax, L.). Ecologia microbiană în sănătate și boli.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., izolat de sunki, o murătură tradițională japoneză. Revista internațională de microbiologie sistematică și evolutivă.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pielonefrita și Bacteremia din Lactobacillus delbrueckii. Rapoarte de caz în boli infecțioase.