A Microbial Biorealm page on the genus Lactobacillus delbrueckii
Numbered ticks are 11 µM apart.
Gram-stained.
Photograph by Bob Blaylock.
Classification
Higher order taxa
Bacteria (Domain); Firmicutes (Phylum); Bacilli (Class); Lactobacillales (Order); Lactobacillaceae (család)
faj
NCBI: taxonómia
Lactobacillus delbrueckii
subspecies: bulgaricus, lactis, delbrueckii, and indicus
leírás és jelentősége
a Lactobacillus us delbrueckii rúd alakú, gram-pozitív, nem mozgékony baktérium. A fajra jellemző az a képessége, hogy anaerob körülmények között a cukor szubsztrátokat tejsavtermékekké fermentálja. Mint ilyen, az L. delbrueckii általában megtalálható tejtermékekben, például joghurtban, tejben és sajtban, kivéve az L. delbrueckii subsp-t. növényi eredetű delbruecki (3). Négy alfaj különböztethető meg metabolitjai és belső genetikája alapján. A legújabb elfogadott alfaj, L. delbrueckii subsp. az indicust egy indiai tejtermékből izolálták (1). Ezzel szemben Dr. Stamen Grigorov izolálta L. delbrueckii subsp. bulgaricus egy joghurt mintából 1905-ben.
azok a tulajdonságok, amelyek az L. delbrueckii-t homofermentív tejsavbaktériumként (LAB) definiálják, nem korlátozódnak metabolikus végtermékére, a D-laktátra és az L-laktátra. L. delbrueckii subsp. kimutatták, hogy a bulgaricus probiotikus hatással van az emberekre és az állatokra, beleértve a jobb laktóz toleranciát és az immunválaszok stimulálásának képességét (4, 5, 7). A korábbi viták ezen információk ellen megkérdőjelezték az utóbbi képességét, hogy túlélje az alacsony savas környezetben és az emberi gyomor-bél traktus gyomornedvében. L. delbrueckii subsp által termelt foszfopoliszacharid. a bulgaricus képes fokozni a makrofágok fagocitózisát egerekben (4).
A genom szerkezete
a Lactobacillus delbrueckii subsp kör alakú genomja. a bugaricus ATCC 11842 2006 májusában készült el. 1 864 998 nukleotidból áll, szokatlanul magas G-C-tartalommal (49%) rendelkezik, összehasonlítva a nemzetség többi fajával laktobacillusok amelyhez tartozik. A 2217 génből 1562 kódolja a fehérjéket, 533 pedig álgént (10). Az ilyen genomikai jellemzők, valamint az inszerciós szekvencia minták jelzik annak alkalmazkodását a tejiparban, és támogatják a gyors evolúciós szakasz elméletét (11).
a prtb és a lac operon fehérjéket kódoló 1562 gén közül fontosak az L. delbrueckii homofermentatív tulajdonságai szempontjából. A lac operonon belül vannak a lacS, lacZ és lacR gének, amelyek a laktóz felvételét és lebontását kódolják.(3) a lacS gén kódolja a laktóz-permeázt, amely felelős a laktóz membránon keresztüli szállításáért. A laktóz metabolizmusához szükséges fontos B-galaktozidáz enzimet a lacZ gén kódolja. A lacZ után a szabályozó gén lacR.
sejtszerkezet és metabolizmus
gram-pozitív baktériumként az L. delbrueckii megőrzi lila foltját a Gram-teszt alatt. Az ilyen típusú mikrobák számára egyedülálló a vastag sejtfal és a sejtmembrán. A külső membrán hiánya, amely kiegészítő gátként működik, oka lehet a bakteriofág támadásokkal szembeni érzékenységének (2).
A prtB gén által kódolt proteázok az L. delbrueckii subsp sejtfala mentén horgonyozva találhatók. bulgaricus és lactis ; és valószínűleg a subsp. indicus. Az alfaj tejtermékekben való növekedésének képessége a kazein lebomlásának enzimatikus aktivitásának köszönhető, amely az esszenciális aminosavakat ezen felül a lacZ gén konstitutív vagy indukálható expressziójának teszi ki. (8,4)
a négy L. delbrueckii alfaj szempontjából jelentős az általa metabolizálható szubsztrátok száma és típusa. Mint megjegyeztük, az ilyen tulajdonságok a genomján belüli enzimexpresszióra korlátozódnak. L. delbrueckii subsp. bulgaricus és subsp. az indicus képes laktózt, glükózt, fruktózt és mannózt metabolizálni. Ezen kívül L. delbrueckii subsp. a lactis katabolizálja a galaktózt, a szacharózt, a maltózt, a trehalózt és más módosított szénhidrátokat.(4)
ökológia
mint erjesztett tejtermékek lakója és a Lactobacillus delbrueckii tejsav előállítója, az L. subsp kivételével. delbrueckii, az oka az alacsony savas környezetben. A tápanyagszükséglet a baktérium környezetéhez igazodik; mint ilyen magában foglalja, de nem kizárólag az aminosavakat, vitaminokat, szénhidrátokat és telítetlen zsírsavakat (9). L. a delbrueckii optimális növekedési hőmérséklete 40-44 kb anaerob körülmények között(3). Pontosabban, L. subsp. a bulgaricus szimbiotikus kapcsolatban áll a Streptococcus thermophilus-szal, mivel az induló Tejsavbaktérium-kultúrákban együtt létezik.
patológia
a Lactobacillus delbrueckii nem patogén. Valójában széles körben használják az élelmiszeriparban, és megtalálható a joghurtokban, a tejben, a zöldségekben és a sajtokban.
alkalmazás a biotechnológiában
az eddig ismert négy alfaj közül L. delbrueckii subsp. bulgaricus és subsp. a tejipar számára a laktik a legfontosabbak, mint az erjesztett tej, joghurt és sajt előállításának kezdő kultúrái. A gazdasági veszteségek jelentősek lennének, ha a széles körben használt Lactobacillus delbrueckii subsp fermentációs folyamata. bulgaricus és subsp. a lactis-t akadályozták. Ezért a tejiparnak képesnek kell lennie a bakteriofágok kimutatására és a termelési feltételek kiigazítására a magas minőség biztosítása érdekében a biztonság és az eltarthatóság érdekében (2). L. delbrueckii subsp szimbiotikus kapcsolata miatt. bulgaricus Streptococcus thermophilus az utóbbit egyidejűleg vizsgálták.
jelenlegi kutatások
a lactobacillusok specifikus törzsei mitogén hatást fejtenek ki és segítik a lépsejtek proliferációját. Az L. delbrueckii alfaj bulgaricus és L. acidophilus hőkezelt Ys törzsei közvetlenül indukálták az IgM és IgG képződését egér spenocyták által, és az ATCC törzsekkel ellentétben a baktérium koncentrációjától függtek. Az előbbi volt a leghatékonyabb az 5 606–os és 2 107-es Lactobacillus ml-1 mennyiségnél. Az antitest koncentrációkat Elisa és Fisher teszttel határozták meg. Ezenkívül mindkét Lactobacillus faj YS és ATCC törzsei limfocita proliferációt indukáltak. L. delbrueckii subsp. kimutatták, hogy a bulgaricus aktiválja a poliklonális B-sejteket, amelyek a magas antitestszint fenntartásából származnak a laktobacillus antitestek eltávolításakor. (13)
Egy tanulmány javasolta a multiplex PCR gyakorlati alkalmazását a bakteriofágok kimutatására a gyártás bármely szakaszában. A módszer egyszerűnek és gyorsnak bizonyult, miközben garantálta a termékek minimális minőségi követelményeit. Bár az eredmények alacsony mennyiségű L-T jeleztek. delbrueckii fágok az alkalmazott mintákban viszonylag nagyobb mennyiségű S. thermophilus fágot találtak. Ezek az eredmények A kezdő kultúrákban használt S. thermophilus növekvő arányának következményei. (2)
a Lactobacillus delbrueckii általában nem található meg a tejiparban a starter kultúrákon kívül. A természetes környezet, amelyből származik, nem biztos. Egy nemrégiben készült tanulmány az L. delbrueckii subsp izolálásáról és jellemzéséről számolt be. bulgaricus együtt symbiont Streptococcus thermophilus növényekből Bulgáriában alapján hagyományos joghurt készítmény. Hatszázhatvanöt növénymintát, a Célnövénnyel Cornus mas négy helyről gyűjtötték össze az emberi lakóhelytől távol. Az L. subsp azonosítása. a bulgaricust fenotípus analízissel, Pulse field gel electrophoresis (Pfge) analízissel és PCR módszerekkel határozták meg. A tenyészetek mintái, amelyek 45cc-nél növekedtek, rúd alakúak voltak, d-laktátot termeltek, 1065 bázispárból álló DNS-fragmentumot hoztak létre az LB1/LLB1 primerekkel, és proteolitikus aktivitást mutattak. A 665 növénymintából L. delbrueckii subsp. bulgaricus és vagy S. thermophilus izolálták, amelyek többsége Blagoevgradból, Bulgáriából származott. (12)
1) F., Felis, Giovanna E., Castioni, A., Torriani, S. és Germond, J. “Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. November., indiai tejtermékekből izolálva”. 2005. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 55. kötet. o. 401-404.
2)
3) J., Lapierre, L., Delley, M., Mollet, B., Felis, G. és Dellaglio ,F. ” a bakteriális Speies Lactobacillus delbrueckii fejlődése: Részleges genomikai vizsgálat a prokarióta faj fogalmának Reflexióival”. Molekuláris biológia és evolúció. 2003. 20. kötet. o. 93-104.
4)
5) M., Callegari, M., Ferrari, S., Bessi, E., Cattibelli, D., Soldi, S., Morelli, L., Feuillerat, N. és Antoine, J. “a joghurt baktériumok túlélése az emberi bélben”. Alkalmazott Környezeti Mikrobiológia. 2006. 72. kötet. o. 5113-5117.
6)
7) S., Drescher, K. és Heller, K. “a Lactobacillus delbrueckii subsp túlélése. bulgaricus és Streptococcus thermophilus a Fistulált Gottingeni Minipigs terminális Ileumában. Alkalmazott és környezeti mikrobiológia. 2001. 67. kötet. o. 4137-4143.
8) C., D. Atlan, B. Blanc, R. Portailer, J. E. Germond, L. Lapierre és B. Mollet. 1996. “Egy új sejtfelszíni proteináz: a lactobacillus delbruekii subsp prtB génjének szekvenálása és elemzése. bulgaricus”. Bakteriológiai folyóirat. 1996. 178. kötet. o.3059-3065.
9)
10) Biotechnológiai Információs Központ (NCBI) Genom. Lactobacillus delbrueckii subsp. 11842, teljes genom.
11) de Guchte, M., Penaud, S., Grimaldi, C., Barbe, V., Bryson, K. és mások. “A Lactobacillus bulgaricus teljes genomszekvenciája kiterjedt és folyamatos reduktív evolúciót tár fel”. PNAS. 2006. 103. kötet. p. 9274-9279
12)M., Minkova, S., Kimura, K., Sasaki, T. és Isawa ,K. ” a Lactobacillus delbrueckii ssp izolálása és jellemzése. bulgaricus és Streptococcus thermophilus növényekből Bulgáriában”. FEMS mikrobiológiai levelek. 2007. 269. kötet. o. 160-169.
13)
szerkesztette Maryruth Penetrante diák Rachel Larsen
szerkesztette KLB