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 (Família)
Espécie
NCBI: Taxonomia
Lactobacillus delbrueckii
subspecies: bulgaricus, lactis, delbrueckii, and indicus
Descrição e significado
Lactobacillus nos delbrueckii é uma haste em forma, gram-positiva, não-móveis bactéria. Comum à espécie é a sua capacidade de fermentar substratos de açúcar em produtos de ácido láctico em condições anaeróbias. Como tal, L. delbrueckii são geralmente encontrados em produtos lácteos como iogurte, leite e queijo, com exceção de L. delbrueckii subsp. delbruecki que residem em fontes vegetais (3). Existem quatro subespécies diferenciadas por seus metabolitos e sua genética interna conhecida até à data. The most recent accepted subspecies, L. delbrueckii subsp. indicus foi isolado de um laticínio Indiano (1). Em contraste, o Dr. Stamen Grigorov isolou L. delbrueckii subsp. bulgaricus de uma amostra de iogurte em 1905.
As propriedades que definem L. delbrueckii como uma bactéria de ácido láctico homofermenta (LAB) não são confinadas pelo seu produto final metabólico D-lactato e L-lactato. L. delbrueckii subsp. provou-se que o bulgaricus tem efeitos probióticos em seres humanos e animais, incluindo uma maior tolerância à lactose e a sua capacidade de estimular as respostas imunitárias (4, 5, 7). Debates passados contra esta informação questionaram a capacidade desta última para sobreviver dentro de ambientes Baixos ácidos e os sucos gástricos do trato gastrointestinal humano. Um fosfopolissacárido produzido por L. delbrueckii subsp. bulgaricus tem a capacidade de aumentar a fagocitose de macrófagos em ratinhos (4).
estrutura do genoma
o genoma circular do lactobacillus delbrueckii subsp. bugaricus ATCC 11842 foi concluída em maio de 2006. Composto por 1 864,998 nucleótidos, tem um teor invulgarmente elevado de G-C (49%) em comparação com outras espécies do género Lactobacilli a que pertence. Dos 2,217 genes apresentam 1,562 códigos para proteínas e 533 como pseudo-genes (10). Características genômicas como estas, bem como padrões de sequência de inserção são indicativos de sua adaptação na indústria de laticínios e apoiam a teoria de uma fase evolutiva rápida (11).
dos 1.562 genes que codificam proteínas prtB e o operão lac são importantes para as propriedades homofermativas de L. delbrueckii. Dentro do LAC operon estão os genes lacS, lacZ e lacR que codifica para a captação e decomposição da lactose.(3) Os códigos do gene lacS para a lactose permease responsável pela capacidade de transportar lactose através da membrana. A importante enzima B-galactosidase necessária para o metabolismo da lactose está codificada no gene lacZ.
= = ligações externas = =
estrutura celular e metabolismo
como uma bactéria gram positiva L. delbrueckii mantém a sua coloração púrpura sob o teste Gram. Exclusivo para micróbios deste tipo é uma parede celular espessa e uma membrana celular. A ausência de uma membrana externa que funcione como barreira adicional pode ser uma razão para a sua sensibilidade a ataques bacteriofágicos (2).as Proteases codificadas pelo gene prtB são encontradas ancoradas ao longo da parede celular de L. delbrueckii subsp. bulgaricus e lactis; e mais provável na subsp. indicus. A capacidade de crescimento das subespécies em produtos lácteos deve-se à actividade enzimática na decomposição da caseína, expondo, além disso, aminoácidos essenciais à expressão constitutiva ou indutível do gene lacZ. (8,4)
significativo para as quatro subespécies de L. delbrueckii são o número e os tipos de substratos que pode metabolizar. Como observado, tais propriedades são restritas à expressão enzimática dentro de seu genoma. L. delbrueckii subsp. bulgaricus e subsp. o indicus pode metabolizar lactose, glicose, frutose e manose. Além disso, L. delbrueckii subsp. lactis cataboliza galactose, sacarose, maltose, trealose e outros hidratos de carbono modificados.(4)
Ecologia
como habitante de produtos lácteos fermentados e produtores de ácido láctico Lactobacillus delbrueckii, com excepção de L. subsp. delbrueckii, é a causa do seu ambiente pouco ácido. As necessidades nutricionais são adaptadas ao ambiente da bactéria; como tal, incluem mas não se limitam a aminoácidos, vitaminas, hidratos de carbono e ácidos gordos insaturados (9). L. delbrueckii tem uma temperatura de crescimento ótima de 40-44 ° C em condições anaeróbias(3). Especificamente, L. subsp. bulgaricus tem uma relação simbiótica com Streptococcus thermophilus, uma vez que coexiste em culturas iniciais de bactérias de ácido láctico.
patologia
Lactobacillus delbrueckii é não patogénico. Na verdade, é amplamente utilizado na indústria alimentar e pode ser encontrado em Iogurtes, Leites, legumes e queijos.
aplicação à biotecnologia
das quatro subespécies conhecidas até à data L. delbrueckii subsp. bulgaricus e subsp. os lactis são mais importantes para a indústria de laticínios, como culturas iniciais para a produção de leite fermentado, iogurte e queijo. As perdas económicas seriam significativas se o processo de fermentação do Lactobacillus delbrueckii subsp, amplamente utilizado. bulgaricus e subsp. lactos foram impedidos. Assim, a indústria leiteira deve ser capaz de detectar bacteriófagos e ajustar as condições de produção para garantir alta qualidade de segurança e vida útil (2). Devido à relação simbiótica de L. delbrueckii subsp. bulgaricus com Streptococcus thermophilus este último foi examinado simultaneamente.demonstrou-se que as estirpes específicas de lactobacilos têm efeitos mitogénicos e um auxílio na proliferação de células do baço. Estirpes Ys tratadas termicamente das subespécies de L. delbrueckii bulgaricus e L. acidophilus induziram directamente a geração de IgM e IgG pelos espenócitos murinos e foram dependentes das concentrações de bactérias em contraste com as estirpes de ATCC. O primeiro foi mais eficaz em quantidades de 5×106 e 2 × 107 Lactobacilli ml-1. As concentrações de anticorpos foram determinadas com o teste ELISA e Fisher. Além disso, as estirpes YS e ATCC de ambas as espécies Lactobacili induziram proliferação linfocitária. L. delbrueckii subsp. bulgaricus demonstrou activar células B policlonais indicadas a partir da manutenção de níveis elevados de anticorpos após remoção de anticorpos lactobacilos. (13)
A study suggested the practical use of multiplex PCR to detect bacteriophages at any stage of manufacture. O método provou ser simples e rápido, garantindo ao mesmo tempo os requisitos mínimos de qualidade dos produtos. Embora os resultados indicassem baixas quantidades de L. delbrueckii phages in the samples used, a relatively higher amount was found of S. thermophilus phages. Estes resultados são consequentes do aumento da proporção de S. thermophilus usado em culturas iniciadoras. (2)
Lactobacillus delbrueckii, geralmente, não pode ser encontrado fora de culturas iniciais na indústria de laticínios. O ambiente natural a partir do qual se originou não é conhecido com certeza. Um estudo recente relatou o isolamento e caracterização de L. delbrueckii subsp. bulgaricus juntamente com o seu simbionte Streptococcus thermophilus de plantas na Bulgária com base na preparação tradicional de iogurte. Seiscentos e sessenta e cinco amostras de plantas, com a planta-alvo Cornus mas foram coletadas de quatro locais longe da habitação humana. Identificação do L. subsp. o bulgaricus foi determinado por análise fenótipo, electroforese em gel de campo pulsado (PFGE) e métodos PCR. As amostras de culturas que cresceram a 45 ° C foram em forma de vara, produziram d-lactato, geraram um fragmento de DNA de 1065 pares de base com os primers LB1/LLB1, e mostraram atividade proteolítica. Da amostra da planta 665 L. delbrueckii subsp. bulgarico e ou S. thermophilus foram isolados, a maioria dos quais vieram de Blagoevgrad, Bulgária. (12)
)F., Felis, Giovanna E., Castioni, A., Torriani, S., and Germond, J. “Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. novembro., isolated from Indian dairy products”. 2005. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Volume 55. P. 401-404.
2)
3)J., Lapierre, L., Delley, M., Mollet, B., Felis, G., and Dellaglio, F. ” Evolution of The Bacterian Speies Lactobacillus delbrueckii: A Partial Genomic Study with Reflections on Procaryotic Species Concept”. Biologia Molecular e evolução. 2003. Volume 20. P. 93-104. ) M., Callegari, M., Ferrari, S., Bessi, E., Cattibelli, D., Soldi, S., Morelli, L., Feuillerat, N., and Antoine, J. “Survival of Yogurt Bacteria in the Human Gut”. Microbiologia Ambiental Aplicada. 2006. Volume 72. P. 5113-5117.
6)
7)S., Drescher, K., and Heller, K. “Survival of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus no íleo Terminal de Gottingen Minipigs. Microbiologia Aplicada e ambiental. 2001. Volume 67. P. 4137-4143.
8) C., D. Atlan, B. Blanc, R. Portailer, J. E. Germond, L. Lapierre, and B. Mollet. 1996. “A new cell surface proteinase: sequencing and analysis of the prtB gene from Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus”. Journal of Bacteriology. 1996. Volume 178. P. 3059-3065.
9)
10)Center for Biotechnology Information (NCBI) Genome. Lactobacillus delbrueckii subsp. 11842, genoma completo.
11)de Guchte, M., Penaud, S., Grimaldi, C., Barbe, V., Bryson, K., and others. “The complete genome sequence of Lactobacillus bulgaricus reveals extensive and ongoing reductive evolution”. PNAS. 2006. Volume 103. P. 9274-9279
12)M., Minkova, S., Kimura, K., Sasaki, T., and Isawa, K. “Isolation and characterization of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus from plants in Bulgaria”. Letras de Microbiologia HEMS. 2007. Volume 269. P. 160-169.
ditada por Maryruth Penetrante estudante de Rachel Larsen
editada por KLB