Χαρακτηριστικά Lactobacillus plantarum, ταξινόμηση, μορφολογία, εφαρμογές

Lactobacillus plantarum Πρόκειται για ένα βακτήριο με τη μορφή βραχείας ράβδου, θετικής κατά Gram, αρνητικής καταλάσης. Είναι επίσης προαιρετική προαιρετική, αερόβια και αναερόβια προαιρετική ετεροφυτική. Βρίσκονται σε πολλές περιβαλλοντικές θέσεις και αποτελούν μέρος της μικροβιοτικής της γαστρεντερικής οδού ανθρώπων και άλλων ζώων.

Ανήκει στην ομάδα βακτηρίων γαλακτικού οξέος (BAL). Αυτή είναι μια λειτουργική ομάδα που περιλαμβάνει βακτήρια που παράγουν γαλακτικό οξύ ως κύριο μεταβολικό προϊόν ζύμωσης υδατανθράκων.

Διαθέτει ποικίλες εφαρμογές, κυρίως στη ζύμωση τροφίμων για την απόκτηση προϊόντων όπως γιαούρτι, τυριά, τουρσιά, λουκάνικα και ενσίρωση, μεταξύ άλλων..

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
• 2 Ταξινόμηση
• 3 Μορφολογία
• 4 Εφαρμογές
  • 4.1 Στη φαρμακευτική βιομηχανία:
  • 4.2 Στην παραγωγή τροφίμων
  • 4.3 Βιοσυμβατική
• 5 Ασθένειες
• 6 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Lactobacillus plantarum Είναι ένα θετικό κατά Gram, μη σχηματίζον σπορίων και αρνητικό κατά της καταλάσης βακτήριο. Είναι αεροβική ανεκτική και προαιρετική αναερόβια. Έχει χαμηλό περιεχόμενο G-C. Μπορεί να αναπτυχθεί σε θερμοκρασία μεταξύ 15 και 45 ° C. Αδειάζει τιμές pH μεταξύ 4 και 9.

Αυτό το βακτήριο είναι ικανό να παράγει γαλακτικό οξύ με ζύμωση γλυκόζης χρησιμοποιώντας μια μεταβολική οδό που ονομάζεται EMP. Η ζύμωση των εξόζων μέσω αυτής της μεταβολικής οδού παράγει D- και L-γαλακτικά οξέα.

L. plantarum ζυμώθηκαν σε περισσότερο από 90% τουλάχιστον 10 τύπους υδατανθράκων, συμπεριλαμβανομένης της μαννιτόλης, της ριβόζης και της σακχαρόζης. Η ζύμωση αραβινόζης και ξυλόζης μεταξύ 11 και 89%.

Ταξινόμηση

Lactobacillus plantarum περιγράφηκε για πρώτη φορά από την Ορλα-Τζένσεν το 1919, ονομάζοντάς την Streptobacterium plantarum. Αργότερα ο Pederson (1936) το μεταφέρει στο είδος Lactobacillus. Ταξινομικώς βρίσκεται στο φάσμα Firmicutes, τάξη Bacilli, σειρά Lactobacillales, και η οικογένεια Lactobacillaceae.

Λειτουργικά, περιλαμβάνεται στα βακτήρια γαλακτικού οξέος (BAL) και αναγνωρίζεται γενικά ως ασφαλές (GRAS, για το ακρωνύμιο στα αγγλικά). Το GRAS είναι ονομασία που χορηγείται από τη διοίκηση τροφίμων και φαρμάκων (FDA) των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής.

Ο διορισμός αυτός χορηγείται σε ουσίες των οποίων η προσθήκη σε τρόφιμα θεωρείται από τους εμπειρογνώμονες ασφαλής. Τα GRAS απαλλάσσονται από τον ομοσπονδιακό νόμο περί τροφίμων, φαρμάκων και καλλυντικών της χώρας αυτής.

Το φύλο Lactobacillus Διαχωρίζεται σε τρεις ομάδες (Α, Β και Γ). Lactobacillus plantarum συμπεριλαμβάνεται στην ομάδα Β. Αυτή η ομάδα φιλοξενεί προαιρετικά ετεροφυτικά είδη, ικανά να παράγουν γαλακτικό οξύ με ζύμωση γλυκόζης. Επιπλέον, ανήκει σε ένα συγκρότημα ειδών που φέρει το όνομά του και περιέχει άλλα τέσσερα είδη.

Μορφολογία

Lactobacillus plantarum Είναι ένας ραβδωτός μικροοργανισμός με στρογγυλεμένα άκρα. Έχει μήκος περίπου 0,9 έως 1,2 μm πλάτος με μήκος 1,0 έως 8,0 μm. Μπορεί να αναπτυχθεί μοναχικά ή να σχηματίσει μικρές αλυσίδες.

Το κυτταρικό τοίχωμά του έχει υψηλή περιεκτικότητα σε πεπτιδογλυκάνες και στερείται εξωτερικής κυτταρικής μεμβράνης. Έχει χαμηλή αναλογία G-C και το γονιδίωμα του είναι μεγαλύτερο από αυτό των υπόλοιπων εκπροσώπων της ομάδας βακτηρίων γαλακτικού οξέος.

Στο κυκλικό χρωμόσωμά του περιέχει 3.308.274 ζεύγη βάσεων. Έχει τρία πλασμίδια, που ονομάζονται pWCFS101, pWCFS102 και pWCFS103.

Εφαρμογές

Lactobacillus plantarum Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη βιομηχανία τροφίμων ως αρχική καλλιέργεια και ως συντηρητικό. Πρόσφατα, η χρήση του ως προβιοτικού και στη ζύμωση των γαλακτοκομικών προϊόντων έχει αυξηθεί. Η χρήση του στην παραγωγή ζυμωθέντων οίνων, προϊόντων κρέατος και λαχανικών έχει επίσης αυξηθεί.

Αυτό το βακτήριο είναι εύκολο να αναπτυχθεί και θεωρείται ασφαλές προβιοτικό. Μπορεί να καταστείλει μεγάλη ποσότητα παθογόνων μικροοργανισμών από τα τρόφιμα.

Είναι χρήσιμο κατά των ασθενειών που μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τον άνθρωπο. Έχει επίσης δείξει θετική επίδραση στην υγεία, την επιβίωση και την αύξηση του βάρους των βοοειδών χοιριδίων κατά τον απογαλακτισμό.

Στη φαρμακευτική βιομηχανία:

Lactobacillus plantarum Είναι χρήσιμο στη θεραπεία της διάρροιας, βοηθά επίσης στη μείωση της συγκέντρωσης της ολικής χοληστερόλης και της LDL χοληστερόλης στο αίμα. Σε ασθενείς με ευερέθιστο έντερο βοηθάει στη μείωση των συμπτωμάτων όπως ο πόνος και ο μετεωρισμός.

Θα μπορούσε να έχει προληπτική επίδραση στα ηπιότερα γαστρεντερικά συμπτώματα κατά τη διάρκεια της θεραπείας με αντιβιοτικά. Προκαταρκτικά αποτελέσματα δείχνουν ότι διεγείρει το συγκεκριμένο ανοσοποιητικό σύστημα σε παιδιά που είναι εκτεθειμένα στον ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV).

Εργαστηριακές εξετάσεις με ποντίκια δείχνουν ότι η χορήγηση λυοφιλοποιημένων στελεχών των βακτηρίων βοηθάει στην προστασία τους από τη μόλυνση από τον ιό της γρίπης H1N1. Αυτό συμβαίνει επειδή τα βακτήρια διεγείρουν την παραγωγή ιντερφερόνης τύπου Ι από τα ποντίκια.

Στην παραγωγή τροφίμων

Lactobacillus plantarum χρησιμοποιείται, μαζί με άλλα BAL, για την παραγωγή ορισμένων ζυμωμένων τροφίμων, ειδικά στη γαλακτοκομική βιομηχανία.

Τα προϊόντα αυτά είναι υψηλής ποιότητας και έχουν καλές ιδιότητες υφής, γεύσης και χημικού περιεχομένου. Το βακτήριο δεν αυξάνει την οξίνιση κατά τη διάρκεια των διαδικασιών ζύμωσης του γάλακτος και την αποθήκευση του προϊόντος.

Βιοσυντηρητικό

Lactobacillus plantarum Είναι ένα BAL με υψηλό δυναμικό ως προβιοτικό βιοσυντηρητικό, επειδή είναι μέρος της εντερικής χλωρίδας των ανθρώπων. Μια άλλη ευνοϊκή πτυχή είναι ότι έχει μακρά ιστορία ασφαλούς χρήσης ως αρχική καλλιέργεια στη ζύμωση τροφίμων.

Επιπλέον, διαφορετικά στελέχη του L. plantarum παράγουν αντιμικροβιακές ενώσεις και ανταγωνιστική δράση έναντι παθογόνων και αποσυνθέσιμων βακτηρίων. Παράγει επίσης αντιμυκητιακές ενώσεις που μπορούν να αντικαταστήσουν δυνητικά επιβλαβή συντηρητικά σε προϊόντα διατροφής.

Μερικά στελέχη του Lactobacillus plantarum παράγουν βακτηριοκίνες, που ονομάζονται φυσαρικίνες. Οι βακτηριοκίνες είναι συνθετικές τοξίνες πρωτεϊνών για την αναστολή της ανάπτυξης άλλων βακτηρίων.

Οι φυταρικίνες καταστέλλουν την ανάπτυξη τουλάχιστον πέντε κοινών παθογόνων τροφίμων. Μεταξύ αυτών των παθογόνων είναι Escherichia coli και Salmonella typhimurium. Επιπλέον, έχουν ανταγωνιστική δράση εναντίον βακτηρίων υπεύθυνων για ασθένειες όπως γαστρίτιδα, έλκη, τερηδόνα και καντιντίαση.

Ασθένειες

Τα είδη του Lactobacillus αποτελούν μέρος της φυσιολογικής γαστρεντερικής χλωρίδας των ανθρώπων. Αν και πολύ σπάνια, έχουν επίσης απομονωθεί από μια ποικιλία ανθρώπινων λοιμώξεων, ειδικά σε άτομα με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα. Μεταξύ των λοιμώξεων που προκαλούνται από βακτήρια αυτού του γένους είναι βακτηριαιμία, ενδοκαρδίτιδα, αποστήματα και μηνιγγίτιδα..

Lactobacillus plantarum, Από την άλλη πλευρά, έχει συσχετιστεί με φλεγμονή της χοληδόχου κύστης, οδοντικά αποστήματα, τερηδόνα και περιτονίτιδα. Η σωστή αναγνώριση αυτού του βακτηρίου είναι δύσκολη, ωστόσο είναι πολύ σημαντική, καθώς είναι συνήθως ανθεκτική στη βανκομυκίνη και άλλα αντιβιοτικά.

Αναφορές

1. J.C. Goldstein, Κ.Ι. Tyrrell, D.M. Citron (2015). Lactobacillus Είδη: ταξινομική πολυπλοκότητα και αμφιλεγόμενες ευαισθησίες. Κλινικές Μολυσματικές Νόσους
2. G. Melgar-Lalanne, Y. Rivera, H. Hernández-Sánchez (2012). Lactobacliilus plantarum: Μια επισκόπηση με έμφαση στις βιοχημικές και υγιεινές ιδιότητες. Σε: Lactobacillus: Ταξινόμηση, χρήσεις και επιπτώσεις στην υγεία. Nova Επιστημονικοί Εκδότες.
3. Α. Abdelazez, Η. Abdelmotaal, Z.-T. Zhu, J. Fang-Fang, R. Sami, L.-J. Zhang, Α.Ρ. Al-Tawaha, Xi.-C. Meng, 2018. Πιθανά οφέλη από Lactobacillus plantarum ως προβιοτικό και τα πλεονεκτήματά του στην ανθρώπινη υγεία και τις βιομηχανικές εφαρμογές: Μια ανασκόπηση. Προκαταβολές στο περιβάλλον. Βιολογία.
4. H. Jurado-Gámez, C. Ramírez, J. Martínez (2013). Αξιολόγηση in vivo του Lactobacillus plantarum ως εναλλακτική λύση στη χρήση αντιβιοτικών στα χοιρίδια. MVZ Magazine Córdoba.
5. S.D. Todorov, B.D. Φράνκο. (2010). Lactobacillus plantarum: Χαρακτηρισμός των ειδών και εφαρμογή στην παραγωγή τροφίμων. Διεθνείς κριτικές για τα τρόφιμα.
6. D. Tena, Ν.Μ. Martínez, C. Losa, C. Fernández, M.J. Medina, & J.A. Sáez-Nieto (2013). Οξεία διασωληνωτή χολοκυστίτιδα που περιπλέκεται με περιτονίτιδα που προκαλείται από Lactobacillus plantarum. Διαγνωστική Μικροβιολογία και Μολυσματική Νόσος.