Χαρακτηριστικά Lactococcus, μορφολογία, οφέλη, παθογένεια

Lactococcus Είναι ένα γένος των Gram θετικών, πλειομορφικές βακτήρια, τα οποία μπορούν να αναπτυχθούν μεμονωμένα, σε ζεύγη ή αλυσίδες. Είναι ομοιοπαθητικοί χημειοργανοτρόποι, παράγουν γαλακτικό οξύ με ζύμωση γλυκόζης.

Η βιομηχανία τροφίμων απασχολεί ορισμένα είδη του γένους. Θεωρούνται γενικά μη παθογόνα ή ευκαιριακά παθογόνα. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, ο αριθμός των κλινικών περιπτώσεων που σχετίζονται με μολύνσεις από αυτούς τους μικροοργανισμούς έχει αυξηθεί, τόσο σε ζώα όσο και σε ανθρώπους.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
• 2 Ταξινόμηση
• 3 Μορφολογία
• 4 Οφέλη
  • 4.1 Προβιοτικά
  • 4.2 Πιθανές χρήσεις
• 5 Παθογένεια
  • 5.1 Σε ανθρώπους
  • 5.2 Στα ζώα
• 6 Θεραπείες
• 7 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

-Το Lactococcus είναι χημιοργανοτροφικοί οργανισμοί.

-Δεν έχουν μαστίγιο, ούτε σχηματίζουν σπόρια. Είναι προαιρετικά αρνητικά και μη-αιμολυτικά αναερόβια.

-Αυξάνονται στους 10 ° C, αλλά όχι στους 45 ° C. Αυτά συνήθως αναπτύσσονται σε μέσα με 4% (βάρος / όγκο) NaCl. Παρασκευάστε L-γαλακτικό οξύ με ζύμωση γλυκόζης.

-Όλα τα στελέχη περιέχουν φωσφατιδυλογλυκερόλη και καρδιολιπίνη. Η πλειοψηφία αντιδρά με τους αντιορούς της ομάδας Ν.

-Μερικά στελέχη έχουν χαμηλά επίπεδα μενακινόνης. Η περιεκτικότητα G-C του DNA κυμαίνεται από 34 έως 43% σε γραμμομόρια.

Ταξινόμηση

Το φύλο Lactococcus Κατασκευάστηκε το 1985, για να περιέχει μια ομάδα βακτηρίων που συμπεριλήφθηκαν στο παρελθόν στο γένος Streptococcus (lactis) της ομάδας Ν της ταξινόμησης Lancefield.

Ο διαχωρισμός διεξήχθη βάσει μελετών νουκλεϊνικού οξέος, φυσιολογικής, συγκριτικής ανοσολογικής υβριδοποίησης και σύνθεσης λιπιδίων και λιποϊσοϊκού οξέος.

Είναι ταξινομικά βρίσκεται στην οικογένεια Streptococcaceae, Lactobacillales σκοπό, που ανήκουν στην συνομοταξία Firmicutes Class βακίλους.

Σήμερα το γένος έχει 14 έγκυρα είδη, εκ των οποίων 9 έχουν περιγραφεί την τελευταία δεκαετία, συμπεριλαμβανομένων Lactococcus reticulitermitis, που περιγράφεται το 2018. Lactococcus garviae, Έχει δύο υποείδη και Lactococcus lactis Έχει τέσσερα έγκυρα υποείδη και βιοπόρα.

Μορφολογία

Τα βακτήρια του γένους Lactococcus Είναι διαμορφωμένα σαν σφαίρες ή ωοειδή κύτταρα, τα οποία μπορούν να αναπτυχθούν μεμονωμένα, σε ζεύγη ή σε αλυσίδες. Στην περίπτωση που έχουν σχήμα αλυσίδας, τα κύτταρα επιμηκύνονται στην ίδια κατεύθυνση της αλυσίδας.

Έχουν πολυάριθμα πλασμίδια που μπορούν να ποικίλουν σε μέγεθος από 2 kb (Kilobase) έως περισσότερο από 100 kb. Το κυτταρικό τοίχωμα αποτελείται από πεπτιδογλυκάνη και μια μήτρα πολυσακχαριτών, τεϊικοϊκού οξέος και πρωτεϊνών.

Οφέλη

Το γένος περιέχει 14 είδη μόνο από αυτά Lactococcus lactis Χρησιμοποιείται συνήθως για βιομηχανικούς σκοπούς, κυρίως για τα υποείδη L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis έχει χρησιμοποιηθεί ιστορικά, τόσο βιοτεχνικά όσο και βιομηχανικά, στη ζύμωση τροφίμων, όπως το τυρί, το γιαούρτι, το λάχανο και τα παρόμοια.

Η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των Ηνωμένων Πολιτειών (FDA) την χαρακτηρίζει ως Γενικά Αναγνωρισμένη ως Ασφαλή (GRAS). Αυτό το βακτήριο, εκτός από την παροχή γεύσης, παράγει επίσης οξέα που διατηρούν τα τρόφιμα.

Προβιοτικά

Τα βακτηρίδια γαλακτικού οξέος (BAL) που απομονώνονται από φυσικά γαλακτοκομικά προϊόντα έχουν μεγάλο ενδιαφέρον μεταξύ των προβιοτικών που διορθώνουν το φυσιολογικό εντερικό μικροβιακό. Πολλά BAL συνθέτουν πεπτίδια ή βιολογικά δραστικά σύμπλοκα πρωτεϊνών.

Αυτές οι ενώσεις είναι γνωστές ως βακτηριοκίνες. Lactococcus lactis παράγει βακτηριοκίνες όπως λακτινίνες, νισίνες και γαλακτοκίνες. Η Νισίνη είναι η καλύτερη μελετημένη ένωση στην τελευταία αυτή ομάδα.

Nisin, που παράγεται από μερικά στελέχη Lactococcus lactis subsp. lactis, Είναι ένα ευρύ φάσμα βακτηριοσίνης με βελτιωμένη αντιμικροβιακή δράση. Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες της νισίνης είναι δραστικότητα έναντι Gram θετικών βακτηριδίων και βακτηριακών σπορίων των clostridia και βακίλλων.

Λειτουργεί επίσης εναντίον άλλων βακτηρίων που δεν σχηματίζουν σπόρια, όπως πολλά είδη παθογόνων στρεπτόκοκκων και σταφυλόκοκκων. Είναι επίσης μη τοξικό, σταθερό σε χαμηλό pH και δεν επηρεάζει τη μικροβιακή ουσία του γαστρεντερικού σωλήνα.

Όλες αυτές οι ιδιότητες ενισχύουν το ρόλο των βακτηρίων στη βιομηχανία τροφίμων.

Πιθανές χρήσεις

Εκτός από τον σημαντικό ρόλο που διαδραματίζει στη βιομηχανία τροφίμων, L. lactis Έχει χρησιμοποιηθεί στη γενετική μηχανική. Παράγοντες όπως το γονιδίωμα πλήρους αλληλουχίας του, μικρού μεγέθους (2.3 Megabases ή Mbp) και ένα επιτυχώς αναπτυγμένο σύστημα κλωνοποίησης, το έχουν μετατρέψει σε μοντέλο εργασίας.

Οι ερευνητές έχουν λάβει, για παράδειγμα, στελέχη του Lactococcus lactis γενετικά τροποποιημένα φυτά που παράγουν και απελευθερώνουν Mycobacterium Hsp65. Αυτή η ουσία είναι ένας τύπος πρωτεΐνης θερμικού σοκ (Hsp). Οι Hsp είναι ανοσοκυρίαρχες πρωτεΐνες που εκφράζονται από διάφορα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και συναφή βακτηρίδια.

Το Mycobacterium Hsp65 που απελευθερώνεται από γενετικώς τροποποιημένα βακτηρίδια, που χορηγείται από το στόμα, αποτρέπει πλήρως την προκαλούμενη από κολίτιδα στα ποντίκια. Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να ανοίξουν εναλλακτικές επιλογές για τη μακροπρόθεσμη αντιμετώπιση της φλεγμονώδους νόσου του εντέρου στους ανθρώπους.

Lactococcus garvieae, απομονωμένο από αγελαδινό γάλα, έχει δείξει την αποτελεσματικότητά του στην αναστολή παθογόνων μικροοργανισμών στα βοοειδή. Το ανασταλτικό φάσμα της βακτηριοκίνης, που εκκρίνεται από το Lactococcus garvieae, ως αντιμικροβιακή ουσία έχει ένα πιθανό ρόλο ως εναλλακτική μορφή αντιβιοτικού κατά της μαστίτιδας των βοοειδών.

Παθογένεια

Τα είδη του Lactococcus θεωρούνται οργανισμοί χαμηλής ιογενούς ορμόνης, προκαλώντας ευκαιριακές λοιμώξεις στον άνθρωπο, κυρίως σε άτομα με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα.

Όμως, τα τελευταία χρόνια, ο αριθμός των κλινικών περιπτώσεων που σχετίζονται με μολύνσεις από αυτούς τους μικροοργανισμούς έχει αυξηθεί, τόσο στους ανθρώπους όσο και στα ζώα.

Τα βακτήρια Lactococcus garvieae, L. piscium και L. lactis subsp. lactis αναγνωρίζονται ως είδη αυτού του γένους με τη μεγαλύτερη κλινική σημασία για την ιατρική και την κτηνιατρική.

Συχνά αναγνωρίζονται λανθασμένα ως εντερόκοκκοι ή στρεπτόκοκκοι. Λόγω των δυσκολιών να τα αναγνωρίσουν σωστά, ίσως υποτιμηθεί η κλινική τους σημασία.

Στους ανθρώπους

Lactococcus garvieae έχει συνδεθεί με διάφορες ασθένειες, κυρίως ενδοθηλιακού τύπου. Μεταξύ αυτών των ασθενειών είναι η βακτηριαιμία, η μολυσματική ενδοκαρδίτιδα, το ηπατικό απόστημα, η αυθόρμητη σηψαιμία, η εκκολπωματίτιδα, η λοίμωξη του ουροποιητικού συστήματος και η περιτονίτιδα..

Lactococcus lactis subsp. cremoris έχει ταυτοποιηθεί ως ο αιτιολογικός παράγοντας της βακτηριακή ενδοκαρδίτιδα, σηψαιμία, το ήπαρ και τον εγκέφαλο αποστήματα, νεκρωτική πνευμονίτιδα, πυώδη πνευμονίτιδα, σηπτική αρθρίτιδα, μόλυνση βαθύ λαιμό, περιτονίτιδα, χολαγγειίτιδα αύξουσα και canaliculitis.

Η έκθεση σε μη παστεριωμένα γαλακτοκομικά προϊόντα αποτελεί παράγοντα κινδύνου για τη μόλυνση από αυτό το βακτήριο. Lactococcus lactis subsp. lactis έχει συσχετιστεί με ενδοκαρδίτιδα, έχει επίσης απομονωθεί από κλινικά δείγματα αίματος, αλλοιώσεις του δέρματος και ούρα.

Στα ζώα

Lactococcus garvieae και L. piscium είναι παθογόνα για διάφορα είδη ψαριών, L. garvieae Έχει επίσης επισημανθεί ως παθογόνο γαρίδας και προκαλεί μαστίτιδα στα μηρυκαστικά. Lactococcus lactis subsp. lactis έχει αναφερθεί ότι προκαλεί λοιμώξεις σε υδρόβια πτηνά.

Θεραπείες

Δεν υπάρχει ακόμα ειδικός οδηγός για τη θεραπεία του μικροβιακού φαρμάκου κατά των λοιμώξεων που προκαλούνται από Lactococcus. Για τη θεραπεία, εν τω μεταξύ, προτείνεται να προσδιοριστεί η ευαισθησία του παθογόνου που απομονώνεται από τις καλλιέργειες.

Η πενικιλλίνη, κεφαλοσπορίνη τρίτης γενιάς και coamoxiclav έχουν χρησιμοποιηθεί με βάση δοκιμές ευαισθησίας.

Αναφορές

1. Σ. Χατζησύμεου, Π. Λοΐζου, Π. Κοτάρη (2013). Lactococcus lactis cremoris μόλυνση: δεν είναι σπάνια πια; Εκθέσεις περιπτώσεων BMJ.
2. D. Samaržija, Ν. Antunac, J.L. Havranek (2001). Ταξινόμηση, φυσιολογία και ανάπτυξη του Lactococcus lactis: μια ανασκόπηση. Mljekarstvo.
3. Κ.Η. Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, M.D. Collins & W. Fischer (1985). Μεταφορά του Streptococcus lactis και σχετικούς στρεπτόκοκκους στο γένος Lactococcus gen. Νοέμβριος Συστηματική και Εφαρμοσμένη Μικροβιολογία.
4. T.T. Choksi, F. Dadani (2017). Ανασκόπηση της εμφάνισης του Lactococcus garvieae: Μια περίπτωση εμφύτευσης του ουροποιητικού συστήματος που συνδέεται με τον καθετήρα που προκαλείται από Lactococcus garvieae και Escherichia coli Συνένωση. Αναφορές περιστατικών στις λοιμώδεις νόσους.
5. J. Goyache, Α.Ι. Vela, Α. Gibello, Μ.Μ. Λευκή, V. Briones, S. González, S. Tellez, C. Ballesteros, L. Dominguez, J.F. Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis Λοίμωξη σε υδρόβια πτηνά: Πρώτη επιβεβαίωση σε ζώα. Αναδυόμενες μολυσματικές ασθένειες.
6. M.Z. Nuryshev, L.G. Stoyanova, Α.Ι. Netrusov (2016). Νέο προβιοτικό πολιτισμό της Lactococcus lactis ssp. lactis: Αποτελεσματικές Ευκαιρίες και Προοπτικές. Εφημερίδα της Μικροβιακής και Βιοχημικής Τεχνολογίας.
7. Γένος Lactococus. Στον κατάλογο των προκαρυωτικών ονομάτων με τη μόνιμη ονοματολογία: LPSN. Ανακτήθηκε από το www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. A.C. Gomes-Santos, R.P. Oliveira, T.G. Moreira, Α.Β. Castro-Junior, B.C. Horta, L. Lemos, L.A. Almeida, R.M. Rezende, D.C. Cara, S.C. Oliveira, V.A.C. Azevedo, Α. Miyoshi Α.Μ. Faria (2017). Hsp65-Παραγωγή Lactococcus lactis Προλαμβάνει την φλεγμονώδη εντερική ασθένεια σε ποντίκια με διαδρομές εξαρτώμενες από IL-10 και TLR2. Τα σύνορα στην ανοσολογία.