اكتوباكيللوس: الخصائص ، التصنيف ، التشكل ، الفوائد
Lactobacillus هو نوع من البكتيريا يتكون من سلسلة من الأنواع المفيدة ذات الأهمية الخاصة في هذه الصناعة. كلمة Lactobacillus تأتي من "lactis" ، والتي تعني الحليب ، و "bacillus" ، والتي تعني عصيات صغيرة.
تم تصنيف الجنس حسب الخاصية المظهرية لنوع التخمير المنجز. الأساس الفسيولوجي لهذا التصنيف هو وجود إنزيمات الفركتوز 1 و 6 ثنائي الفوسفات ألدولاز وفوسفوكيتولاز ، وهما عنصران مهمان في عملية التمثيل الغذائي التخملي البشري أو المتغاير الهكسوز والبنتوزات على التوالي.
خواصه المخمرة ومنتجاته الأيضية تجعل من البكتيريا من جنس Lactobacillus بين الكائنات الحية الأولى التي يستخدمها الإنسان لإنتاج الغذاء.
كما أنها تستخدم للحفاظ على هذه ، لمنع الغزو من قبل الكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تسبب أمراض المنشأ الغذائي.
أصبح جنس Lactobacillus عنصرا أساسيا في الأغذية الحديثة والتقنيات الصناعية الجديدة ، بسبب الاهتمام بآثارها المفيدة وخصائصها الوظيفية.
ملامح
هذه العصيات عادة ما تكون غير متحركة ، ولكن بعض الأنواع لها حركية بسبب وجود سوط المحيط. أنها إيجابية الجرام ، ولكن إذا كانت هناك بكتيريا ميتة فإنها تلون باللون الأحمر ، مما يعطي صورة متغيرة من الجرام قبل وصمة الجرام.
أنها لا تتشبع وبعض السلالات لديها أجسام ثنائية القطب تحتوي على الأرجح على الفوسفات.
Lactobacillus متجانسة الحاضنة الحالية حبيبات الداخلية كشفت عن تلطيخ غرام أو تلطيخ مع الميثيلين الأزرق.
لتشخيص وتحديد الأنواع ، الطريقة الأكثر فائدة هي تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR).
جدار الخلية والبنية التحتية
الجدار الخلوي للجنس Lactobacillus ، الذي لوحظ تحت المجهر الإلكتروني ، يكون إيجابياً للجرام ، ويحتوي على ببتيدوغليكان (مورينز) من نوع Lysin-D-Asparagine من عدة أنواع كيميائية.
يحتوي هذا الجدار أيضًا على عديد السكاريد المرتبط ببيبتيدوغليكان بواسطة روابط فسفورية ، ولكن يحتوي فقط على أحماض تيكويك مرتبطة به في بعض الأنواع.
كما أنه يحتوي على mesosomes الكبيرة التي تميز هذا الجنس.
الخصائص الكيميائية الحيوية
معظمهم ليس لديهم نشاط تحلل بروتيني أو شحمي في الوسائط التي تحتوي على البروتينات أو الدهون.
ومع ذلك ، قد يكون لبعض السلالات نشاط طفيف للبروتين بسبب البروتياز والأزهار الببتيدية المرتبطة بجدار الخلية أو التي تنبعث منه ، بالإضافة إلى نشاط شحمي ضعيف بسبب نشاط الليبازات داخل الخلايا.
عادة لا تقلل النترات ، لكن بعض الأنواع تفعل ذلك عندما يكون الرقم الهيدروجيني أعلى من 6.0.
لاكتوباسيلي لا تسييل الجيلاتين ، ولا تهضم الكازين. كما أنها لا تنتج حمض الإندول أو الكبريتيك (H 2 S) ، ولكن معظمها ينتج كميات صغيرة من النيتروجين القابل للذوبان.
تكون سالبة الكاتالز ، على الرغم من أن بعض السلالات تنتج إنزيم pseudocatalase الإنزيم الذي ينهار بيروكسيد الهيدروجين.
فهي السيتوكروم السلبية ، بسبب عدم وجود البورفيرين ولها رد فعل سلبي البنزيدين.
أنها تنمو بشكل جيد في وسط سائل ، حيث تترسب بسرعة بعد توقف النمو ، مما يؤدي إلى رواسب ناعمة أو حبيبية أو لزجة ، دون تشكيل الأغشية الحيوية.
لا يصنع اللاكتوباسيلوس روائح نموذجية عند نموه في الوسائط الشائعة ، إلا أنه يساهم في تعديل طعم الأطعمة المخمرة ، وإنتاج مركبات متطايرة مثل ثنائي الأسيتيل ومشتقاته ، وحتى كبريتيد الهيدروجين (H 2 S) والأمينات في الجبن.
ظروف التغذية والنمو
Lactobacilli تتطلب الكربوهيدرات كمصدر للكربون والطاقة. أيضا الأحماض الأمينية والفيتامينات والنيوكليوتيدات.
يجب أن تحتوي وسائل استزراع العصيات اللبنية على الكربوهيدرات القابلة للتخمير ، والببتون ، ومستخلص اللحم ، ومستخلص الخميرة.
والأفضل من ذلك أنها تستكمل مع عصير الطماطم ، والمنغنيز ، وخلات حمض الخليك ، وخاصة Tween 80 ، لأن هذا محفز وحتى ضروري للعديد من الأنواع.
الأنواع من جنس Lactobacillus تنمو بشكل جيد في الوسائط الحمضية قليلا ، مع درجة الحموضة الأولية من 6.4-4.5 وتطور الأمثل بين 5.5 و 6.2. وينخفض بشكل ملحوظ في الوسائط المحايدة أو القلوية قليلاً.
لاكتوباسيلوس قادرة على خفض درجة الحموضة من الركيزة حيث هم أقل من 4 من خلال تشكيل حمض اللبنيك.
وبهذه الطريقة ، يتجنبون نمو جميع الكائنات الحية الدقيقة المتنافسة تقريبًا أو على الأقل يقللونها بشكل كبير ، باستثناء البكتيريا الأخرى التي تحتوي على حمض اللبنيك والخمائر.
متطلبات الأكسجين
معظم سلالات اكتوباكيللوس هي أساسا aerotolerant. ويتحقق نموها الأمثل في ظل الظروف المكروية أو اللاهوائية.
من المعروف أن زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون (حوالي 5٪ أو ما يصل إلى 10٪) يمكن أن يحفز النمو ، خاصة على سطح الوسائط.
درجة حرارة النمو
معظم العصيات اللبنية متوسطة الحجم (30-40 درجة مئوية) ، بحد أقصى 40 درجة مئوية. على الرغم من أن درجات الحرارة للنمو تتراوح بين 2 إلى 53 درجة مئوية ، فإن بعضها ينمو أقل من 15 درجة مئوية أو 5 درجات مئوية وهناك سلالات تنمو عند درجات حرارة منخفضة بالقرب من نقطة التجمد (على سبيل المثال ، تلك التي تعيش في اللحوم والأسماك المجمدة ).
من ناحية أخرى ، هناك العصيات اللبنية "المحبة للحرارة" ، والتي قد يكون لها درجة حرارة قصوى تبلغ 55 درجة مئوية ولا تنمو أقل من 15 درجة مئوية.
الأيض
تفتقر هذه الكائنات الحية الدقيقة إلى أنظمة السيتوكروم لأداء الفسفرة المؤكسدة ولا تمتلك إنزيمات الفوتوكسيد الفائقة أو إنزيمات الكاتالاز.
يحوّل أعضاء هذا الجنس الجلوكوز والألدهيدات المتشابهة ، إلى حمض اللبنيك عن طريق التجاعيد أو إلى حمض اللبنيك وغيرها من المنتجات النهائية الأخرى مثل حمض الأسيتيك ، والإيثانول ، وثاني أكسيد الكربون ، وحمض الفورميك وحمض السكسينيك عن طريق التغاير.
حساسية للمضادات الحيوية والعقاقير
العصيات اللبنية حساسة لمعظم المضادات الحيوية النشطة ضد البكتيريا إيجابية الجرام. تمت دراسة حساسية العصيات اللبنية المعوية للمضادات الحيوية المستخدمة كإضافات غذائية.
موطن
يمكن العثور على لاكتوباسيلي في منتجات الألبان والأجبان والحبوب واللحوم أو منتجات الأسماك ومصادر المياه والصرف الصحي والبيرة والنبيذ والفواكه وعصائر الفاكهة والملفوف والخضروات المخمرة الأخرى مثل السيلاج والعجين المخمر واللب.
كما أنها جزء من النباتات الطبيعية للفم ، والجهاز الهضمي والمهبل للعديد من الحيوانات ذات درجة الحرارة الثابتة ، بما في ذلك الرجل.
يمكن العثور عليها أيضًا في الموائل الثانوية مثل الأسمدة ذات الأصل العضوي.
التصنيف
المجال: البكتيريا
الشعبة: الشركات الثابتة
الدرجة: عصارة
الترتيب: العصيات اللبنية
العائلة: لاكتوباسيلاسيا
جنس: اكتوباكيللوس.
مورفولوجيا
الخصائص المجهرية
طول العصي حوالي 2 - 6 μ. في بعض الأحيان يمكن رؤيتها بنهايات مدورة. يمكن عزلها في الفضاء أو في سلاسل قصيرة. بعض شكل الحواجز.
فهي إيجابية الجرام عندما تكون ملطخة بعلبة غرام.
لاكتوباسيلوس تمتلك ببتيدوغليكان في جدارها الخلوي وأيضًا أنها تحتوي على طبقة البوليمر الثانوية (SCWP) ، التي تتألف من تيكويك ، ليبوتيتشويك ، ليبوغليكان ، حمض تيكورونيك.
تحتوي العديد من أنواع جنس Lactobacillus على طبقة إضافية من البروتينات تسمى الطبقة S أو الطبقة السطحية (S & layer).
توجد ضمن هذا الجنس أنواع مثل L. acidophilus و L. brevis و L. crispatus و L. gasseari و L. helveticus و L. kefir وغيرها.
الخصائص العيانية
مستعمرات اللاكتوباسيلوس في الوسط الصلب صغيرة (2-5 مم) ، محدبة ، ناعمة ، بهوامش كاملة ، معتمة وبدون أصباغ.
بعض السلالات قد يكون لونها أصفر أو أحمر. معظمها لديها مستعمرات خشنة ، في حين أن البعض الآخر ، مثل Lactobacillus confusus ، لديها مستعمرات لزجة.
فوائد
جنس اكتوباكيللوس إنه مفيد للصحة ، البشرية والحيوانية.
الفوائد مدرجة أدناه:
استقرار الفلورا المعوية مما يزيد من مقاومة العدوى في هذا الموقع
على سبيل المثال ، يبدو أن Lactobacillus GG تنتج مواد مضادة للميكروبات تنشط ضد البكتيريا المختلفة مثل E. coli و Streptococcus و Clostridium صعب و Bacteroides fragilis و Salmonella.
هذه المواد عبارة عن مركبات عطرية مثل ثنائي الأسيتيل ، أسيتالديهيد ، روتين ، إنزيمات بكتيروليك ، بكتريوسين ، وغيرها.
- يمنع ويتحكم في بعض الأمراض ، مثل سرطان القولون.
- أنها تحسن نوعية حفظ بعض الأطعمة.
- يتم استخدامها كنقطة انطلاق من قبل الصناعة للحصول على منتجات التكنولوجيا الحيوية التي تنطبق على حل مشاكل صحة الإنسان والحيوان.
- إنها تؤثر على التوافر الحيوي للعناصر الغذائية عن طريق تسهيل انهيار البروتينات في الحليب كامل الدسم ، وإطلاق الكالسيوم والمغنيسيوم بكميات كبيرة.
- كما أنها تشارك في تخليق فيتامينات ب والفوسفات.
المرضية
نادرة المرضية للعصيات اللبنية أمر نادر الحدوث ، على الرغم من أن بعض العمليات المعدية قد تم الإبلاغ عنها مؤخرًا عند البشر الذين تورطت فيها هذه الكائنات الحية الدقيقة.
وتشمل هذه تسوس الأسنان ، وأمراض الأوعية الدموية الروماتيزمية ، والخراجات ، وتسمم الدم والتهاب الشغاف المعدي ، الناجم عن L. casei subsp. rhamnosus ، L. acidophilus، L. plantarum and أحيانا Lactobacillus salivarius .
ومع ذلك ، فإن القواعد الكيميائية الحيوية لهذا المرضية لا تزال غير معروفة.
جدول: أنواع العدوى التي تسببها الأنواع المختلفة للجنس Lactobacillus
