Lactobacillus rhamnosus: الخصائص ، التصنيف ، التشكل ، التطبيقات

Lactobacillus rhamnosus هو نوع من البكتيريا إيجابية الجرام ، على شكل قضيب ، مجهول السبب واللاهوائية اللاهوائية. يمكن أن تنمو بشكل فردي أو في سلاسل قصيرة. أنها لا تشكل جراثيم ، كما أنها ليست سالبة ومتحركة. إنها متوسطة الحجم ، ولكن بعض السلالات يمكن أن تنمو في درجات حرارة تقل عن 15 درجة مئوية أو أعلى من 40 درجة مئوية.

يتم استخدام بعض سلالات L. rhamnosus في صناعة المواد الغذائية بسبب أنشطتها بروبيوتيك ومضادات الميكروبات. تشمل الاستخدامات ، ليس فقط كبروبيوتيك ، ولكن أيضًا كحماة لمنتجات الألبان المخمرة وغير المخمرة ، والمشروبات ، والأطعمة الجاهزة للأكل ، والنقانق والسلطات.

ملامح

Lactobacillus rhamnosus هي بكتيريا شاقة للغاية من حيث متطلباتها الغذائية. لتنمو ، تحتاج إلى حمض الفوليك والفيتامينات الأخرى مثل الريبوفلافين ، النياسين أو حمض البانتوثنيك. كما يتطلب الكالسيوم المعدنية. يتطلب نموها الأولي الوسائط الحمضية ، مع درجة الحموضة بين 4.5 و 6.4.

الأيض هو heterofermentative اختيارية. تحويل hexoses إلى L (+) - حمض اللبنيك ، وفقا لمسار Embden-Meyerhof. كما يخمر البنتوز. في غياب الجلوكوز ، ينتج حمض اللبنيك وحمض الخليك وحامض الفورميك والإيثانول.

التصنيف

Lactobacillus هو الأكثر تنوعًا من الأجناس الثلاثة داخل عائلة Lactobacillaceae ، التي تنتمي إلى Firmicutes phylum ، class Bacilli ، وترتيب Lactobacillales.

ينقسم هذا الجنس إلى ثلاث مجموعات (A و B و C) وفقًا لنوع التخمير الخاص بهم: A) يشمل الأنواع المتجانسة تجانسًا متجانسًا ، B) الأنواع المتغايرة التخثر اختيارية و C) تلزم الأنواع المتغايرة التخثر.

Lactobacillus rhamnosus ينتمي إلى المجموعة B من هذا التقسيم. يتم تضمينه أيضًا في المجموعة الوظيفية لبكتيريا حمض اللبنيك (BAL). BAL هي بكتيريا تنتج عن طريق تخمير الكربوهيدرات بشكل رئيسي حمض اللبنيك كمستقلب نهائي.

تم اعتبار هذا النوع في الأصل نوعًا فرعيًا من L. casei ، ثم تم ترقيته لاحقًا إلى مستوى الأنواع بفضل الأبحاث الوراثية ، نظرًا للتشابه المورفولوجي والسمات المميزة.

هذا ونوعان آخران يشكلان مركب اللبنة Lactobacillus casei ، وهي مجموعة وظيفية دون صلاحية تصنيفية. واحدة من أكثر السلالات درس من هذا النوع ، L. rhamnosus GG ، معزولة عن الأمعاء البشرية.

مورفولوجيا

Lactobacillus rhamnosus هي بكتيريا على شكل قضيب ، مع قياسات تتراوح من 0.8 إلى 1.0 ميكرون في العرض ومن 2.0 إلى 4.0 ميكرون في الطول. يمكن أن تنمو بشكل فردي أو في سلاسل قصيرة. لا يوجد لديه سوط ، لذلك فهو يفتقر إلى الحركة. يمكن أن تقدم أكوام والبلازميدات.

Lactobacillus rhamnosus لديها مجموعة واسعة من السلالات التي تنمو في بيئات مختلفة ، بما في ذلك المهبل والمسالك المعدية المعوية للبشر. كل سلالة لديها القدرة على التكيف مع مجموعة واسعة من البيئات.

يحتوي جينومها المركزي على 2،164 جينًا ، من إجمالي 4،711 جينًا. تحتوي سلالة L. rhamnosus LRB ، على كروموسوم دائري يبلغ 2934954 نقطة أساس مع محتوى GC بنسبة 46.78٪.

جدار الخلية

يتكون جدار الخلية من طبقة سميكة من ببتيدوغليكان (PG) ، وهو بوليمر أميني متقاطع متصل بجسور ببتيد. جدار الخلية مسؤول عن الحفاظ على شكل الخلية. كما أنه يساعد على حماية البكتيريا من الضغوط التناضحية الداخلية التي يمكن أن تسبب تحلل الخلايا.

يتكون مكون السكر في PG من N-acetylglucosamine و N-acetyl-muramic acid مرتبة بالتناوب. ترتبط السلسلة الجانبية للببتيد ، المكونة من ثلاثة إلى خمسة أحماض أمينية ، بحمض N-acetyl-muramic. إن التكوين الدقيق لسلسلة الجانب الببتيد والروابط التبادلية محدد بالنوع.

تطبيقات

Lactobacillus rhamnosus يستخدم في صناعة المواد الغذائية لإنتاج اللبن الزبادي والحليب المخمر وغير المبستر والجبن شبه الصلب.

التطبيقات الطبية

لاكتوباسيلوس رهامنوس يعتبر بروبيوتيك مفيد لعلاج الأمراض المختلفة. ثبت أن لسلالة Lactobacillus rhamnosus GG عدة استخدامات حالية ومحتملة في الطب لعلاج الأمراض.

من بين الأمراض التي عولجت بإيجابية مع هذه السلالة: الإسهال بمختلف أنواعه ، وبشكل رئيسي عن طريق فيروس الروتا عند الأطفال ؛ التهاب المعدة والأمعاء الحاد عند الأطفال ؛ نقل الجهاز الهضمي للمكورات المعوية المقاومة للفانكومايسين في مرضى الكلى ؛ وقد أثبتت أيضًا أنها مفيدة في تقليل احتمال ظهور متلازمة أسبرجر.

من بين الأمراض التي يحتمل علاجها أو الوقاية منها عن طريق L. rhamnosus GG ، التهابات الجهاز التنفسي عند الأطفال ؛ متلازمة القولون العصبي. التهاب الجلد التأتبي ، الأكزيما ؛ التهابات الجهاز البولي التناسلي. القلق وارتفاع ضغط الدم.

وقد أظهرت التجارب في المختبر أنه يمكن تعديل مناعة المضيف عن طريق خفض إنتاج السيتوكينات الالتهابية من حقيقيات النوى المختلفة. كما أنه يحفز التعبير الجيني للالموسين المعوي ، مما يحول دون التزام مسببات الأمراض.

وتشمل الاستخدامات الطبية الأخرى الحد من نفاذية الأمعاء لدى الأطفال الذين يعانون من متلازمة القولون العصبي. كما أنه يساعد على زيادة فقدان الوزن في المرضى الذين يخضعون لنظام الحمية.

يستخدم بروبيوتيك

تقدم سلالة L. rhamnosus GG أيضًا أنشطة بروبيوتيك ومضادات للميكروبات ، والتي تستخدم في صناعة المواد الغذائية. هذه السلالة ، منفردة ، قادرة على تثبيط كلوستريديوم هيستوليتيك ، سي صعب و السالمونيلا المعوية .

إلى جانب سلالات أخرى من L rhamnosus أو مع أنواع بكتيرية أخرى غير مسببة للأمراض ، فإنها تمنع أيضًا نمو البكتيريا ذات الإمراض العالية. سلالة L. rhamnosus LC705 يقمع نمو بعض الخمائر والعفن.

المرضية

لقد كان لاكتوباسيلوس رهامنوس مرتبطًا بأنواع مختلفة من الالتهابات ، وخاصةً من أصل داخل المستشفيات والتي تؤثر على المرضى الذين يعانون من ضعف أجهزة المناعة.

في هؤلاء المرضى ، كانت الأمراض الكامنة دائمًا هي أمراض الجهاز الهضمي الخبيثة أو الشديدة. من بين الأمراض المرتبطة بهذا النوع: تجرثم الدم ، التهاب الشغاف ، التهاب السحايا والتهاب الصفاق.

لاكتوباسيلي ، بشكل عام ، مقاومة للفانكومايسين. Lactobacillus rhamnosus عرضة للبنسيلين والأمينوغليكوزيدات ، مع معدلات حساسية تصل إلى 70 ٪.

ومع ذلك ، فإن بعض السلالات تقاوم أنظمة المضادات الحيوية القياسية. يمكن استخدام دابتوميسين كبديل للبنسلين ؛ حساسية السيفالوسبورين أقل. طفرات الكروموسومات في L. rhamnosus يمكن أن تقلل من تقارب الإريثروميسين للريبوسوم.

يعتبر التهاب الشغاف اللبني مرضًا صعبًا يجب القضاء عليه. قد يحدث الانتكاس ، ويرجع ذلك أساسا إلى عدم وجود دراسات كافية على الحساسية الميكروبية.

ليست هناك علاجات موحدة ، والتي يمكن أن تزيد من الانتكاس وحتى الموت. ربما إنتاج حامض اللبنيك عن طريق اللبنة العصبية يمكن أن يقلل من تركيزات المضادات الحيوية الفعالة ، مما يقلل من تأثيرها.