Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus - Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus | |
---|---|
![]() | |
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ze vzorku jogurt. Očíslovaná klíšťata jsou od sebe vzdálena 11 μm. | |
Vědecká klasifikace ![]() | |
Doména: | Bakterie |
Kmen: | Firmicutes |
Třída: | Bacilli |
Objednat: | Lactobacillales |
Rodina: | Lactobacillaceae |
Rod: | Lactobacillus |
Druh: | |
Poddruh: | L. d. subsp. bulgaricus |
Trojčlenné jméno | |
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Orla-Jensen 1919) Rogosa & Hansen 1971 Weiss et al. 1984 |

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (do roku 2014 známé jako Lactobacillus bulgaricus) je jedním z více než 200 publikovaných druhů v Lactobacillus genomový komplex (LGC)[1][není ověřeno v těle ] a je hlavní bakterie používané k výrobě jogurt. Hraje také zásadní roli při dozrávání některých sýry,[2] stejně jako v jiných procesech zahrnujících přirozeně fermentovaný produkty. Je definována jako homofermentivní bakterie mléčného kvašení kvůli kyselina mléčná je jediným konečným produktem jeho trávení sacharidů. To je také považováno za probiotikum.[3]
Je to grampozitivní prut, který se může zdát dlouhý a vláknitý. to je nepohyblivý a netvoří spory. Je také nepatogenní. Považuje se za kyselé nebo acidofilní, protože to vyžaduje minimum pH (kolem 5,4–4,6) k efektivnímu růstu. Kromě toho je anaerobní.[4] Jak roste na surových mléčných výrobcích, vytváří a udržuje kyselé prostředí, které potřebuje, aby se mu dařilo, produkcí kyseliny mléčné. Kromě toho optimálně roste při teplotách 40–44 ° C za anaerobních podmínek. Má složité nutriční požadavky, které se liší podle prostředí. Patří sem sacharidy, nenasycené mastné kyseliny, aminokyseliny a vitamíny.
Poprvé identifikován v roce 1905 bulharský doktor Tyčinka Grigorov izolováním ze vzorku jogurtu, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus lze přirozeně nalézt v gastrointestinálním traktu savců žijících v Bulharsku. Jeden kmen, Lactobacillus bulgaricus GLB44, je extrahován z listů Galanthus nivalis (květ sněženky) také v Bulharsku.[5] Bakterie se také v mnoha zemích pěstuje uměle. Je to národní mikroorganismus Indie.[6][ověření se nezdařilo ]
Použití v průmyslu
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se běžně používá vedle Streptococcus thermophilus[6] jako předkrm pro výrobu jogurt. The Lb. bulgaricus Kmen 2038 se po celá desetiletí používá k fermentaci jogurtů. Oba druhy pracují v synergii s L. d. bulgaricus produkující aminokyseliny z mléčných bílkovin, které jsou následně využívány S. thermophilus.[6] Tento vztah je považován za symbiotický. Oba druhy produkují kyselina mléčná,[6] který dává jogurtu jeho koláč chuť a působí jako konzervační látka. Výsledné snížení pH také částečně koaguluje mléčné bílkoviny, jako je kasein, což vede k tloušťce jogurtu.[7][8] Při fermentaci mléka L. d. bulgaricus vyrábí acetaldehyd, jedna z hlavních složek aroma jogurtu.[8] Některé kmeny L. d. bulgaricus, jako L. bulgaricus GLB44, také vyrábět bakteriociny,[9] u kterých bylo prokázáno, že zabíjejí nežádoucí bakterie in vitro. Životaschopnost Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus je nesmírně důležité v tom, že je nutné, aby byla účinná při kvašení a aby účinně bránila tomu, aby se potraviny, které vyrábí, znehodnocovaly. Sušení vymražováním je upřednostňovanou metodou zachování životaschopnosti buněk, ale ne všechny buňky tento proces přežijí.[3]
Díky své užitečnosti v přírodních fermentačních procesech, zejména při výrobě fermentovaných potravin z kravského mléka, má velký ekonomický význam. Mezi největší dovozce této bakterie patří Japonsko, Spojené státy a Evropská unie.
To bylo také považováno za kontaminant piva kvůli jeho homofermentativní produkci kyseliny mléčné, nepříjemné chuti v mnoha stylech piva. V jiných stylech piva však mohou bakterie mléčného kvašení přispívat k celkovému vzhledu, vůni, chuti a / nebo pocitu v ústech a obecně produkují jinak příjemnou kyselost.[10]
Dějiny
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus byl poprvé identifikován v roce 1905 Tyčinka Grigorov, kdo to pojmenoval Bacillus bulgaricus.[11]
Ilya Metchnikoff, profesor na Pasteurův institut v Paříži zkoumal vztah mezi dlouhověkostí Bulhaři a jejich spotřeba jogurtu. Měl představu, že stárnutí je způsobeno hnilobnou činností, nebo proteolýza mikroby, které produkují toxické látky ve střevě.
Proteolytické bakterie jako např klostridie, které jsou součástí normální střevní flóry, produkují toxické látky včetně fenoly, amoniak a indoly trávením bílkoviny. Tyto sloučeniny jsou zodpovědné za to, co Metchnikoff volal intestinální auto-intoxikace, což podle něj bylo příčinou fyzických změn spojených se stářím, což je koncept, který nemá žádný vědecký základ. V té době již bylo známo, že fermentace s bakterie mléčného kvašení inhibuje zhoršování kvality mléka kvůli jeho nízkému obsahu pH.
Výzkum Metchnikoff také poznamenal, že venkovské populace v Jihovýchodní Evropa a ruské stepi denně konzumují mléko fermentované bakteriemi mléčného kvašení a žijí relativně déle než jiné populace. Na základě těchto údajů Metchnikoff navrhuje, aby konzumace fermentovaných mléčných semen ve střevě s neškodnými bakteriemi mléčného kvašení zvyšovala kyselost střev a potlačovala růst proteolytických bakterií.[12]
Lactobacillus bulgaricus je složkou v VSL # 3. Tato patentovaná, standardizovaná formulace živých bakterií může být použita v kombinaci s konvenčními terapiemi k léčbě ulcerózní kolitida a vyžaduje předpis.[13]
V roce 2012 byl prohlášen indickým národním mikrobem.[14][citace nebyla nalezena ][15][citace nebyla nalezena ]
Výzkum
Kvantifikace v kravském mléce pomocí testu polymerázové řetězové reakce v reálném čase
V roce 2017 proběhla studie zahrnující vývoj polymerázové řetězové reakce v reálném čase (qPCR ) test pro kvantifikaci Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus stejně jako Streptococcus thermophilus v sýru z kravského mléka. Cílem této studie bylo vytvořit způsob identifikace a kvantifikace Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus a Streptococcus thermophilus, dva druhy produkující kyselinu mléčnou, zásadní pro fermentaci a zrání sýra, včas pomocí qPCR. Používají se dva testy lacZ genové cílení PCR primery vyplynuly z této studie a byly považovány za kompatibilní se dvěma bakteriemi mléčného kvašení (LABORATOŘ ) druh. To umožnilo přímé vyčíslení Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus a Streptococcus thermophilus v sýru vyrobeném z nepasterizovaného kravského mléka.[2]
Účinky Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus o antigenicitě mléčných bílkovin
Studie z roku 2012 položila otázku, zda Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus měl jakýkoli účinek na antigenicitu čtyř druhů mléčných bílkovin α-laktalbumin (α-LA), β-laktoglobulin (β-LG), α-kasein (α-CN) a β-kasein (β-CN). Tyto bílkoviny jsou hlavními bílkovinami nacházejícími se v kravském mléce a je známo, že je mají antigenní vlastnosti u lidí, zejména u malých dětí a kojenců. 2–5% malých dětí a kojenců alergie na bílkoviny kravského mléka (CMPA), který má škodlivé účinky na jejich vývoj a může dokonce vést k úmrtí. Tuto alergii usnadňuje antigenicita mléčných proteinů, což je schopnost proteinů vyvolat imunitní reakci v těle, která může vést k řadě možných alergických reakcí. Studie byla provedena simulací trávení nefermentovaného mléka a mléka, které bylo fermentováno vystavením Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus porovnat jejich antigenicitu, aby se zjistilo, zda má fermentace nějaký účinek na antigenicitu proteinů. Antigenity byly měřeny pomocí enzymově vázaný imunosorbentní test (ELISA). Výsledky tvrdily, že fermentace kravského mléka o Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus snížila antigenicitu α-LA a β-CN. Rovněž však zvýšila antigenicitu a-CN, zatímco na B-LG to nemělo vliv.[16]
Subcelulární membránová tekutost Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus za studeného a osmotického stresu
Účinnost bakterií mléčného kvašení kryokonzervace není konzistentní a může vést k buněčné smrti. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se přizpůsobila obraně proti stresu z chladu Většina buněk reaguje na chlad tím, že mění tekutost buněčné membrány, ale tato konkrétní bakterie získala odlišnou taktiku v boji proti stresu z chladu. Prvním způsobem, jak se vyrovnat s chladem, je zvýšit viskozitu přijetím sloučenin, jako je disacharidy, polysacharidy, aminokyseliny a antioxidanty. Druhá použitá strategie se provádí vyvoláním aktivních odpovědí během fermentačních nebo postfermentačních procesů. Jejich úpravou změníte teplotu, pH a složení média. To má za následek aktivaci specifických metabolických drah se syntézou proteinů za studeného šoku.[17]
Účinky sorbitolu, NaCl a glutamátu sodného na přežití Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus během lyofilizace
V roce 2017 byla provedena studie, která sledovala účinky šesti různých látek na růst a lyofilizaci Lactobacillus. Použití Lactobacillus jako startovací kultury pro mléčný průmysl závisí na počtu životaschopných a aktivních buněk. V současné době je upřednostňovanou metodou pro zachování bakteriálních buněk lyofilizace, což však také vede k usmrcení některých kmenů. To je způsobeno různými komplikacemi lyofilizace, včetně tvorby ledových krystalů, ztráty tekutosti membrány a denaturace důležitých makromolekul. Bez ohledu na to se lyofilizace v mikrobiologickém výzkumu používá po celá desetiletí jako způsob skladování a stabilizace kultur. Bylo testováno šest látek, kterými jsou NaCl, sorbitol, mannitol, manóza, glutamát sodný a betain, aby se zjistilo, zda mají nějaký účinek na přežití buněk po lyofilizaci. Tři ze šesti přidaných látek měly pozitivní účinek na růst a lyofilizaci Lactobacillus, což byl NaCl, sorbitol, a glutamát sodný. Výsledky naznačují, že tyto látky mají ochranné účinky na Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus v malých koncentracích, ale mají malý účinek nebo dokonce škodlivé účinky ve vyšších koncentracích. Optimální koncentrace sorbitolu, NaCl a glutamátu sodného pro požadované ochranné účinky byly 0,15%, 0,6% a 0,09%. Ukázalo se, že to drasticky zvyšuje životaschopnost buněk.[3]
Reference
- ^ Wittouck, Stijn; Wuyts, Sander; Meehan, Conor J .; van Noort, Vera; Lebeer, Sarah (03.09.2019). Gibbons, Sean M. (ed.). „Taxonomie druhů podle genomu komplexu rodu Lactobacillus“. mSystémy. 4 (5): e00264–19. doi:10,1 128 / mSystems.00264-19. ISSN 2379-5077. PMC 6722421. PMID 31481601.
- ^ A b Stachelska, Milena Alicja; Foligni, Roberta (2018). „Vývoj časově efektivního a vysoce specifického kvantitativního testu polymerázové řetězové reakce v reálném čase pro identifikaci bakterií Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus a Streptococcus thermophilus v tradičním sýrovém kravském mléce“. Acta Veterinaria Brno. 87 (3): 301–308. doi:10.2754 / avb201887030301. ISSN 0001-7213.
- ^ A b C School of Food and Biological Engineering, Shaanxi University of Science and Technology Xi? An, China; Shaanxi Heshi Dairy, Čína; Chen, He; Huang, Jie; Shi, Xiaoyu; Li, Yichao; Liu, Yu (2017-12-30). „Účinky šesti látek na růst a lyofilizaci Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus [pdf]“. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria. 16 (4): 403–412. doi:10.17306 / J.AFS.2017.0512.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Hao, Pei; Zheng, Huajun; Yu, Yao; Ding, Guohui; Gu, Wenyi; Chen, Shuting; Yu, Zhonghao; Ren, Shuangxi; Oda, Munehiro; Konno, Tomonobu; Wang, Shengyue (2011-01-17). Ahmed, Niyaz (ed.). „Kompletní sekvenování a pangenomická analýza Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus odhaluje její genetický základ pro výrobu průmyslových jogurtů“. PLOS ONE. 6 (1): e15964. Bibcode:2011PLoSO ... 615964H. doi:10.1371 / journal.pone.0015964. ISSN 1932-6203. PMID 21264216.
- ^ Michaylova M, Minkova S, Kimura K, Sasaki T, Isawa K (duben 2007). "Izolace a charakterizace Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus a Streptococcus thermophilus z rostlin v Bulharsku ". Mikrobiologické dopisy FEMS. 269 (1): 160–9. doi:10.1111 / j.1574-6968.2007.00631.x. PMID 17257163.
- ^ A b C d Courtin, P .; Rul, F. O. (2003). „Interakce mezi mikroorganismy v jednoduchém ekosystému: jogurtové bakterie jako studijní model“. Le Lait. 84 (1–2): 125–134. doi:10,1051 / lait: 2003031.
- ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2010-12-20. Citováno 2011-03-19.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
- ^ A b Zourari, A .; Accolas, J. P .; Desmazeaud, M. J. (1992). "Metabolismus a biochemické vlastnosti jogurtových bakterií. Recenze" (PDF). Le Lait. 72: 1–34. doi:10.1051 / lait: 199211.
- ^ Simova, E. D .; Beshkova, D. M .; Angelov, M. P .; Dimitrov, Z. P. (2008). "Produkce bakteriocinu kmenem Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus BB18 během kontinuální preference startovací kultury jogurtu a následné dávkové koagulace mléka." Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 35 (6): 559–567. doi:10.1007 / s10295-008-0317-x. PMID 18273656. S2CID 19284421.
- ^ Priest, FG (2002). Pivovarnická mikrobiologie. Springer. 185–202.
- ^ „Nadace Dr. Stamena Grigorovova“. Citováno 2013-01-08.
- ^ Anukam, Kingsley C .; et al. „Probiotika: 100 let (1907–2007) po pozorování Elie Metchnikoffa“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 04.10.2012. Citováno 2013-01-08.
- ^ Ghouri, Yezaz A; Richards, David M; Rahimi, Erik F; Krill, Joseph T; Jelinek, Katherine A; DuPont, Andrew W (9. prosince 2014). „Systematický přehled randomizovaných kontrolovaných studií probiotik, prebiotik a synbiotik u zánětlivých onemocnění střev“. Clin Exp Gastroenterol. 7: 473–487. doi:10,2147 / CEG.S27530. PMC 4266241. PMID 25525379.
- ^ „Nyní má Indie národní mikrob!“. Owsa.
- ^ „Education for Biodiversity Conservation CoP-11, Hyderabad“. Vláda Indie pro tiskové informace. Tisková informační kancelář Vláda Indie Ministerstvo životního prostředí, lesů a změny klimatu. 18. října 2012. Citováno 3. května 2019.
Ministr také oznámil národní mikrob pro Indii, který byl vybrán dětmi, které navštívily Science Express Biodiversity Special, vlak, který navštěvoval různé stanice po celé zemi. Na těchto stanicích proběhlo hlasování o národním mikrobu a děti si vybraly Lactobacillus (Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus) jako národního mikroba pro Indii
- ^ Zheng, Zhe; Liao, Ping; Luo, Yongkang; Li, Zheng (červen 2014). „Effects of Fermentation by Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, Refrigeration and Simulated Gastrointestinal Digest on the Antigenicity of Four Milk Proteins: Effects on Milk Protein Antigenicity“. Journal of Food Processing and Preservation. 38 (3): 1106–1112. doi:10.1111 / jfpp.12069.
- ^ Meneghel, Julie; Passot, Stéphanie; Cenard, Stéphanie; Réfrégiers, Matthieu; Jamme, Frédéric; Fonseca, Fernanda (září 2017). "Subcelulární membránová tekutost Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus za studeného a osmotického stresu". Aplikovaná mikrobiologie a biotechnologie. 101 (18): 6907–6917. doi:10.1007 / s00253-017-8444-9. ISSN 0175-7598. PMID 28780605. S2CID 23484383.
Bibliografie
- Grigoroff, Stamen (1905). "Etude sur le lait fermenté comestible: le 'Kissélo-mléko' de Bulgarie". Revue Médicale de la Suisse Romande (francouzsky). Genève: Libraires-Éditeurs. Librairie de L’Université. OCLC 717162535.
- Balows A, Truper HG, Dworkin M, Harder W, Schleifer KH (1992). "70". Prokaryotes: Příručka o biologii bakterií (2. vyd.). New York: Springer-Verlag. str.1547. ISBN 978-3-540-97258-7. OCLC 23767548.
externí odkazy
- Goudarzi, Sara (9. června 2006). „Jogurtová kultura se vyvíjí“. LiveScience. Archivovány od originál 29. srpna 2008. Citováno 2013-01-14.
- Typ kmene Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ve společnosti BacPotápět - metadatabáze bakteriální rozmanitosti
- "Lactobacillus delbrueckii". microbewiki.kenyon.edu - Microbe Wiki. Citováno 2019-11-14.