Lactococcus egenskaber, morfologi, fordele, patogenese

Lactococcus er en genus af Gram-positive, pleomorphic bakterier, der kan vokse individuelt, i par eller i kæder. De er homofermentative kemoorganotrophs, producerer mælkesyre ved fermentering af glucose.

Fødevareindustrien anvender nogle arter af slægten. De betragtes generelt som ikke-patogene eller opportunistiske patogener. I de senere år er antallet af kliniske tilfælde forbundet med infektioner af disse mikroorganismer imidlertid steget både hos dyr og hos mennesker.

indeks

• 1 kendetegn
• 2 Taxonomi
• 3 Morfologi
• 4 fordele
  • 4.1 Probiotika
  • 4.2 Potentielle anvendelser
• 5 patogenese
  • 5.1 hos mennesker
  • 5.2 hos dyr
• 6 behandlinger
• 7 referencer

funktioner

-den Lactococcus de er kemoorganotrofe organismer.

-De har ikke flagellum, og de udgør heller ikke sporer. De er fakultative, katalase negative og ikke-hæmolytiske anaerober.

-De vokser ved 10 ° C, men ikke ved 45 ° C. De vokser normalt på medier med 4% (w / v) NaCl. Fremstil L-mælkesyre ved at fermentere glucose.

-Alle stammer indeholder phosphatidylglycerol og cardiolipin. Flertallet reagerer med gruppe N antisera.

-Nogle stammer har lave niveauer af menakinoner. G-C-indholdet af DNA varierer fra 34 til 43% i mol.

taksonomi

Kønnet Lactococcus Det blev rejst i 1985 for at indeholde en gruppe af bakterier, der tidligere var inkluderet i slægten Streptococcus (lactis) i gruppe N i Lancefield-klassifikationen.

Adskillelsen blev udført baseret på undersøgelser af nukleinsyre, fysiologisk, komparativ immunologi hybridisering og sammensætning af lipider og lipoteichsyre.

Det er taksonomisk placeret i Streptococcaceae familien, Lactobacillales ordre, der tilhører rækken Firmicutes klasse baciller.

I øjeblikket har slægten 14 gyldige arter, hvoraf ni er blevet beskrevet i det sidste årti, herunder Lactococcus reticulitermitis, beskrevet i 2018. Lactococcus garviae, Den har to underarter og Lactococcus lactis Den har fire gyldige underarter og en biovar.

morfologi

Bakterierne i slægten Lactococcus De er formet som kugler eller ovoide celler, som kan vokse individuelt, i par eller i kæder. I tilfælde af at have en kædeform, forlænger cellerne i samme retning af kæden.

De har talrige plasmider, som kan variere i størrelse fra 2 kb (Kilobase) til mere end 100 kb. Cellevæggen består af peptidoglycan og en matrix af polysaccharider, teichoinsyre og proteiner.

fordele

Slægten indeholder kun 14 arter Lactococcus lactis Den bruges almindeligvis til industrielle formål, hovedsagelig underarterne L. lactis subsp. lactis.

Lactococcus lactis er blevet anvendt historisk, både håndværksmæssigt og industrielt, ved gæring af fødevarer, såsom ost, yoghurt, surkål og lignende.

Food and Drug Administration of the United States (FDA) klassificerer den som generelt anerkendt som sikker (GRAS). Denne bakterie, ud over at give smag, producerer også syrer, der bevarer mad.

probiotiske

Melkesyrebakterier (BAL) isoleret fra naturlige mejeriprodukter har stor interesse blandt probiotika, der korrigerer den normale intestinale mikrobiota. Mange BAL syntetiserer peptider eller biologisk aktive proteinkomplekser.

Disse forbindelser er kendt som bakteriociner. Lactococcus lactis producerer bakteriociner, såsom lactininer, nisiner og lactocociner. Nisin er den bedste undersøgte forbindelse i denne sidste gruppe.

Nisin, produceret af nogle stammer af Lactococcus lactis subsp. lactis, Det er et bredspektret bakteriocin med forbedret antimikrobiell aktivitet. En af de vigtigste egenskaber ved nisin er aktiviteten mod Gram-positive bakterier og bakterielle sporer af clostridier og baciller.

Det virker også mod andre bakterier, der ikke danner sporer, ligesom mange arter af patogene streptokokker og stafylokokker. Det er også ugiftigt, stabilt ved lav pH og påvirker ikke mikrobiotikken i mave-tarmkanalen.

Alle disse egenskaber styrker bakteriens rolle i fødevareindustrien.

Potentielle anvendelser

Bortset fra den vigtige rolle i fødevareindustrien, L. lactis Det er blevet anvendt i genteknologi. Faktorer som dets helt sekventerede genom, af lille størrelse (2,3 megabaser eller Mbp) og et vellykket kloningssystem, har gjort det til en arbejdsmodel.

Forskere har fx opnået stammer af Lactococcus lactis genetisk modificerede planter, der producerer og frigiver Mycobacterium Hsp65. Dette stof er en type varmchokprotein (Hsp). Hsp er immunodominante proteiner udtrykt af flere immunceller og kommensale bakterier.

Mycobacterium Hsp65 frigivet af genetisk modificerede bakterier indgivet oralt forhindrer fuldstændigt colitis induceret i mus. Disse resultater kan åbne alternative muligheder for langsigtet behandling af inflammatorisk tarmsygdom hos mennesker.

Lactococcus garvieae, isoleret fra komælk, har vist sin effektivitet ved at hæmme patogene mikroorganismer hos kvæg. Det inhibitoriske spektrum af bakteriocin, udskilt af Lactococcus garvieae, som et antimikrobielt stof har en potentiel rolle som en alternativ form for antibiotika mod bovin mastitis.

pathogeny

Arten af Lactococcus betragtes som lavvirulensorganismer, der forårsager opportunistiske infektioner hos mennesker, hovedsageligt hos mennesker med svækkede immunsystemer.

Men i de senere år er antallet af kliniske tilfælde forbundet med infektioner af disse mikroorganismer øget både hos mennesker og dyr.

Bakterierne Lactococcus garvieae, L. piscium og L. lactis subsp. lactis anerkendes som arten af ​​dette slægt med den største kliniske betydning for human og veterinærmedicin.

De er ofte fejlagtigt identificeret som enterokokker eller streptokokker. På grund af vanskelighederne med at identificere dem korrekt, er deres kliniske betydning måske undervurderet.

Hos mennesker

Lactococcus garvieae Det har været forbundet med forskellige sygdomme, hovedsageligt af intra-hospital type. Blandt disse sygdomme er bakteriæmi, infektiv endokarditis, leverabces, spontan septikæmi, divertikulitis, urinvejsinfektion og peritonitis..

Lactococcus lactis subsp. cremoris er blevet identificeret som det kausative middel for bakteriel endocarditis, septikæmi, lever og hjerne bylder, nekrotiserende pneumonitis, purulent pneumoni, septisk arthritis, dyb hals infektion, peritonitis, cholangitis opstigende og canaliculitis.

Eksponering for upasteuriserede mejeriprodukter er en risikofaktor for infektion af denne bakterie. Lactococcus lactis subsp. lactis har været forbundet med endokarditis, den er også blevet isoleret fra kliniske prøver af blod, hudlæsioner og urin.

Hos dyr

Lactococcus garvieae og L. piscium er patogene for flere arter af fisk, L. garvieae Det er også blevet indikeret som et patogen af ​​rejer og forårsager mastitis hos drøvtyggere. Lactococcus lactis subsp. lactis er blevet rapporteret at forårsage infektioner i vandfugle.

behandlinger

Der er endnu ikke en specifik vejledning til antimikrobiel terapi mod infektioner forårsaget af Lactococcus. Til terapi foreslås det i mellemtiden at bestemme modtagelsen af ​​det patogen, der er isoleret fra kulturerne.

Penicillin, tredje generationens cephalosporin og coamoxiclav er blevet anvendt ud fra følsomhedstest.

referencer

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Lactococcus lactis cremoris infektion: ikke sjælden længere? BMJ sager rapporter.
2. D. Samaržija, N. Antunac, J.L. Havranek (2001). Taxonomi, fysiologi og vækst af Lactococcus lactis: en anmeldelse. Mljekarstvo.
3. K. H. Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, M.D. Collins & W. Fischer (1985). Overførsel af Streptococcus lactis og beslægtede Streptococci til slægten Lactococcus gen. november Systematisk og anvendt mikrobiologi.
4. T.T. Choksi, F. Dadani (2017). Gennemgang af fremkomsten af Lactococcus garvieae: Et tilfælde af kateter associeret urinvejsinfektion forårsaget af Lactococcus garvieae og Escherichia coli Co-infektion. Sagsrapporter i smitsomme sygdomme.
5. J. Goyache, A.I. Vela, A. Gibello, M.M. Blanco, V. Briones, S. Gonzalez, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, J.F. Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. lactis Infektion i vandfugle: Første bekræftelse i dyr. Emerging infectious diseases.
6. M.Z. Nuryshev, L.G. Stoyanova, A.I. Netrusov (2016). Ny Probiotisk Kultur af Lactococcus lactis ssp. lactis: Effektive muligheder og udsigter. Journal of Microbial og Biokemisk Teknologi.
7. slægten Lactoccocus. I liste over prokaryote navne med stående i nomenklatur: LPSN. Hentet fra www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. A.C. Gomes-Santos, R.P. Oliveira, T.G. Moreira, A.B. Castro-Junior, B.C. Horta, L. Lemos, L.A. Almeida, R.M. Rezende, D.C. Cara, S.C. Oliveira, V.A.C. Azevedo, A. Miyoshi A.M.C. Faria (2017). Hsp65-producerende Lactococcus lactis Forhindrer inflammatorisk tarmsygdom hos mus med IL-10- og TLR2-afhængige veje. Grænser i immunologi.