Войти
Lactobacillus - род грамположительных, аэробестолерантных 272>или микроаэрофильные палочковидные не- споровые -образующие бактерии. Они составляют основную часть группы молочнокислых бактерий (т.е. они превращают сахара в молочную кислоту ). У людей они составляют значительный компонент микробиоты в ряде участков тела, таких как пищеварительная система, мочевыводящая система и половые органы. система. У женщин европейского происхождения виды Lactobacillus обычно составляют основную часть микробиоты влагалища. Lactobacillus образует биопленки во влагалище и кишечной микробиоте, что позволяет им сохраняться в суровых условиях окружающей среды и поддерживать значительную популяцию. Lactobacillus проявляет мутуалистические отношения с человеческим телом, поскольку защищает хозяина от возможных вторжений патогенов, и, в свою очередь, хозяин обеспечивает источник питательных веществ. Lactobacillus - это наиболее распространенный пробиотик, который содержится в продуктах питания, таких как йогурт, и они разнообразны по своему применению для поддержания хорошего самочувствия человека, поскольку могут помочь в лечении диареи, вагинальных инфекций и кожных заболеваний, таких как экзема.
Многие лактобациллы действуют, используя гомоферментативный метаболизм (они производят только молочную кислоту из сахаров), и некоторые виды используют гетероферментативный метаболизм (они могут производить алкоголь или молочную кислоту из сахаров). Они аэротолерантны, несмотря на полное отсутствие дыхательной цепи. Эта аэротолерантность марганец -зависима и была исследована (и объяснена) в Lactobacillus plantarum. Многие виды этого рода не нуждаются в железе для роста и обладают чрезвычайно высокой толерантностью к перекиси водорода.
метаболизм триптофана кишечной микробиотой человека (
 Триптофан Clostridium. sporogenes Лакто-. бациллы Триптофаназа -., экспрессирующие. бактерии IPA I3A Индол Печень Мозг IPA I3A Индол Индоксил. сульфат AST-120 AhR Кишечные. иммунные. клетки Кишечные. эпителий PXR гомеостаз слизистой оболочки:. ↓ TNF-α. ↑соединение белок-. кодирующие мРНК L-клетки GLP -1 TJ нейропротектор :. ↓ Активация глиальных клеток и астроцитов. ↓уровни 4-гидрокси-2-ноненала. ↓ Повреждение ДНК. –Антиоксидант. - Ингибирует β-амилоид образование фибрилл Поддерживает реактивность слизистой оболочки:. ↑ IL-22 производство Связано с сосудистыми заболеваниями :. ↑Окислительный стресс. ↑Гладкомышечные клетки пролиферация. ↑Стенка аорты толщина и кальцификация Связано с хроническим заболеванием почек :. ↑Почечная дисфункция. –Уремический токсин Почки  На этой диаграмме показан биосинтез биологически активные соединения (индол и некоторые другие производные) из триптофана бактериями в кишечнике. Индол продуцируется из триптофана бактериями, которые экспрессируют триптофаназу. Clostridium sporogenes метаболизирует триптофан до индола и впоследствии 3-индолепропионовой кислоты (IPA), очень сильнодействующего нейропротекторный антиоксидант, улавливающий гидроксильные радикалы. IPA связывается с прегнаном X-рецептором (PXR) в клетках кишечника, тем самым облегчая гомеостаз слизистой оболочки и барьерную функцию. После абсорбции из кишечника и распределения в головном мозге IPA оказывает нейропротекторный эффект против ишемии мозга и болезни Альцгеймера. Виды Lactobacillus метаболизируют триптофан в индол-3-альдегид (I3A), который действует на арилуглеводородный рецептор (AhR) в иммунных клетках кишечника, в свою очередь увеличивая интерлейкин-22 (Ил-22) производство. Сам индол запускает секрецию глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) в кишечных L-клетках и действует как лиганд для AhR. Индол также может метаболизироваться в печени в индоксилсульфат, соединение, которое является токсичным в высоких концентрациях и связано с сосудистым заболеванием и нарушением функции почек. AST-120 (активированный уголь ), кишечный сорбент, который принимается внутрь, адсорбирует индол, в свою очередь, снижая концентрацию индоксилсульфат в плазме крови. |
Геномы Lactobacillus сильно различаются по размеру от 1,2 до 4,9 мегабаз (мегабаз). Соответственно, количество генов, кодирующих белок, колеблется от 1267 до примерно 4758 генов (у L. sanfranciscensis и L. parakefiri соответственно). Даже в пределах одного вида могут быть существенные различия. Например, штаммы L. crispatus имеют размеры генома в диапазоне от 1,83 до 2,7 МБ, или от 1839 до 2,688 открытые рамки считывания.
Lactobacillus содержит множество сложных микросателлитов в кодирующей области генома, которые являются несовершенными и имеют вариантные мотивы.
Род Lactobacillus в настоящее время насчитывает более 180 видов и включает в себя широкий спектр организмов. Род полифилетический, при этом род Pediococcus делит группу L. casei, а вид L. acidophilus, L. salivarius и L. reuteri являются представителями трех различных субкладов. Род относится к L. salivarius группа. В последние годы другие представители рода Lactobacillus (ранее известного как ветвь Leuconostoc Lactobacillus) были переклассифицированы в роды Atopobium, Carnobacterium, Weissella, Oenococcus и Leuconostoc. Совсем недавно вид Pediococcus был реклассифицирован как вид Lactobacillus. По метаболизму виды Lactobacillus можно разделить на три группы:
Женские половые пути - одно из основных мест колонизации микробиоты человека, и существует интерес к взаимосвязи между состав этих бактерий и здоровье человека, причем преобладание одного вида коррелирует с общим благополучием и хорошими исходами во время беременности. Примерно у 70% женщин доминируют виды Lactobacillus, хотя было обнаружено, что это различие между американскими женщинами европейского происхождения и женщинами африканского происхождения, причем последняя группа имеет более разнообразную микробиоту влагалища. Аналогичные различия были также выявлены при сравнении бельгийских и танзанийских женщин.
виды Lactobacillus производят перекись водорода, которая подавляет рост и вирулентность грибкового патогена Candida albicans in vitro и in vivo. Исследования in vitro также показали, что Lactobacillus sp. снизить патогенность C. albicans за счет выработки органических кислот и определенных метаболитов. Как присутствие метаболитов, таких как бутират натрия, так и снижение pH окружающей среды, вызванное органическими кислотами, уменьшают рост гиф у C. albicans, что снижает его патогенность. Lactobacillus sp. также снижают патогенность C. albicans за счет уменьшения образования биопленок C. albicans. Образование биопленок снижается как за счет конкуренции со стороны Lactobacillus sp., Так и за счет образования дефектных биопленок, что связано с упомянутым ранее сниженным ростом гиф. С другой стороны, после терапии антибиотиком некоторые виды Candida могут подавлять повторный рост Lactobacillus sp. в местах их совместного проживания, например, в желудочно-кишечном тракте.
Помимо воздействия на C. albicans, Lactobacillus sp. также взаимодействуют с другими патогенами. Например, Lactobacillus reuteri может подавлять рост многих различных видов бактерий, используя глицерин для производства противомикробного вещества, называемого реутерином. Другой пример - Lactobacillus salivarius, который взаимодействует со многими патогенами посредством выработки саливарицина B, бактериоцина.
виды Lactobacillus, вводимые в сочетании с другими пробиотики полезны в случаях синдрома раздраженного кишечника (СРК), хотя степень эффективности все еще не ясна. Пробиотики помогают лечить СРК, возвращая гомеостаз, когда микробиота кишечника испытывает необычно высокий уровень условно-патогенных бактерий. Кроме того, виды Lactobacillus можно вводить в качестве пробиотиков во время заражения бактерией, вызывающей язву Helicobacter pylori. Helicobacter pylori связана с раком, а устойчивость к антибиотикам препятствует успеху современных методов лечения на основе антибиотиков. Когда пробиотики Lactobacillus вводятся вместе с лечением в качестве адъюванта, их эффективность существенно увеличивается, а побочные эффекты могут быть уменьшены. Кроме того, Lactobacillus используется для борьбы с урогенитальными и вагинальными инфекциями, такими как бактериальный вагиноз (BV). Lactobacillus продуцирует бактериоцины для подавления патогенного роста некоторых бактерий, а также молочную кислоту и H2O2(перекись водорода). Молочная кислота снижает pH влагалища примерно до 4,5 или менее, препятствуя выживанию других бактерий, а H 2O2восстанавливает нормальную бактериальную микробиоту и нормальный pH влагалища. У детей штаммы Lactobacillus, такие как L. rhamnosus связаны с уменьшением атопической экземы, также известной как дерматит, из-за противовоспалительных цитокинов, секретируемых этими пробиотическими бактериями. Кроме того, лактобациллы с другими пробиотическими организмами в созревшем молоке и йогурте способствуют развитию иммунитета в слизистой оболочке кишечника человека, повышая количество LgA (+).
Кариес зубов Некоторые виды Lactobacillus были связаны со случаями кариеса зубов (кариеса). Молочная кислота может разъедать зубы, и количество лактобацилл в слюне уже много лет используется в качестве «теста на кариес». Лактобациллы обычно вызывают прогрессирование существующих кариозных поражений, особенно при коронарном кариесе. Однако проблема является сложной, поскольку недавние исследования показывают, что пробиотики могут позволить полезным лактобактериям заселять участки на зубах, предотвращая закрепление стрептококковых патогенов и вызывая кариес. Научные исследования лактобацилл в отношении здоровья полости рта - это новая область, и опубликовано лишь несколько исследований и результатов. Некоторые исследования предоставили доказательства наличия некоторых лактобацилл, которые могут быть пробиотиками для здоровья полости рта. Некоторые виды, но не все, демонстрируют доказательства защиты от кариеса. Благодаря этим исследованиям, такие пробиотики стали применяться в жевательных резинках и пастилках. Также имеются данные о том, что некоторые лактобациллы полезны для защиты от заболеваний пародонта, таких как гингивит и пародонтит.
Некоторые виды Lactobacillus используются в качестве заквасок в промышленности для контролируемого брожения производство вина, йогурта, сыра, квашеной капусты, солений, пива, сидр, кимчи, какао, кефир и другие ферментированные продукты, а также корма для животных и поправка на почву бокаши. Антибактериальная и противогрибковая активность видов Lactobacillus зависит от производства бактериоцинов и низкомолекулярных соединений, которые ингибируют эти микроорганизмы.
Закваска хлеб изготавливается либо спонтанно, с использованием бактерий, естественно присутствующих в муке, либо с использованием «заквасочная культура», которая представляет собой симбиотическую культуру дрожжей и молочнокислых бактерий, растущих в воде и муке средний. Бактерии превращают сахар в молочную кислоту, которая снижает pH окружающей среды, создавая характерную «кислинку», связанную с йогуртом, квашеной капустой и т. Д.
Во многих традиционных процессах маринования овощи являются погружены в рассол, и солеустойчивые виды Lactobacillus питаются натуральными сахарами, содержащимися в овощах. Полученная смесь соли и молочной кислоты является враждебной средой для других микробов, таких как грибы, и овощи, таким образом, сохраняются - оставаясь съедобными в течение длительного времени.
Лактобациллы, особенно L. casei и L. brevis, являются одними из наиболее распространенных организмов, вызывающих порчу пива. Однако они необходимы для производства кислого пива, такого как бельгийский ламбик и американский дикий эль, что придает пиву отчетливый терпкий вкус.
Данные, относящиеся к Lactobacillus в Wikispecies.
