Lactobacillus plantarum | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Firmicutes |
Класс: | Bacilli |
Порядок: | Lactobacillales |
Семейство: | Lactobacillaceae |
Род: | Lactobacillus |
Вид: | L. plantarum |
Биномиальное название | |
Lactobacillus plantarum . (Orla-Jensen 1919). Bergey et al. 1923 |
Lactobacillus plantarum - широко распространенный представитель рода Lactobacillus, обычно обнаруживаемый во многих ферментированных пищевых продуктах, а также в анаэробных растениях. Он также присутствует в слюне (из которой был впервые выделен). L. plantarum - грамположительная бацилловидная бактерия. Клетки L. plantarum представляют собой стержни с закругленными концами, прямые, обычно шириной 0,9–1,2 мкм и длиной 3–8 мкм, встречающиеся поодиночке, парами или короткими цепочками. L. plantarum имеет один из крупнейших геномов, известных среди молочнокислых бактерий, и является очень гибким и универсальным видом. По оценкам, он увеличивается между pH 3,4 и 8,8. Lactobacillus plantarum может расти при температуре от 12 ° C до 40 ° C.
Л. plantarum - аэротолерантные грамположительные бактерии, которые растут при 15 ° C (59 ° F), но не при 45 ° C (113 ° F), и продуцируют оба изомера молочная кислота (D и L ). Лактобациллы необычны тем, что они могут вдыхать кислород, но не имеют дыхательной цепи или цитохромов - потребляемый кислород в конечном итоге превращается в перекись водорода. Предполагается, что перекись действует как оружие, чтобы исключить конкурирующие бактерии из источника пищи. Вместо защитного фермента супероксиддисмутазы, присутствующего почти во всех других толерантных к кислороду клетках, этот организм накапливает миллимолярные количества полифосфата марганца полифосфата. Марганец также используется L. plantarum в виде псевдокаталазы для снижения уровней реактивного кислорода. Поскольку химия, с помощью которой комплексы марганца защищают клетки от кислородного повреждения, подрывается железом, эти клетки практически не содержат атомов железа; напротив, клетка Escherichia coli сопоставимого объема содержит более одного миллиона атомов железа. Из-за этого L. plantarum нельзя использовать для создания активных ферментов, требующих комплекса гема, таких как истинные каталазы.
Lactobacillus plantarum, как и многие виды lactobacillus, можно культивировать с использованием MRS media.
Секвенирование генома молочнокислой бактерии L. plantarum WCFS1 показывает больше молекулярных деталей. Хромосома содержит 3 308 274 пары оснований. Содержание GC в L. plantarum составляет 44,45% при среднем количестве белка 3063. Согласно эксперименту Центра пищевых наук Вагенингена, количество рРНК L. plantarum WCFS1 равно 15, а количество тРНК равно 70.
Lactobacillus plantarum - наиболее распространенная бактерия, используемая в силосе инокулянтах. В анаэробных условиях силосования эти организмы быстро доминируют в микробной популяции, и в течение 48 часов они начинают вырабатывать молочную и уксусную кислоты по пути Эмбдена-Мейерхофа, что еще больше снижает их конкуренцию. Было обнаружено, что в этих условиях штаммы L. plantarum, продуцирующие высокие уровни гетерологичных белков, остаются высоко конкурентными. Это качество может позволить использовать этот вид в качестве эффективной биологической предварительной обработки лигноцеллюлозной биомассы.
L. plantarum обычно встречается в молочных продуктах, мясе и многих овощных ферментациях, включая квашеную капусту, соленые огурцы, соленые оливки, корейский кимчи, нигерийский Ogi, закваска и другой ферментированный растительный материал, а также некоторые сыры, ферментированные колбасы и вяленая рыба. Высокий уровень этого организма в пище также делает его идеальным кандидатом для разработки пробиотиков. В исследовании 2008 года, проведенном Хуаной Фриас и др., L. plantarum применялся для снижения аллергенности соевой муки. Результат показал, что по сравнению с другими микробами соевая мука, ферментированная L. plantarum, показала самое высокое снижение IgE иммунореактивности (96–99%), в зависимости от чувствительности плазмы. используемый. L. plantarum также встречается в дадиа, традиционном ферментированном буйволовом молоке племени Минангкабау, Индонезия.
Поскольку L. plantarum в изобилии, имеет человеческое происхождение и его легко выращивать, он был протестирован на воздействие на здоровье. Он был идентифицирован как пробиотик, что предполагает его ценность для дальнейших исследований и применения. L. plantarum обладает значительной антиоксидантной активностью, а также помогает поддерживать кишечную проницаемость. Он способен подавлять рост газообразующих бактерий в кишечнике и может принести пользу некоторым пациентам, страдающим СРК. Это помогает создать баланс микробов и стабилизировать структуру пищеварительных ферментов. В экспериментах было обнаружено, что Lactobacillus plantarum увеличивает уровень нейротрофического фактора мозга гиппокампа , что означает, что L. plantarum может играть полезную роль в лечении депрессии. Способность L. plantarum выживать в желудочно-кишечном тракте человека делает его возможным средством доставки in vivo терапевтических соединений или белков.
Л. plantarum входит в состав VSL # 3. Этот запатентованный стандартизированный состав живых бактерий может использоваться в сочетании с традиционными методами лечения язвенного колита и требует рецепта.
Способность L. plantarum для производства антимикробных веществ помогает им выжить в желудочно-кишечном тракте человека. Полученные противомикробные вещества показали значительное влияние на грамположительные и грамотрицательные бактерии.
В результате первоначального ВИЧ кишечник оказался главным центром иммунной активности. Клетки Панета иммунной системы кишечника атакуют ВИЧ, продуцируя интерлейкин 1 бета (IL-1β), что приводит к обширному побочному ущербу - отслоению плотной оболочки кишечника, что проявляется как серьезное диарея. Это разрушение слизистой оболочки кишечника позволяет другим бактериальным патогенам вторгнуться, например, видам Cryptococcus, вызывая СПИД-определяющее заболевание, такое как криптококкоз, что составляет 60% до 70% всех случаев СПИДа, но не обязательно только кишечника. У макак-резус L. plantarum способен уменьшать (разрушать) IL-1β, снимая воспаление и ускоряя восстановление кишечника в течение нескольких часов.
Весь геном был недавно секвенирован, и библиотеки промотора были разработаны как для условной, так и для конститутивной экспрессии генов, что добавило полезности L. plantarum. Он также обычно используется в качестве индикаторного организма в экспериментах по ньяцину биопроб, в частности, AOAC International Официальный метод 944.13, поскольку он является ниацином ауксотрофом..