Lactobacillus: características, morfologia, benefícios

Lactobacillus é um gênero de bactérias que consiste em uma série de espécies benéficas de particular interesse na indústria. A palavra Lactobacillus vem de “lactis”, que significa leite, e “bacillus”, que significa pequenos bacilos.

O gênero foi classificado em termos da característica fenotípica do tipo de fermentação realizada.A base fisiológica dessa classificação é a presença das enzimas frutose 1 e 6 difosfato aldolase e fosfoketolase, que são fundamentais no metabolismo homo ou hetero fermentativo de hexoses e pentoses, respectivamente.

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Suas propriedades fermentativas e produtos metabólicos fazem das bactérias do gênero Lactobacillus um dos primeiros organismos utilizados pelo homem na produção de alimentos.

Eles também são usados ​​para sua preservação, inibindo a invasão por outros microorganismos que causam doenças transmitidas por alimentos.

O gênero Lactobacillus se tornou um elemento essencial para alimentos modernos e novas tecnologias industriais, devido ao interesse em seus efeitos benéficos e propriedades funcionais.

Caracteristicas

Esses bacilos geralmente não são móveis, mas algumas espécies têm mobilidade para apresentar flagelos de perímetro. Eles são Gram-positivos, no entanto, se houver bactérias mortas, eles ficam vermelhos, dando uma imagem variável de Gram antes da coloração de Gram.

Eles não esporulam e algumas cepas têm corpos bipolares que provavelmente contêm polifosfato.

Os Lactobacillus homofermentativos têm grânulos internos revelados por coloração de Gram ou por coloração com azul de metileno.

Para o diagnóstico e identificação das espécies, o método mais útil é a reação em cadeia da polimerase (PCR).

Parede celular e ultraestrutura

A parede celular do gênero Lactobacillus, observada ao microscópio eletrônico, é tipicamente Gram-positiva, contém peptidoglicanos (mureinas) do tipo Lisina-D-Asparagina de vários quimiotipos.

Essa parede também contém polissacarídeos ligados ao peptidoglicano por meio de ligações fosfodiéster, mas só tem ácidos teicoicos relacionados em algumas espécies.

Ele também contém grandes mesossomos que caracterizam esse gênero.

Características bioquímicas

A maioria não possui atividade proteolítica ou lipolítica nos meios que contêm proteínas ou gorduras.

No entanto, algumas cepas podem apresentar leve atividade proteolítica devido a proteases e peptidases ligadas ou liberadas da parede celular, além de fraca atividade lipolítica devido à ação de lipases intracelulares.

Normalmente eles não reduzem nitratos, mas certas espécies o fazem quando o pH está acima de 6,0.

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Os lactobacilos não liquefazem a gelatina, nem digerem caseína. Eles não produzir indole ou sulfureto de hidrogénio (H 2 S), mas a maioria produz pequenas quantidades de azoto solúvel.

Eles são negativos para a catalase, embora algumas cepas produzam a enzima pseudocatalase que decompõe o peróxido de hidrogênio.

Eles são citocromo-negativos, devido à ausência de porfirinas e apresentam reação negativa à benzidina.

Crescem bem em meio líquido, onde precipitam rapidamente após o término do crescimento, resultando em um sedimento liso, granular ou viscoso, sem biofilmes.

Os Lactobacillus não desenvolvem odores típicos quando cultivados em meios comuns, porém contribuem para modificar o sabor dos alimentos fermentados, produzindo compostos voláteis como diacetil e seus derivados e até mesmo sulfeto de hidrogênio (H 2 S) e aminas no queijo.

Condições de nutrição e crescimento

Os lactobacilos requerem carboidratos como fontes de carbono e energia. Também aminoácidos, vitaminas e nucleotídeos.

O meio de cultura de Lactobacillus deve conter carboidratos fermentáveis, peptona, extrato de carne e extrato de levedura.

Ainda melhor se forem suplementados com suco de tomate, manganês, acetato e ésteres de ácido oleico, especialmente o Tween 80, pois isso é estimulante e até essencial para muitas espécies.

As espécies do gênero Lactobacillus crescem bem em meios levemente ácidos, com pH inicial de 6,4-4,5 e com ótimo desenvolvimento entre 5,5 e 6,2. e diminui acentuadamente em mídia neutra ou levemente alcalina.

Os Lactobacillus são capazes de baixar o pH do substrato onde estão abaixo de 4 pela formação de ácido lático.

Dessa maneira, evitam ou pelo menos reduzem significativamente o crescimento de quase todos os outros microrganismos concorrentes, exceto o de outras bactérias lácticas e o de leveduras.

Necessidades de oxigênio

A maioria das cepas de Lactobacillus são principalmente aerotolerantes; seu crescimento ideal é alcançado sob condições microaerofílicas ou anaeróbicas.

Sabe-se que um aumento na concentração de CO 2 (aproximadamente 5% ou até 10%) pode estimular o crescimento, principalmente na superfície da mídia.

Temperatura de crescimento

A maioria dos lactobacilos são mesófilos (30-40 ° C), com um limite superior de 40 ° C. Embora sua faixa de temperaturas para crescimento varie entre 2 e 53 ° C, algumas crescem abaixo de 15 ° C ou 5 ° C e há cepas que crescem a baixas temperaturas, próximas ao ponto de congelamento (por exemplo, aquelas que habitam carne e peixe congelados). )

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Por outro lado, existem os lactobacilos “termofílicos”, que podem ter um limite superior de temperatura de 55 ° C e não crescer abaixo de 15 ° C.

Metabolismo

Esses microrganismos carecem de sistemas citocrômicos para executar a fosforilação oxidativa e não possuem enzimas superóxido dismutases ou catalase.

Membros deste gênero transformam glicose e hexoses de aldeído semelhantes em ácido lático por homofermentação ou em ácido lático e outros produtos finais adicionais, como ácido acético, etanol, dióxido de carbono, ácido fórmico e ácido succínico por heterofermentação.

Sensibilidade a antibióticos e medicamentos

Os lactobacilos são sensíveis aos antibióticos mais ativos contra bactérias gram-positivas. A sensibilidade dos lactobacilos intestinais aos antibióticos utilizados como aditivos alimentares foi estudada.

Habitat

Os lactobacilos podem ser encontrados em produtos lácteos, queijos, grãos, produtos de carne ou peixe, fontes de água, esgoto, cervejas, vinhos, frutas e sucos de frutas, repolho e outros vegetais fermentados, como silagem, massa azeda e polpa.

Eles também fazem parte da flora normal da boca, do trato gastrointestinal e da vagina de muitos animais de temperatura estável, incluindo o homem.

Eles também podem ser encontrados em habitats secundários, como fertilizantes de origem orgânica.

Taxonomia

Domínio: Bactérias

Divisão: Firmicutes

Classe: Bacilli

Ordem: Lactobacillales

Família: Lactobacillaceae

Gênero: Lactobacillus.

Morfologia

Características microscópicas

Os bacilos medem aproximadamente 2 – 6 μ de comprimento. Às vezes, eles podem ser vistos com extremidades arredondadas. Sua distribuição no espaço pode ser isolada ou em cadeias curtas. Alguns formam paliçadas.

Eles são Gram-positivos quando são coloridos com mancha de Gram.

O Lactobacillus têm peptidoglicano na sua parede celular e também contém um polímero de camada secundária (SCWP), que consiste de ácido teicóico, lipoteicco, lipoglicanos, teicurónicos ácidos.

Muitas espécies do gênero Lactobacillus têm uma camada adicional de proteína chamada camada S ou camada superficial (camada S &).

Dentro deste gênero existem espécies como L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir, entre outras.

Características macroscópicas

As colônias de Lactobacillus em meio sólido são pequenas (2-5 mm), convexas, moles, com margens inteiras, opacas e sem pigmentos.

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Algumas cepas podem ter cor amarelada ou avermelhada. A maioria tem colônias ásperas, enquanto outras, como Lactobacillus confusus , têm colônias viscosas.

Benefícios

O gênero Lactobacillus é benéfico para a saúde, humana e animal.

Os benefícios estão listados abaixo:

Estabiliza a flora intestinal, aumentando a resistência a infecções neste local

Por exemplo, Lactobacillus GG, parece produzir substâncias antimicrobianas ativas contra várias bactérias, como E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis e Salmonella.

Essas substâncias são compostos aromáticos como diacetil, acetaldeído, reuterino, enzimas bacteriolíticas, bacteriocinas, entre outros.

  • Previne e controla algumas doenças, como o câncer de cólon.
  • Eles melhoram a qualidade da preservação de certos alimentos.
  • Eles são usados ​​como ponto de partida para a indústria obter produtos biotecnológicos aplicáveis ​​à solução de problemas de saúde humana e animal.
  • Eles influenciam a biodisponibilidade dos nutrientes, facilitando a quebra de proteínas do leite integral, liberando cálcio e magnésio em grandes quantidades.
  • Eles também estão envolvidos na síntese de vitaminas B e fosfatos.

Patogenicidade

A patogenicidade dos lactobacilos é rara, embora ultimamente alguns processos infecciosos tenham sido relatados em seres humanos onde esses microrganismos foram encontrados envolvidos.

Eles incluem cárie dentária, doença vascular reumática, abscessos, septicemia e endocardite infecciosa, causada por L. casei subsp. rhamnosus , L. acidophilus, L. plantarum e ocasionalmente Lactobacillus salivarius .

No entanto, as bases bioquímicas dessa patogenicidade ainda são desconhecidas.

Tabela: Tipos de infecção causada por várias espécies do gênero Lactobacillus

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Referências

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