Lactobacillus delbrueckii: características, morfologia

Lactobacillus delbrueckii é uma bacéria Gram-positiva, com forma de bacilo alongada e extremidades arredondadas. É uma catalase homofermentativa negativa e não tem flagelo. Pertence a um grupo de espécies que leva seu nome como uma espécie de tipo. É dividido em seis subespécies.

Algumas dessas subespécies são consideradas probióticas e usadas na indústria de alimentos. Seu principal uso é na fermentação de laticínios e na produção de queijo e iogurte.

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Lactobacillus delbrueckii Foto de: Jeff Broadbent, Universidade Estadual de Utah. Tirada e editada em https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

Caracteristicas

Lactobacillus delbrueckii é Gram positivo e catalase negativo. É homofermentativo, produzindo exclusivamente ácido D-lático. Todas as cepas fermentam glicose, frutose, manose e lactose.

A fermentação de sacarose e N-acetilglucosamina é mais variável, dependendo da subespécie e estirpe. Pode crescer a temperaturas superiores a 45 ° C, mas não se desenvolve a 15 ° C ou menos.

Taxonomia

De acordo com a taxonomia formal, Lactobacillus delbrueckii pertence ao filo Firmicutes , classe Bacilli, ordem Lactobacillales e família Lactobacillaceae.

Além disso, pertence ao grupo funcional (sem validade taxonômica) das bactérias do ácido lático (LBA). Os BALs têm esse nome por produzir ácido lático durante a fermentação de açúcares.

Atualmente, o grupo Lactobacillus delbrueckii é composto por 27 espécies, sendo L. delbrueckii o tipo de espécie, não apenas do grupo, mas também do gênero. Esta bactéria foi nomeada em homenagem a Max Delbrück, um biofísico alemão.

Lactobacillus delbrueckii compreende seis subespécies: L. delbrueckii subsp delbrueckii , L. delbrueckii subsp lactis , L. delbrueckii subsp bulgaricus , L. delbrueckii subsp sunkii , L. delbrueckii subsp jakobsenii e L. delbrueckii subsp indicus .

As seis subespécies mostram um alto grau de relação DNA-DNA, mas podem ser diferenciadas com base em diferentes características fenotípicas e genotípicas.

Morfologia

Todas as cepas desta bactéria têm o formato de uma bengala alongada. Seu tamanho varia de 0,5 a 0,8 µm de largura por 2,0 a 9,0 µm de comprimento. Seu crescimento pode ser individual, em pares ou em cadeias curtas.

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Eles não têm flagelo, portanto não são móveis. As seis subespécies diferem em sua capacidade de fermentar açúcares diferentes. Por exemplo, L. delbrueckii subsp bulgaricus , L. delbrueckii subsp indicus e L. delbrueckii subsp lactis , isolados pela primeira vez em produtos lácteos, são todos positivos à lactose.

Por outro lado, L. delbrueckii subsp delbrueckii e L. delbrueckii subsp sunkii , que foram isolados de produtos não lácteos, são negativos para a lactose. Isso indica uma fermentação de carboidratos associada aos diferentes nichos que essas subespécies ocupam.

As subespécies de Lactobacillus delbrueekii podem ser diferenciadas por variações fenotípicas. Por exemplo, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus fermenta poucos carboidratos, ou seja, glicose, lactose, frutose, manose e às vezes galactose. É termofílico e tem uma temperatura de crescimento de até 48 ou 50 ° C. Tem uma proporção de guanina-citosina entre 49 e 51%.

Enquanto isso, o Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii fermenta vários polissacarídeos, incluindo arabinose, eritritol, celobiose, frutose, galactose, glicose, lactose, lactulose, lyose, maltose, manitol, manose, ribose, melibioso, sacarose, xilose, soro e rafinose. O crescimento ocorre a 40-50 ° C, dependendo do meio de cultura. Tem uma proporção de guanina-citosina de 50,2%.

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Lactobacillus sp. Tirada e editada em https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Aplicações

Apenas duas das subespécies de L. delbrueckii têm relevância comercial, L. delbruckii subsp. bulgaricus e L. delbrueckii subsp. lactis .

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbruckii subsp. Bulgaricus foi isolado pela primeira vez a partir de leite búlgaro. Esta subespécie é usada, em combinação com Streptococcus thermophilus , para a produção comercial de iogurte. Também é usado na produção de queijos suíços e italianos.

O papel principal de S. thermophilus e L. delbruckii subsp. Bulgaricus na fabricação de iogurte está acidificando o leite, produzindo uma grande quantidade de ácido lático a partir da lactose.

O ácido lático, além de acidificar o leite, ajuda a aromatizar o iogurte. O sabor típico do iogurte deve-se não apenas ao ácido lático, mas também a vários compostos carbonílicos, como acetaldeído, acetona e diacetil, produzidos por bactérias.

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Lactobacillus delbruckii na produção de queijo. Foto de Irma Esther Montenegro H. Tirada e editada em https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. Bulgaricus apresenta atividade probiótica. Sua ingestão de iogurte ajuda a prevenir doenças da cavidade oral.

Os mecanismos propostos para a atividade probiótica desse bacilo incluem: 1) antagonismo com patógenos de competição por locais de ligação e / ou inibição de vias de sinalização intracelular; 2) estimulação do sistema imunológico da mucosa e aumento da defesa do hospedeiro contra bactérias patogênicas e antígenos estranhos.

Algumas cepas deste lactobacilo são capazes de produzir exopolissacarídeos (EPS). Entre os efeitos fisiológicos da EPS estão a melhora e a regulação da resposta imune e a diminuição do colesterol.

Lactobacillus delbruckii subsp. lactis

Por outro lado, L. delbrueckii subsp. O lactis foi inicialmente isolado de uma fonte de laticínios. O uso desta subespécie é principalmente para a produção comercial de queijo mussarela.

Estudos recentes mostraram um alto potencial de uma cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) para uso na aquicultura. Esta cepa foi aplicada na dieta de larvas de robalo ( Dicentrarchus labrax , L.) em cultura.

Sua aplicação melhora a saúde do peixe e aumenta sua sobrevivência, permitindo aumentar sua produção. As bactérias foram fornecidas utilizando Brachionus plicatilis e / ou Artemia salina como transportadores.

Também foi demonstrado que estimula o sistema imunológico intestinal das larvas e reduz a transcrição dos principais genes pró-inflamatórios. Sua aplicação em outras culturas e sua rentabilidade ainda devem ser avaliadas.

Das restantes subespécies da espécie, L. delbrueckii subsp. Indicus foi isolado pela primeira vez em 2005 de um produto lácteo na Índia. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii em 2012, de produtos vegetais;Lactobacillus delbrueckii subsp. Jakobsenii , enquanto isso, foi isolado de uma bebida alcoólica fermentada, em 2015.

Aplicações potenciais

A descoberta relativamente recente dessas últimas subespécies pode ser uma das principais causas para eles não terem relevância comercial no momento. O seqüenciamento do genoma de cada um deles provavelmente ajudará a determinar propriedades que possam ter relevância comercial futura.

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Também poderia ajudar a explicar seus mecanismos de adaptação a ambientes complexos. Este último poderia ser usado para melhorar as qualidades de espécies comerciais conhecidas, especialmente nas áreas de resistência a fagos, adaptação às condições de estresse ambiental. Ou para melhorar a produção de exopolissacarídeos e produzir compostos com os sabores desejados.

Patogênese

As diferentes espécies de Lactobacillus são geralmente consideradas não patogênicas. No entanto, infecções do trato urinário (ITU) causadas por bactérias desse gênero, incluindo Lactobacillus delbrueckii , foram relatadas nos últimos anos.

As principais vítimas dessas infecções são mulheres idosas. Como essas espécies não reduzem o nitrato em nitrito, geralmente as UTIs causadas passam despercebidas nas tiras de teste para triagem. Eles também foram associados a bacteremia e pielonefrite.

Referências

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