Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик - Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик
Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик из образца йогурт. Пронумерованные клещи находятся на расстоянии 11 мкм друг от друга.
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Фирмикуты
Учебный класс:Бациллы
Заказ:Лактобациллы
Семья:Лактобациллы
Род:Лактобациллы
Разновидность:
L. delbrueckii
Подвиды:
L. d. subsp. болгарик
Трехчленное имя
Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик
(Орла-Йенсен 1919) Рогоза & Hansen 1971 Weiss et al. 1984
Lactobacillus bulgaricus (Lactobacillus delbrueckii подвид болгарик) колонии, выращенные на китайском синем лактозном агаре после анаэробной инкубации.

Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик (до 2014 г. известен как Lactobacillus bulgaricus) является одним из более чем 200 опубликованных видов в Лактобациллы геномный комплекс (LGC)[1][не проверено в теле ] и является главным бактерия используется для производства йогурт. Он также играет решающую роль в созревании некоторых сыры,[2] а также в других процессах с естественным участием ферментированный товары. Он определяется как гомоферментивные молочнокислые бактерии из-за молочная кислота являясь единственным конечным продуктом переваривания углеводов. Также считается пробиотик.[3]

Это грамположительный стержень, который может казаться длинным и нитевидным. это неподвижный и не образует спор. Он также не является патогенным. Это считается ацидурическим или ацидофильный, так как это требует низкого pH (около 5,4–4,6) для эффективного роста. Кроме того, это анаэробный.[4] По мере того, как он растет на сырых молочных продуктах, он создает и поддерживает кислотную среду, необходимую для процветания, за счет производства молочной кислоты. Кроме того, он оптимально растет при температуре 40–44 ° C в анаэробных условиях. У него сложные пищевые потребности, которые варьируются в зависимости от окружающей среды. К ним относятся углеводы, ненасыщенные жирные кислоты, аминокислоты и витамины.

Впервые обнаружен в 1905 г. болгарский врач Тычинка Григорова выделив его из образца йогурта, Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик в природе встречается в желудочно-кишечном тракте млекопитающих, живущих в Болгарии. Один штамм, Lactobacillus bulgaricus GLB44, добывается из листьев Galanthus nivalis (подснежник) и в Болгарии.[5] Бактерия также выращивается искусственно во многих странах. Это национальный микроорганизм Индии.[6][неудачная проверка ]

Использование в промышленности

Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик обычно используется вместе с Термофильный стрептококк[6] в качестве стартера для создания йогурт. В Фунт. болгарик Штамм 2038 десятилетиями использовался для ферментации йогурта. Эти два вида работают в синергии, с L. d. болгарик производство аминокислот из молочных белков, которые затем используются С. термофильный.[6] Эти отношения считаются симбиотическими. Оба вида производят молочная кислота,[6] который придает йогурту терпкий вкус и действует как консервант. Получающееся в результате снижение pH также частично коагулирует молочные белки, такие как казеин, в результате чего йогурт становится густым.[7][8] При сквашивании молока, L. d. болгарик производит ацетальдегид, один из основных компонентов аромата йогурта.[8] Некоторые штаммы L. d. болгарик, Такие как L. bulgaricus GLB44, также производят бактериоцины,[9] которые, как было показано, убивают нежелательные бактерии in vitro. Жизнеспособность Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик чрезвычайно важен, так как необходимо, чтобы он был эффективным при ферментации и эффективно предохранял производимые им пищевые продукты от порчи. Сублимационная сушка является предпочтительным методом сохранения жизнеспособности клеток, но не все клетки выживают в этом процессе.[3]

Благодаря своей полезности в процессах естественной ферментации, особенно в том, как из коровьего молока получают ферментированные пищевые продукты, он имеет большое экономическое значение. Одними из крупнейших импортеров бактерии являются Япония, США и Европейский союз.

Он также считается загрязнителем пива из-за его гомоферментативного производства молочной кислоты, неприятного запаха во многих стилях пива. Однако в других стилях пива молочнокислые бактерии могут вносить свой вклад в общий внешний вид, аромат, вкус и / или ощущение во рту и, как правило, вызывать приятную кислинку.[10]

История

Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик был впервые идентифицирован в 1905 г. Тычинка Григорова, кто назвал это Bacillus bulgaricus.[11]

Илья Мечников, профессор Институт Пастера в Париже исследовали взаимосвязь между продолжительностью жизни Болгары и их потребление йогурта. У него была идея, что старение вызывается гнилостной активностью или протеолиз микробами, которые производят токсичные вещества в кишечнике.

Протеолитические бактерии, такие как клостридия, которые являются частью нормальной кишечной флоры, производят токсичные вещества, в том числе фенолы, аммиак и индолы путем переваривания белки. Эти соединения ответственны за то, что Мечников назвал кишечная аутоинтоксикация, который, по его словам, явился причиной физических изменений, связанных со старостью, концепция, не имеющая научной основы. Уже тогда было известно, что брожение с молочнокислые бактерии препятствует порче молока из-за его низкого pH.

Исследование Мечникова также отметило, что сельское население в Юго-Восточная Европа российские степи ежедневно потребляют молоко, ферментированное молочнокислыми бактериями, и живут относительно дольше, чем другие народы. На основании этих данных Мечников предположил, что потребление кисломолочных семян кишечника безвредными молочнокислыми бактериями повышает кислотность кишечника и подавляет рост протеолитических бактерий.[12]

Lactobacillus bulgaricus является составной частью VSL # 3. Этот запатентованный стандартизованный состав живых бактерий может использоваться в сочетании с традиционными методами лечения язвенный колит и требует рецепта.[13]

В 2012 году он был объявлен национальным микробом Индии.[14][цитата не найдена ][15][цитата не найдена ]

Исследование

Количественное определение сыра из коровьего молока с помощью анализа полимеразной цепной реакции в реальном времени

В 2017 году было проведено исследование по разработке полимеразной цепной реакции в реальном времени (КПЦР ) анализ для количественной оценки Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик а также Термофильный стрептококк в сыре из коровьего молока. Целью этого исследования было создание способа выявления и количественной оценки Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик и Термофильный стрептококк, два вида продуцентов молочной кислоты, которые имеют решающее значение для ферментации и созревания сыра, своевременно за счет использования количественной ПЦР. Два анализа с использованием lacZ нацеливание на гены ПЦР праймеры, полученные в результате этого исследования, были сочтены совместимыми с двумя молочнокислыми бактериями (LAB ) разновидность. Это позволило провести прямую количественную оценку Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик и Термофильный стрептококк в сыре, произведенном из непастеризованного коровьего молока.[2]

Эффекты Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик на антигенность белков молока

Исследование, проведенное в 2012 году, поставило вопрос: Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик оказывает какое-либо влияние на антигенность четырех видов молочных белков, являющихся α-лактальбумин (α-LA), β-лактоглобулин (β-LG), α-казеин (α-CN) и β-казеин (β-CN). Эти белки являются основными белками коровьего молока и, как известно, имеют антигенный свойства у людей, особенно у детей младшего и младшего возраста. 2–5% маленьких детей и младенцев испытывают аллергия на белок коровьего молока (CMPA), что оказывает вредное воздействие на их развитие и может даже привести к смерти. Этой аллергии способствует антигенность белков молока, то есть способность белков вызывать иммунный ответ в организме, который может привести к ряду возможных аллергических реакций. Исследование проводилось путем моделирования переваривания несброженного молока и молока, которое было сброжено в результате воздействия Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик для сравнения их антигенности, чтобы увидеть, влияет ли ферментация на антигенность белков. Антигенность измеряли с помощью иммуноферментный анализ (ELISA). Результаты показали, что ферментация коровьего молока путем Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик снижает антигенность α-LA и β-CN. Однако он также увеличивал антигенность α-CN, в то время как β-LG не подвергался влиянию.[16]

Субклеточная мембранная текучесть Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик при холоде и осмотическом стрессе

Эффективность молочнокислых бактерий криоконсервация не является последовательным и может привести к гибели клеток. Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик приспособился к защите от переохлаждения. Большинство клеток реагируют на холод, изменяя текучесть клеточной мембраны, но эта конкретная бактерия приобрела другую тактику борьбы с холодовым стрессом. Первый способ справиться с холодом - повысить вязкость за счет приема таких соединений, как дисахариды, полисахариды, аминокислоты и антиоксиданты. Вторая используемая стратегия заключается в индукции активных ответов во время процессов ферментации или постферментации. Изменяя их, вы изменяете температуру, pH и состав среды. В результате активируются определенные метаболические пути с синтезом белков холодового шока.[17]

Влияние сорбита, NaCl и глутамата натрия на выживаемость Lactobacillus delbruekii subsp. болгарик во время процессов сублимационной сушки

В 2017 году было проведено исследование, чтобы увидеть влияние шести различных веществ на рост и сублимационную сушку Лактобациллы. Использование Lactobacillus в качестве заквасок для молочной промышленности зависит от количества жизнеспособных и активных клеток. В настоящее время предпочтительным методом сохранения бактериальных клеток является сублимационная сушка, однако это также приводит к гибели некоторых штаммов. Это связано с различными осложнениями сублимационной сушки, включая образование кристаллов льда, потерю текучести мембраны и денатурацию важных макромолекул. Тем не менее, сублимационная сушка десятилетиями использовалась в микробиологических исследованиях как способ хранения и стабилизации культур. Шесть веществ, включая NaCl, сорбит, маннит, маннозу, глутамат натрия и бетаин, были протестированы, чтобы определить, оказывают ли они какое-либо влияние на выживаемость клеток после лиофилизации. Три из шести добавленных веществ оказали положительное влияние на рост и лиофилизацию Lactobacillus, будучи NaCl, сорбитол, и глутамат натрия. Результаты показывают, что эти вещества оказывают защитное действие на Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарик в малых концентрациях, но имеют небольшой эффект или даже некоторые вредные эффекты в более высоких концентрациях. Оптимальные концентрации сорбита, NaCl и глутамата натрия для желаемых защитных эффектов составляли 0,15%, 0,6% и 0,09% соответственно. Было показано, что это резко увеличивает жизнеспособность клеток.[3]

Рекомендации

  1. ^ Виттук, Стейн; Вуйтс, Сандер; Михан, Конор Дж .; ван Ноорт, Вера; Лебир, Сара (2019-09-03). Гиббонс, Шон М. (ред.). «Таксономия видов на основе генома комплекса рода Lactobacillus». mSystems. 4 (5): e00264–19. Дои:10.1128 / mСистем.00264-19. ISSN  2379-5077. ЧВК  6722421. PMID  31481601.
  2. ^ а б Стачельская, Милена Алисия; Фолиньи, Роберта (2018). «Разработка эффективного по времени и высокоспецифичного количественного анализа полимеразной цепной реакции в реальном времени для идентификации Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus и Streptococcus thermophilus в сыре из сырого коровьего молока, произведенного кустарным способом». Acta Veterinaria Brno. 87 (3): 301–308. Дои:10.2754 / avb201887030301. ISSN  0001-7213.
  3. ^ а б c Школа пищевой и биологической инженерии, Шэньси университет науки и технологий Сиань, Китай; Shaanxi Heshi Dairy, Китай; Чен, Он; Хуанг, Цзе; Ши, Сяоюй; Ли, Ичао; Лю, Ю (2017-12-30). «Влияние шести веществ на рост и лиофилизацию Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus [pdf]». Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria. 16 (4): 403–412. Дои:10.17306 / J.AFS.2017.0512.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Хао, Пэй; Чжэн, Хуацзюнь; Ю, Яо; Дин, Гохуэй; Гу, Веньи; Чен, Шутинг; Ю, Чжунхао; Рен, Шуанси; Ода, Мунехиро; Конно, Томонобу; Ван, Шэнъюэ (17.01.2011). Ахмед, Нияз (ред.). «Полное секвенирование и пангеномный анализ Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, выявление его генетической основы для промышленного производства йогурта». PLOS ONE. 6 (1): e15964. Bibcode:2011PLoSO ... 615964H. Дои:10.1371 / journal.pone.0015964. ISSN  1932-6203. PMID  21264216.
  5. ^ Михайлова М., Минкова С., Кимура К., Сасаки Т., Исава К. (апрель 2007 г.). "Выделение и характеристика Lactobacillus delbrueckii ssp. болгарик и Термофильный стрептококк с заводов Болгарии ». Письма о микробиологии FEMS. 269 (1): 160–9. Дои:10.1111 / j.1574-6968.2007.00631.x. PMID  17257163.
  6. ^ а б c d Courtin, P .; Рул, Ф. О. (2003). «Взаимодействие между микроорганизмами в простой экосистеме: бактерии йогурта как модель исследования». Le Lait. 84 (1–2): 125–134. Дои:10.1051 / lait: 2003031.
  7. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2010-12-20. Получено 2011-03-19.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  8. ^ а б Зурари, А .; Accolas, J. P .; Desmazeaud, M. J. (1992). «Метаболизм и биохимические характеристики йогуртовых бактерий. Обзор» (PDF). Le Lait. 72: 1–34. Дои:10.1051 / lait: 199211.
  9. ^ Симова, Э. Д .; Бешкова, Д. М .; Ангелов, М. П .; Димитров, З. П. (2008). «Производство бактериоцина штаммом Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus BB18 во время непрерывного выделения закваски из йогурта и последующей периодической коагуляции молока». Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии. 35 (6): 559–567. Дои:10.1007 / s10295-008-0317-х. PMID  18273656. S2CID  19284421.
  10. ^ Священник, ФГ (2002). Пивоваренная микробиология. Springer. С. 185–202.
  11. ^ «Фонд доктора Стамена Григорова». Получено 2013-01-08.
  12. ^ Anukam, Kingsley C .; и другие. «Пробиотики: 100 лет (1907–2007) после наблюдения Эли Мечникова» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-10-04. Получено 2013-01-08.
  13. ^ Гури, Йезаз А; Ричардс, Дэвид М; Рахими, Эрик Ф.; Крилл, Джозеф Т; Елинек, Кэтрин А; DuPont, Эндрю В. (9 декабря 2014 г.). «Систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков при воспалительном заболевании кишечника». Клин Эксп Гастроэнтерол. 7: 473–487. Дои:10.2147 / CEG.S27530. ЧВК  4266241. PMID  25525379.
  14. ^ «Теперь в Индии есть национальный микроб!». Owsa.
  15. ^ «Образование для сохранения биоразнообразия CoP-11, Хайдарабад». Бюро информации для печати Правительство Индии. Бюро информации для печати Правительство Индии, Министерство окружающей среды, лесов и изменения климата. 18 октября 2012 г.. Получено 3 мая 2019. Министр также объявил о создании национального микроба для Индии, который был выбран детьми, посетившими специальный поезд «Сайенс Экспресс по биоразнообразию», который посещал различные станции по всей стране. На этих участках проходило голосование за национальный микроб, и дети выбрали лактобациллу (Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus) в качестве национального микроба для Индии.
  16. ^ Чжэн, Чжэ; Ляо, Пин; Ло, Юнкан; Ли, Чжэн (июнь 2014 г.). «Влияние ферментации Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, охлаждение и моделирование желудочно-кишечного пищеварения на антигенность четырех белков молока: влияние на антигенность белков молока». Журнал обработки и консервирования пищевых продуктов. 38 (3): 1106–1112. Дои:10.1111 / jfpp.12069.
  17. ^ Менегель, Джули; Пассо, Стефани; Сенар, Стефани; Рефрежье, Матье; Джамме, Фредерик; Фонсека, Фернанда (сентябрь 2017 г.). «Подклеточная текучесть мембран Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus при холоде и осмотическом стрессе». Прикладная микробиология и биотехнология. 101 (18): 6907–6917. Дои:10.1007 / s00253-017-8444-9. ISSN  0175-7598. PMID  28780605. S2CID  23484383.

Библиография

  • Григоров, Тычинка (1905). "Etude sur le lait fermenté, съедобный: le 'Kissélo-mléko' de Bulgarie". Revue Médicale de la Suisse Romande (На французском). Женева: Libraires-Éditeurs. Librairie de L’Université. OCLC  717162535.
  • Balows A, Truper HG, Dworkin M, Harder W, Schleifer KH (1992). "70". Прокариоты: Справочник по биологии бактерий (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer-Verlag. п.1547. ISBN  978-3-540-97258-7. OCLC  23767548.

внешняя ссылка