LACTOBACILLUS DELBRUECKII: ลักษณะสัณฐานวิทยา - ชีววิทยา - 2026

Lactobacillus delbrueckiiเป็นแบคทีเรียแกรมบวกที่มีรูปร่างเป็นแท่งยาวและปลายมน เป็น catalase negative, homofermentative และไม่แสดง flagellum มันอยู่ในกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีชื่อเป็นชนิดพันธุ์ แบ่งออกเป็นหกชนิดย่อย

สายพันธุ์ย่อยเหล่านี้บางชนิดถือเป็นโปรไบโอติกและใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร การใช้งานหลักคือการหมักผลิตภัณฑ์นมและสำหรับการผลิตชีสและโยเกิร์ต

Lactobacillus delbrueckii ภาพถ่ายโดย: Jeff Broadbent มหาวิทยาลัยแห่งรัฐยูทาห์ ถ่ายและแก้ไขจาก https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

ลักษณะเฉพาะ

Lactobacillus delbrueckii เป็น Gram positive และ catalase negative เป็น homofermentative ผลิตกรด D-lactic โดยเฉพาะ ทุกสายพันธุ์หมักกลูโคสฟรุกโตสแมนโนสและแลคโตส

การหมักซูโครสและ N-acetylglucosamine นั้นมีความผันแปรได้มากขึ้นขึ้นอยู่กับชนิดย่อยและสายพันธุ์ สามารถเติบโตได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 45 ° C แต่ไม่พัฒนาที่ 15 ° C หรือต่ำกว่า

อนุกรมวิธาน

ตามอนุกรมวิธานอย่างเป็นทางการ Lactobacillus delbrueckii อยู่ในไฟลัม Firmicutes คลาส Bacilli ลำดับ Lactobacillales และวงศ์ Lactobacillaceae

นอกจากนี้ยังอยู่ในกลุ่มฟังก์ชัน (ไม่มีความถูกต้องทางอนุกรมวิธาน) ของ Lactic Acid Bacteria (LAB) LABs ได้รับการตั้งชื่อเพื่อผลิตกรดแลคติกในระหว่างการหมักน้ำตาล

ปัจจุบันกลุ่ม Lactobacillus delbrueckii ประกอบด้วย 27 ชนิดโดย L. delbrueckii เป็นชนิดพันธุ์ไม่เพียง แต่อยู่ในกลุ่มเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสกุลด้วย แบคทีเรียนี้ได้รับการตั้งชื่อตาม Max Delbrückนักชีวฟิสิกส์ชาวเยอรมัน

Lactobacillus delbrueckii ประกอบด้วย 6 ชนิดย่อย ได้แก่ L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii และ L. delbrueckii subsp indicus

สายพันธุ์ย่อยทั้งหกแสดงความสัมพันธ์ระหว่างดีเอ็นเอกับดีเอ็นเอในระดับสูง แต่สามารถสร้างความแตกต่างได้บนพื้นฐานของลักษณะฟีโนไทป์และจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน

สัณฐานวิทยา

แบคทีเรียทุกสายพันธุ์นี้มีรูปร่างเหมือนแท่งยาว ขนาดตั้งแต่ 0.5 ถึง 0.8 µm กว้าง 2.0 ถึง 9.0 µm การเติบโตของมันสามารถเป็นรายบุคคลเป็นคู่หรือเป็นโซ่สั้น ๆ

พวกเขาไม่นำเสนอการระบาดดังนั้นพวกเขาจึงไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ สายพันธุ์ย่อยทั้งหกแตกต่างกันในความสามารถในการหมักน้ำตาลที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus และ L. delbrueckii subsp lactis ซึ่งแยกได้เป็นครั้งแรกจากผลิตภัณฑ์นมล้วน แต่มีแลคโตสบวกทั้งหมด

ในทางกลับกัน L. delbrueckii subsp delbrueckii และ L. delbrueckii subsp sunkii ซึ่งแยกได้จากผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่นมจะมีแลคโตสลบ สิ่งนี้บ่งบอกถึงการหมักคาร์โบไฮเดรตที่เกี่ยวข้องกับช่องต่างๆที่สายพันธุ์ย่อยเหล่านี้ครอบครอง

สายพันธุ์ย่อยของ Lactobacillus delbrueekii สามารถแยกความแตกต่างได้โดยการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ ตัวอย่างเช่น Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus จะหมักคาร์โบไฮเดรตไม่กี่ชนิดนั่นคือกลูโคสแลคโตสฟรุกโตสแมนโนสและบางครั้งก็กาแลคโตส มันเป็นเทอร์โมฟิลิกและมีอุณหภูมิในการเติบโตสูงถึง 48 หรือ 50 ° C แสดงอัตราส่วน Guanine-Cytosine ระหว่าง 49 ถึง 51%

ในทางกลับกัน Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii หมักโพลีแซ็กคาไรด์หลายชนิด ได้แก่ อาราบิโนสอีริทริตอลเซลโลไบโอสฟรุกโตสกาแลคโตสกลูโคสแลคโตสแลคโตโลสลิกโซสมอลโตสแมนนิทอลแมนโนสไรโบสเมลิไบโอสซูโครสไซโลส และราฟฟิโนส การเจริญเติบโตเกิดขึ้นที่ 40 - 50 ° C ขึ้นอยู่กับตัวกลางที่กำลังเติบโต แสดงอัตราส่วน Guanine-Cytosine 50.2%

แลคโตบาซิลลัส sp. นำมาและแก้ไขจาก https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus

การประยุกต์ใช้งาน

L. delbrueckii มีเพียงสองชนิดเท่านั้นที่มีความเกี่ยวข้องทางการค้าคือ L. delbruckii subsp bulgaricus และ L. delbrueckii subsp. lactis

แลคโตบาซิลลัส delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus ถูกแยกออกจากนมบัลแกเรียเป็นครั้งแรก สายพันธุ์ย่อยนี้ใช้ร่วมกับ Streptococcus thermophilus สำหรับการผลิตโยเกิร์ตเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตชีสสวิสและอิตาลี

บทบาทหลักของ S. thermophilus และ L. delbruckii subsp bulgaricus ในการทำโยเกิร์ตคือการทำให้นมเป็นกรดผลิตกรดแลคติกจำนวนมากจากแลคโตส

กรดแลคติกนอกจากจะทำให้นมเป็นกรดแล้วยังมีส่วนช่วยในการแต่งกลิ่นของโยเกิร์ตด้วย รสชาติโดยทั่วไปของโยเกิร์ตไม่เพียงเกิดจากกรดแลคติกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารประกอบคาร์บอนิลหลายชนิดเช่นอะซิทัลดีไฮด์อะซิโตนและไดอะซิทิลที่ผลิตโดยแบคทีเรีย

Lactobacillus delbruckii ในการผลิตชีส ภาพถ่ายโดย Irma Esther Montenegro H. ถ่ายและแก้ไขจาก https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus แสดงกิจกรรมโปรไบโอติก การบริโภคโยเกิร์ตช่วยป้องกันโรคในช่องปาก

กลไกที่เสนอสำหรับกิจกรรมโปรไบโอติกของบาซิลลัสนี้รวมถึง: 1) การเป็นปรปักษ์กับเชื้อโรคโดยการแข่งขันเพื่อยึดพื้นที่และ / หรือการยับยั้งเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์ 2) การกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของเยื่อเมือกและเพิ่มการป้องกันโฮสต์จากแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคและแอนติเจนจากต่างประเทศ

แลคโตบาซิลลัสบางสายพันธุ์นี้สามารถผลิตเอ็กโซโพลีแซ็กคาไรด์ (EPS) ได้ ผลกระทบทางสรีรวิทยาของ EPS คือการปรับปรุงและควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและการลดคอเลสเตอรอล

แลคโตบาซิลลัส delbruckii

ในทางกลับกัน L. delbrueckii subsp. เริ่มแรกแยกแลคทิสจากแหล่งนม การใช้พันธุ์ย่อยนี้ส่วนใหญ่เป็นการผลิตมอสซาเรลล่าชีสในเชิงพาณิชย์

การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นศักยภาพสูงของ Lactobacillus delbrueckii subsp delbrueckii (AS13B) สำหรับใช้ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ สายพันธุ์นี้ถูกนำไปใช้ในอาหารของลูกปลากะพงขาว (Dicentrarchus labrax, L. ) ในการเพาะเลี้ยง

การใช้งานช่วยเพิ่มสุขภาพของปลาและเพิ่มอัตราการรอดชีวิตทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตได้ แบคทีเรียได้รับการจัดหาโดยใช้ Brachionus plicatilis และ / หรือ Artemia salina เป็นพาหะ

นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในลำไส้ของตัวอ่อนและลดการถอดความของยีนที่สำคัญในการอักเสบ การประยุกต์ใช้ในพืชอื่น ๆ และความสามารถในการทำกำไรยังไม่ได้รับการประเมิน

จากชนิดย่อยที่เหลืออยู่ของชนิดย่อย L. delbrueckii subsp. Indicus ถูกแยกครั้งแรกในปี 2548 จากผลิตภัณฑ์นมในอินเดีย Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii ในปี 2555 จากผลิตภัณฑ์จากพืช Lactobacillus delbrueckii subsp. ในขณะเดียวกัน jakobsenii ถูกแยกออกจากเครื่องดื่มแอลกอฮอล์หมักในปี 2558

แอปพลิเคชันที่เป็นไปได้

การค้นพบล่าสุดของสายพันธุ์ย่อยเหล่านี้อาจเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้พวกมันไม่เกี่ยวข้องในเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน การจัดลำดับจีโนมของแต่ละตัวจะช่วยกำหนดคุณสมบัติที่อาจมีความเกี่ยวข้องทางการค้าในอนาคต

นอกจากนี้ยังสามารถช่วยอธิบายกลไกของการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน ชนิดหลังนี้สามารถใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพของพันธุ์การค้าที่เป็นที่รู้จักโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการต้านทานฟาจการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะความเครียดจากสิ่งแวดล้อม หรือเพื่อเพิ่มการผลิต exopolysaccharide และผลิตสารประกอบรสที่ต้องการ

Pathogeny

โดยทั่วไปแลคโตบาซิลลัสสายพันธุ์ต่าง ๆ ถือว่าไม่ก่อให้เกิดโรค อย่างไรก็ตามมีรายงานการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ (UTIs) ที่เกิดจากแบคทีเรียในสกุลนี้รวมถึง Lactobacillus delbrueckii ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

เหยื่อหลักของการติดเชื้อเหล่านี้คือผู้หญิงสูงอายุ เนื่องจากสายพันธุ์เหล่านี้ไม่ได้ลดไนเตรตเป็นไนไตรต์ UTI ที่ทำให้เกิดมักไม่มีใครสังเกตเห็นบนแถบตรวจคัดกรอง พวกเขายังเกี่ยวข้องกับแบคทีเรียและ pyelonephritis

อ้างอิง

1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). สกุล Lactobacillus: การปรับปรุงอนุกรมวิธาน โปรไบโอติกและโปรตีนต้านจุลชีพ
2. F.Dellaglio, GE Felis, A.Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005) Lactobacillus delbrueckii subsp. Indicus subsp. พ.ย. แยกได้จากผลิตภัณฑ์นมของอินเดีย International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Sørensen, FK Vogensen, H.Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013) Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. พ.ย. ที่แยกได้จาก dolo wort เครื่องดื่มหมักแอลกอฮอล์ใน Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
4. S.Silvi, M. Nardi, R.Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A.Cresci (2008) ผลของการเพิ่ม Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii เกี่ยวกับองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในกระเพาะอาหารและการมีส่วนร่วมต่อความเป็นอยู่ที่ดีของปลากะพงขาว (Dicentrarchus labrax, L. ) นิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ในสุขภาพและโรค.
5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. พ.ย. แยกจากซันกิซึ่งเป็นผักดองแบบดั้งเดิมของญี่ปุ่น International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012) Pyelonephritis และ Bacteremia จาก Lactobacillus delbrueckii รายงานผู้ป่วยโรคติดเชื้อ.