- ลักษณะเฉพาะ
- อนุกรมวิธาน
- สัณฐานวิทยา
- ผนังเซลล์
- การประยุกต์ใช้งาน
- การใช้งานทางการแพทย์
- ใช้เป็นโปรไบโอติก
- ก่อให้เกิดโรค
- อ้างอิง
แลคโตบาซิลลัสแรมโนซัสเป็นแบคทีเรียแกรมบวกรูปแท่งไมโครแอโรฟิลิกและแบคทีเรียชนิดไม่ใช้ออกซิเจน มันสามารถเติบโตเดี่ยวหรือเป็นโซ่สั้น ๆ ไม่ใช่การสร้างสปอร์แบบเคลื่อนที่และแคทาเลสลบ เป็น mesophilic แต่บางสายพันธุ์สามารถเติบโตได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 15 ° C หรือสูงกว่า 40 ° C
L. rhamnosus บางสายพันธุ์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเนื่องจากมีโปรไบโอติกและฤทธิ์ต้านจุลชีพ การใช้ประโยชน์รวมถึงไม่เพียง แต่เป็นโปรไบโอติกเท่านั้น แต่ยังเป็นสารปกป้องผลิตภัณฑ์นมที่หมักและไม่หมักเครื่องดื่มอาหารสำเร็จรูปไส้กรอกและสลัด
แลคโตบาซิลลัส rhamnosus. นำมาและแก้ไขจาก http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/
ลักษณะเฉพาะ
แลคโตบาซิลลัสแรมโนซัสเป็นแบคทีเรียที่มีความต้องการสูงมากในแง่ของความต้องการทางโภชนาการ ในการเจริญเติบโตคุณต้องมีกรดโฟลิกและวิตามินอื่น ๆ เช่นไรโบฟลาวินไนอาซินหรือกรดแพนโทธีนิก นอกจากนี้ยังต้องมีแคลเซียมแร่ธาตุ การเจริญเติบโตเริ่มต้นต้องใช้อาหารที่เป็นกรดโดยมีค่า pH ระหว่าง 4.5 ถึง 6.4
เมตาบอลิซึมของมันเป็นปัจจัยที่แตกต่างกัน แปลง hexoses เป็น L (+) - กรดแลคติกตามทางเดินของ Embden-Meyerhof นอกจากนี้ยังหมักเพนโทส ในกรณีที่ไม่มีน้ำตาลกลูโคสจะสร้างกรดแลคติกกรดอะซิติกกรดฟอร์มิกและเอทานอล
อนุกรมวิธาน
แลคโตบาซิลลัสมีความหลากหลายมากที่สุดในสามสกุลในวงศ์ Lactobacillaceae ซึ่งอยู่ในไฟลัม Firmicutes คลาส Bacilli ลำดับ Lactobacillales
สกุลนี้แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม (A, B และ C) ตามประเภทของการหมัก: A) รวมถึงสายพันธุ์ homofermentative ที่มีภาระผูกพัน B) ชนิดที่มีความแตกต่างกันทางปัญญาและ C) สายพันธุ์ที่แตกต่างกัน
แลคโตบาซิลลัสแรมโนซัสอยู่ในกลุ่ม B ของแผนกนี้ นอกจากนี้ยังรวมอยู่ในกลุ่มการทำงานของ Lactic Acid Bacteria (LAB) LABs เป็นแบคทีเรียที่โดยการหมักคาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่ผลิตกรดแลคติกเป็นสารสุดท้าย
เดิมถือว่าสายพันธุ์นี้เป็นสายพันธุ์ย่อยของ L. casei ต่อมาได้รับการยกระดับเป็นระดับสปีชีส์ด้วยการตรวจสอบทางพันธุกรรมเนื่องจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาและลักษณะที่คล้ายคลึงกันมาก
สายพันธุ์นี้และอีกสองชนิดประกอบกันเป็นกลุ่ม Lactobacillus casei complex ซึ่งเป็นกลุ่มฟังก์ชันที่ไม่มีความถูกต้องทางอนุกรมวิธาน หนึ่งในสายพันธุ์ที่ได้รับการศึกษามากที่สุดของสายพันธุ์นี้ L. rhamnosus GG แยกได้จากลำไส้ของมนุษย์
สัณฐานวิทยา
แลคโตบาซิลลัสแรมโนซัสเป็นแบคทีเรียรูปแท่งโดยมีขนาดความกว้าง 0.8 ถึง 1.0 ไมโครเมตรและมีความยาวตั้งแต่ 2.0 ถึง 4.0 ไมโครเมตร มันสามารถเติบโตเดี่ยวหรือเป็นโซ่สั้น ๆ ไม่มีแฟลเจลลัมซึ่งเป็นสาเหตุที่ขาดการเคลื่อนไหว สามารถมีพิลิสและพลาสมิด
Lactobacillus rhamnosus มีหลากหลายสายพันธุ์ที่เติบโตในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันรวมถึงช่องคลอดและระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ แต่ละสายพันธุ์มีความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
จีโนมส่วนกลางประกอบด้วยยีน 2,164 ยีนจากทั้งหมด 4,711 ยีน สายพันธุ์ L. rhamnosus LRB มีโครโมโซมเป็นวงกลม 2,934,954 bp มีปริมาณ GC 46.78%
ผนังเซลล์
ผนังเซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยชั้นหนาของเปปทิโดไกลแคน (PG) ซึ่งเป็นโพลีเมอร์น้ำตาลอะมิโนที่เชื่อมโยงกับสะพานเปปไทด์ ผนังเซลล์มีหน้าที่ในการรักษารูปร่างของเซลล์ นอกจากนี้ยังช่วยปกป้องแบคทีเรียจากความเครียดออสโมติกภายในที่อาจทำให้เซลล์แตก
น้ำตาลที่เป็นส่วนประกอบของ PG ประกอบด้วย N-acetylglucosamine และ N-acetyl-muramic acid จัดเรียงสลับกัน ห่วงโซ่ด้านข้างของเปปไทด์ซึ่งมีกรดอะมิโนสามถึงห้าตัวจับกับกรด N-acetyl-muramic การประกอบที่แน่นอนของห่วงโซ่ข้างเปปไทด์และการเชื่อมโยงข้ามเป็นสายพันธุ์เฉพาะ
ความประทับใจทางศิลปะของ Lactobacillus rhamnosus, ภาพถ่ายโดย: Electron Microscopy Unit, Institute of Biotechnology, Helsinki นำมาและแก้ไขจาก https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/
การประยุกต์ใช้งาน
แลคโตบาซิลลัสแรมโนซัสใช้ในอุตสาหกรรมอาหารสำหรับการผลิตโยเกิร์ตนมหมักและไม่ผ่านการฆ่าเชื้อและชีสกึ่งแข็ง
การใช้งานทางการแพทย์
แลคโตบาซิลลัสแรมโนซัสถือเป็นโปรไบโอติกที่มีประโยชน์ในการรักษาโรคต่างๆ สายพันธุ์ Lactobacillus rhamnosus GG แสดงให้เห็นว่ามีการใช้ยาหลายอย่างในปัจจุบันและมีศักยภาพในการรักษาโรค
ในบรรดาโรคที่ได้รับการรักษาในเชิงบวกด้วยความเครียดนี้ ได้แก่ อาการท้องร่วงหลายประเภทส่วนใหญ่เกิดจากโรตาไวรัสในเด็ก โรคกระเพาะและลำไส้อักเสบเฉียบพลันในเด็ก การขนส่งทางเดินอาหารของ Enterococcus ที่ดื้อต่อ vancomycin ในผู้ป่วยไต นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่ามีประโยชน์ในการลดความเป็นไปได้ในการพัฒนา Asperger's syndrome
ในบรรดาโรคที่สามารถรักษาหรือป้องกันได้โดยการให้ L. rhamnosus GG คือการติดเชื้อทางเดินหายใจในเด็ก อาการลำไส้แปรปรวน; โรคผิวหนังภูมิแพ้กลาก; การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ ความวิตกกังวลและความดันโลหิตสูง
ประสบการณ์ในหลอดทดลองแสดงให้เห็นว่าสามารถปรับภูมิคุ้มกันของโฮสต์โดยลดการผลิตไซโตไคน์ที่อักเสบจากยูคาริโอตที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังกระตุ้นการแสดงออกของยีนของมิวซินในลำไส้ยับยั้งการเกาะติดของเชื้อโรค
การใช้ประโยชน์ทางการแพทย์อื่น ๆ ได้แก่ การลดการซึมผ่านของลำไส้ในเด็กที่เป็นโรคลำไส้แปรปรวน นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มการลดน้ำหนักในผู้ป่วยที่อดอาหาร
ใช้เป็นโปรไบโอติก
สายพันธุ์ L. rhamnosus GG ยังจัดแสดงกิจกรรมโปรไบโอติกและยาต้านจุลชีพซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร สายพันธุ์นี้มีความสามารถในการยับยั้ง Clostridium histolyticum, C. difficile และ Salmonella enterica
เมื่อรวมกับ L. rhamnosus สายพันธุ์อื่น ๆ หรือกับแบคทีเรียสายพันธุ์อื่น ๆ ที่ไม่ก่อให้เกิดโรคพวกมันยังยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ก่อโรคได้สูง สายพันธุ์ L. rhamnosus LC705 ยับยั้งการเจริญเติบโตของยีสต์และราบางชนิด
ก่อให้เกิดโรค
Lactobacillus rhamnosus เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อหลายประเภทโดยส่วนใหญ่เกิดจากภายในช่องปากซึ่งส่งผลต่อผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ
ในผู้ป่วยเหล่านี้โรคประจำตัวมักเป็นความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารที่เป็นมะเร็งหรือรุนแรง ในบรรดาโรคที่เกี่ยวข้องกับสายพันธุ์นี้ ได้แก่ : bacteremia, endocarditis, meningitis และ peritonitis
โดยทั่วไปแล้ว Lactobacilli สามารถต้านทานต่อ vancomycin ได้ Lactobacillus rhamnosus มีความไวต่อ penicillin และ aminoglycosides โดยมีอัตราความไวสูงถึง 70%
อย่างไรก็ตามบางสายพันธุ์สามารถต้านทานต่อยาปฏิชีวนะมาตรฐานได้ Daptomycin สามารถใช้เป็นทางเลือกแทน penicillin; ความไวต่อเซฟาโลสปอรินต่ำกว่า การกลายพันธุ์ของโครโมโซมใน L. rhamnosus สามารถลดความสัมพันธ์ของ erythromycin สำหรับไรโบโซม
เยื่อบุหัวใจอักเสบแลคโตบาซิลลัสถือเป็นโรคที่ยากที่จะกำจัดให้หมดไป อาการกำเริบอาจเกิดขึ้นได้ส่วนใหญ่เกิดจากการขาดการศึกษาที่เพียงพอเกี่ยวกับความไวต่อจุลินทรีย์
นอกจากนี้ยังไม่มีวิธีการรักษาที่ได้มาตรฐานซึ่งอาจทำให้อาการกำเริบและอาจเสียชีวิตได้ อาจเป็นไปได้ว่าการผลิตกรดแลคติกโดยแลคโตบาซิลลัสสามารถลดความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะที่มีประสิทธิภาพและลดผลกระทบได้
อ้างอิง
- LM Lehtoranta, A.Patkäranta, R. Korpela (2012). โปรไบโอติก Lactobacillus rhamnosus GG กับโรคทางเดินหายใจในเด็ก. อุตสาหกรรมอาหารเกษตรไฮเทค, 23, 6, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารโมโนกราฟิค: เส้นใยอาหารและพรี / โปรไบโอติก
- L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). ลักษณะเฉพาะของการเจริญเติบโตของ Lactobacillus rhamnosus GG ในนมที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ วารสารวิจัยอาหารและโภชนาการ.
- ป. บุญมา, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). ร่างลำดับจีโนมและรายละเอียดของแลคโตบาซิลลัส rhamnosus สายพันธุ์ L31, L34 และ L35 มาตรฐานทางวิทยาศาสตร์จีโนม
- I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016) Lactobacillus rhamnosus endocarditis: ผู้กระทำความผิดที่ผิดปกติในผู้ป่วยโรค Barlow Hellenic Society of Cardiology.
- KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). ผลของ Lactobacillus rhamnosus สองสายพันธุ์ต่อระดับไขมันในเลือดของหนูที่เลี้ยงด้วยอาหารที่มีไขมันสูง วารสารวิจัยอาหารนานาชาติ.
- EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015) สายพันธุ์แลคโตบาซิลลัส: ความซับซ้อนทางอนุกรมวิธานและความอ่อนไหวต่อการโต้เถียง โรคติดเชื้อทางคลินิก