鼠李糖乳杆菌是革兰氏阳性,杆状,微需氧和兼性厌氧细菌。它可以单独生长,也可以短链生长。它不是孢子形成的,移动的和过氧化氢酶阴性的。它具有嗜温性,但是某些菌株可以在低于15°C或高于40°C的温度下生长。
一些鼠李糖乳杆菌菌株由于其益生菌和抗菌活性而被用于食品工业。它的用途不仅包括益生菌,还包括用于发酵和非发酵乳制品,饮料,即食食品,香肠和沙拉的保护剂。
鼠李糖乳杆菌。摘自http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/
特点
就其营养需求而言,鼠李糖乳杆菌是一种非常苛刻的细菌。要生长,您需要叶酸和其他维生素,如核黄素,烟酸或泛酸。它还需要矿物质钙。它的初始生长需要酸性介质,pH值在4.5和6.4之间。
它的新陈代谢是兼性的。根据Embden-Meyerhof途径,将己糖转化为L(+)-乳酸。它还会发酵戊糖。在没有葡萄糖的情况下,它会产生乳酸,乙酸,甲酸和乙醇。
分类
乳杆菌是乳杆菌科中三个属中最多样化的,属于坚定杆菌门,属于杆菌属,属于乳杆菌。
该属根据其发酵类型分为三类(A,B和C):A)包括专性同型发酵物种,B)兼性异型发酵物种和C)专性异型发酵物种。
鼠李糖乳杆菌属于该科的B组。它也包含在乳酸菌(LAB)的官能团中。乳酸菌是通过碳水化合物发酵主要产生乳酸作为最终代谢产物的细菌。
该物种最初被认为是干酪乳杆菌的一个亚种,由于形态和特征上的巨大相似性,后来由于遗传学研究而被提升至该物种的水平。
这个和另外两个物种组成了干酪乳杆菌复合物,这是一个没有分类学有效性的功能基团。从人的肠中分离出鼠李糖乳杆菌GG,是该物种中研究最多的菌株之一。
形态学
鼠李糖乳杆菌是杆状细菌,测量范围为宽度0.8至1.0μm和长度2.0至4.0μm。它可以单独生长,也可以短链生长。它没有鞭毛,缺乏鞭毛。它可以具有菌毛和质粒。
鼠李糖乳杆菌具有在不同环境中生长的多种菌株,包括人的阴道和胃肠道。每种菌株都有能力适应广泛的环境。
它的中央基因组包含2,164个基因,总共有4,711个基因。鼠李糖乳杆菌LRB菌株具有2,934,954 bp的圆形染色体,GC含量为46.78%。
细胞壁
细胞壁主要由厚层的肽聚糖(PG)组成,肽聚糖是与肽桥交联的氨基糖聚合物。细胞壁负责维持细胞的形状。它还有助于保护细菌免受可能导致细胞溶解的内部渗透压力的影响。
PG的糖成分由交替排列的N-乙酰氨基葡糖和N-乙酰-山梨酸组成。该肽的侧链具有3至5个氨基酸,与N-乙酰基-山酰胺酸结合。肽侧链和交联的确切组成是特定于物种的。
鼠李糖乳杆菌的艺术印象,摄影:赫尔辛基生物技术研究所电子显微镜部门。取自并编辑自https://www.micropia.nl/zh/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/
应用领域
鼠李糖乳杆菌在食品工业中用于生产酸奶,发酵和未经巴氏灭菌的牛奶和半硬奶酪。
医疗应用
鼠李糖乳杆菌被认为是治疗各种疾病的有用益生菌。鼠李糖乳杆菌GG菌株已显示出在医学上用于疾病治疗的多种当前和潜在用途。
用该菌株阳性治疗的疾病包括:各种类型的腹泻,主要是儿童轮状病毒引起的; 小儿急性胃肠炎;耐万古霉素肠球菌在肾脏患者中的胃肠道运输;它也被证明有助于减少患阿斯伯格综合症的可能性。
给予鼠李糖乳杆菌GG可能可以治疗或预防的疾病包括儿童的呼吸道感染。肠易激综合症; 特应性皮炎,湿疹; 泌尿生殖道感染;焦虑和高血压。
体外经验表明,它可以通过减少来自不同真核生物的炎症细胞因子的产生来调节宿主的免疫力。它还诱导肠道粘蛋白的基因表达,抑制病原体的粘附。
其他医学用途包括降低肠易激综合征儿童的肠通透性。它还有助于增加节食患者的体重减轻。
用作益生菌
鼠李糖乳杆菌GG菌株还表现出益生菌和抗菌活性,可用于食品工业。该菌株分别能够抑制溶组织梭状芽胞杆菌,艰难梭菌和肠沙门氏菌。
与鼠李糖乳杆菌的其他菌株或其他非致病性细菌种类组合,它们也抑制高致病性细菌的生长。鼠李糖乳杆菌LC705菌株抑制某些酵母和霉菌的生长。
致病性
鼠李糖乳杆菌与各种感染有关,主要是医院内感染,影响免疫系统较弱的患者。
在这些患者中,潜在疾病一直是恶性或严重的胃肠道疾病。与该物种有关的疾病包括:菌血症,心内膜炎,脑膜炎和腹膜炎。
乳酸杆菌通常对万古霉素具有抗性。鼠李糖乳杆菌对青霉素和氨基糖苷类药物敏感,敏感率高达70%。
但是,某些菌株对标准抗生素方案有抗药性。达托霉素可以替代青霉素。对头孢菌素的敏感性较低。鼠李糖乳杆菌的染色体突变可降低红霉素对核糖体的亲和力。
乳酸杆菌内膜炎被认为是难以根除的疾病。复发可能发生,主要是由于缺乏对微生物敏感性的充分研究。
也没有标准化的治疗方法,可以增加复发率甚至死亡。乳酸菌生产乳酸可能会降低抗生素的有效浓度,从而降低其作用。
参考文献
- LM Lehtoranta,A.Pitkäranta,R.Korpela(2012年)。鼠李糖乳杆菌益生菌GG与儿童呼吸系统疾病有关。农业食品工业高科技,第23、6,会标补充系列:膳食纤维和前/益生菌。
- L.Valík,A.Medveďová,D.Liptáková(2008)。亚乳温下牛奶中鼠李糖乳杆菌GG的生长特征。食品与营养研究杂志。
- P.Boonma,JK Spinler,X.Qin,C.Jittaprasatsin,DM Muzny,H.Doddapaneni,R.Gibbs,J.Petrosino,S.Tumwasorn,J.Versalovic(2014)。鼠李糖乳杆菌菌株L31,L34和L35的基因组草图和描述。基因组科学标准。
- I.Felekos,G.Lazaros,A.Tsiriga,M.Pirounaki,G.Stavropoulos,J.Paraskevas,M.Tououza,D.Tousoulis(2016)。鼠李糖乳杆菌心内膜炎:巴洛氏病患者的不寻常元凶。希腊心脏病学会。
- KA Nocianitri,NS Antara,IM Sugitha,IDM Sukrama,Y.Ramona,IN Sujaya(2017)。两种鼠李糖乳杆菌菌株对高脂饮食喂养的大鼠血脂谱的影响。国际食品研究杂志。
- EJC Goldstein,KL Tyrrell,DM Citron(2015年)。乳杆菌物种:分类学的复杂性和有争议的敏感性。临床传染病