Lactiplantibacillus plantarum

Lactiplantibacillus plantarum
Klasyfikacja naukowa
Domena: Bakteria
Gromada: Bacillota
Klasa: pałeczki
Zamówienie: pałeczki kwasu mlekowego
Rodzina: Lactobacillaceae
Rodzaj: Lactiplantibacillus
Gatunek:
L. plantarum
Nazwa dwumianowa
Lactiplantibacillus plantarum
(Orla-Jensen 1919) Zheng i in . 2020
Synonimy
  • " Streptobacterium plantarum " Orla-Jensen 1919
  • Lactobacillus plantarum (Orla-Jensen 1919) Bergey i in . 1923 (listy zatwierdzone 1980)
  • Lactobacillus arizonensis Swezey i in . 2000

Lactiplantibacillus plantarum (dawniej Lactobacillus arabinosus i Lactobacillus plantarum ) jest szeroko rozpowszechnionym przedstawicielem rodzaju Lactiplantibacillus i powszechnie występuje w wielu sfermentowanych produktach spożywczych, jak również w beztlenowej materii roślinnej. L. plantarum został po raz pierwszy wyizolowany ze śliny . Ze względu na zdolność do czasowego utrzymywania się w roślinach, jelitach owadów i przewodzie pokarmowym kręgowców określono go jako organizm koczowniczy. L. plantarum to Gram-dodatnia bakteria w kształcie pałeczki. L. plantarum komórki to pręciki o zaokrąglonych końcach, proste, na ogół o szerokości 0,9–1,2 μm i długości 3–8 μm, występujące pojedynczo, parami lub w krótkich łańcuszkach. L. plantarum ma jeden z największych genomów znanych wśród bakterii kwasu mlekowego i jest gatunkiem bardzo elastycznym i wszechstronnym. Szacuje się, że rośnie między pH 3,4 a 8,8. Lactiplantibacillus plantarum może rosnąć w zakresie temperatur od 12°C do 40°C. Liczba zdolnych do życia „L. plantarum” przechowywanych w warunkach chłodniczych (4°C) pozostawała wysoka, podczas gdy obserwowano znaczny spadek liczebności przechowywanych w temperaturze pokojowej (25 ± 1°C).

Metabolizm

Lactiplantibacillus plantarum to homofermentacyjne, tolerujące powietrze bakterie Gram-dodatnie , które rosną w temperaturze 15 ° C (59 ° F), ale nie w 45 ° C (113 ° F) i wytwarzają oba izomery kwasu mlekowego ( D i L ). Wiele pałeczek kwasu mlekowego, w tym L. plantarum , jest niezwykłych, ponieważ mogą oddychać tlenem i wyrażać cytochromy , jeśli hem i menachinon są obecne w pożywce wzrostowej. W przypadku braku hemu i menachinonu tlen jest zużywany przez peroksydazę NADH wraz z nadtlenkiem wodoru jako półprodukt i wodę jako produkt końcowy. Przypuszcza się, że nadtlenek działa jako broń do wykluczenia konkurencyjnych bakterii ze źródła pożywienia. Zamiast enzymu ochronnego, dysmutazy ponadtlenkowej , obecnego w prawie wszystkich innych komórkach tolerujących tlen, organizm ten gromadzi milimolowe ilości polifosforanu manganu . Mangan jest również używany przez L. plantarum w pseudo-katalazie do obniżania poziomu reaktywnego tlenu. Ponieważ chemia, dzięki której kompleksy manganu chronią komórki przed uszkodzeniem przez tlen, jest osłabiona przez żelazo , te komórki praktycznie nie zawierają atomów żelaza; natomiast komórka Escherichia coli o porównywalnej objętości zawiera ponad milion atomów żelaza. Z tego powodu L. plantarum nie może być używany do tworzenia aktywnych enzymów wymagających kompleksu hemowego , takich jak prawdziwe katalazy.

Lactiplantibacillus plantarum , podobnie jak wiele pałeczek kwasu mlekowego, można hodować na podłożu MRS .

Genomy

Sekwencjonowanie genomu bakterii kwasu mlekowego L. plantarum WCFS1 pokazuje więcej szczegółów molekularnych. Chromosom zawiera 3 308 274 par zasad. Zawartość GC w L. plantarum wynosi 44,45% przy średniej liczbie białek 3063. Według eksperymentu przeprowadzonego przez Wageningen Center for Food Sciences, liczba rRNA L. plantarum WCFS1 wynosi 15, a liczba lub tRNA wynosi 70.

Produkty

Silosowanie

Lactiplantibacillus plantarum jest najczęściej stosowaną bakterią w inokulantach do kiszonki . W beztlenowych warunkach kiszonki organizmy te szybko dominują w populacji drobnoustrojów iw ciągu 48 godzin zaczynają wytwarzać kwas mlekowy i octowy poprzez szlak Embdena- Meyerhofa , jeszcze bardziej zmniejszając ich konkurencję. Stwierdzono , że w tych warunkach L. plantarum wytwarzające wysokie poziomy białek heterologicznych pozostają wysoce konkurencyjne. Ta jakość może pozwolić na wykorzystanie tego gatunku jako skutecznego biologicznego oczyszczania wstępnego biomasa lignocelulozowa .

Produkty żywieniowe

Lactiplantibacillus plantarum jest powszechnie spotykany w produktach mlecznych, mięsie i wielu fermentowanych warzywach, w tym w kapuście kiszonej , piklach, solonych oliwkach , koreańskim kimchi , nigeryjskim Ogi , zakwasie i innym sfermentowanym materiale roślinnym, a także w niektórych serach , fermentowanych kiełbasach i sztokfiszu . Wysoki poziom tego organizmu w żywności sprawia, że ​​jest on również idealnym kandydatem do opracowywania probiotyków . W badaniu przeprowadzonym w 2008 roku przez Juanę Frias i in. L. plantarum zastosowano w celu zmniejszenia alergenności mąki sojowej . Wynik pokazał, że w porównaniu z innymi drobnoustrojami L. plantarum wykazywała największą redukcję immunoreaktywności IgE (96–99%), w zależności od czułości użytego osocza. L. plantarum występuje również w dadiah , tradycyjnym sfermentowanym mleku bawoli ludu Minangkabau , pochodzącego z Sumatry w Indonezji .

Lactobacillus plantarum szczep K21 to Gram-dodatnia bakteria wyizolowana z fermentowanych warzyw. Ma zdolność hydrolizy soli żółciowych , gdy jest dostarczany jako suplement. K21 obniża również poziom cholesterolu i trójglicerydów oraz hamuje gromadzenie się lipidów w preadipocytach 3T3-L1 . Ponadto obniża poziom leptyny w osoczu , łagodzi uszkodzenia wątroby i łagodzi nietolerancję glukozy . Wreszcie K21 hamuje przyrost masy ciała i gromadzenie się tkanki tłuszczowej.

Lecznictwo

Ponieważ występuje w dużych ilościach, jest pochodzenia ludzkiego i jest łatwy w uprawie, L. plantarum został przetestowany pod kątem wpływu na zdrowie. Został on zidentyfikowany jako probiotyk, co sugeruje jego wartość do dalszych badań i zastosowań. L. plantarum ma znaczące działanie przeciwutleniające, a także pomaga w utrzymaniu przepuszczalności jelit . Jest w stanie powstrzymać wzrost bakterii wytwarzających gazy w jelitach i może przynieść korzyści niektórym pacjentom cierpiącym na IBS . Pomaga stworzyć równowagę drobnoustrojów i ustabilizować wzorce enzymów trawiennych. Lactiplantibacillus plantarum W eksperymentach stwierdzono, że zwiększa czynnik neurotroficzny pochodzenia hipokampa , co oznacza, że ​​L. plantarum może odgrywać korzystną rolę w leczeniu depresji. Zdolność L. plantarum do przeżycia w przewodzie pokarmowym człowieka umożliwia dostarczanie in vivo związków terapeutycznych lub białek.

Lactiplantibacillus plantarum jest składnikiem VSL#3 . Ten zastrzeżony, standaryzowany preparat żywych bakterii może być stosowany w połączeniu z konwencjonalnymi terapiami w leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i wymaga recepty.

Właściwości przeciwdrobnoustrojowe

Zdolność L. plantarum do wytwarzania substancji przeciwdrobnoustrojowych pomaga im przetrwać w przewodzie pokarmowym człowieka. Wytworzone substancje przeciwdrobnoustrojowe wykazały znaczący wpływ na Gram-dodatnie i Gram-ujemne . [ potrzebne źródło ]

Aktywność przeciwko chorobom definiującym AIDS

W wyniku początkowego zakażenia wirusem HIV stwierdzono, że jelita są głównym ośrodkiem aktywności immunologicznej. Komórki Panetha układu odpornościowego jelit atakują HIV, wytwarzając interleukinę 1 beta (IL-1β), co powoduje rozległe uszkodzenia uboczne — złuszczanie się ściśniętej wyściółki jelit, objawiające się ciężką biegunką . To zniszczenie wyściółki jelita umożliwia inwazję patogenów grzybiczych, np. Cryptococcus , co skutkuje chorobą definiującą AIDS, taką jak kryptokokoza , co stanowi od 60% do 70% wszystkich przypadków definiujących AIDS, ale niekoniecznie dotyczy tylko jelit. U makaków rezus L. plantarum jest w stanie redukować (niszczyć) IL-1β, usuwając stany zapalne i przyspieszając naprawę jelit w ciągu kilku godzin .

Biochemia

Niedawno zsekwencjonowano cały genom i opracowano biblioteki promotorów zarówno dla warunkowej, jak i konstytutywnej ekspresji genów, zwiększając użyteczność L. plantarum . Jest również powszechnie stosowany jako organizm wskaźnikowy w z testami biologicznymi niacyny , w szczególności w oficjalnej międzynarodowej metodzie AOAC 944.13, ponieważ jest auksotrofem niacyny .

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lactiplantibacillus_plantarum&oldid=1141054232 ”