Lactiplantibacillus plantarum -Lactiplantibacillus plantarum

Lactiplantibacillus plantarum
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
" Фирмикуты "
Класс:
Бациллы
Порядок:
Лактобациллы
Семья:
Лактобациллы
Род:
Lactiplantibacillus
Разновидность:
L. plantarum
Биномиальное имя
Lactiplantibacillus plantarum
(Orla-Jensen 1919) Zheng et al . 2020 г.
Синонимы
  • " Streptobacterium plantarum " Орла-Йенсен 1919 г.
  • Lactobacillus plantarum (Orla-Jensen 1919) Bergey et al . 1923 г. (утвержденные списки 1980 г.)
  • Lactobacillus arizonensis Swezey et al . 2000 г.

Lactiplantibacillus plantarum (ранее Lactobacillus arabinosus) является широко распространенным представителем рода Lactiplantibacillus и обычно встречается во многих ферментированных пищевых продуктах, а также в анаэробных растительных веществах. L. plantarum был впервые выделен из слюны на основании его способности временно сохраняться в растениях, кишечнике насекомых и в кишечном тракте позвоночных животных, он был обозначен как кочевой организм. L. plantarum - грамположительная бацилловидная бактерия. Клетки L. plantarum представляют собой стержни с закругленными концами, прямые, обычно шириной 0,9–1,2 мкм и длиной 3–8 мкм, встречающиеся поодиночке, парами или короткими цепочками. L. plantarum имеет один из крупнейших геномов среди молочнокислых бактерий и является очень гибким и универсальным видом. По оценкам, он увеличивается между pH 3,4 и 8,8. Lactiplantibacillus plantarum может расти в диапазоне температур от 12 ° C до 40 ° C.

Метаболизм

L. plantarum - это гомоферментативные аэротолерантные грамположительные бактерии, которые растут при 15 ° C (59 ° F), но не при 45 ° C (113 ° F), и продуцируют оба изомера молочной кислоты ( D и L ). Многие лактобациллы, включая L. plantarum , необычны тем, что они могут дышать кислородом и экспрессировать цитохромы,  если в питательной среде присутствуют гем и менахинон. В отсутствие гема и менахинона кислород потребляется НАДН-пероксидазой с перекисью водорода в качестве промежуточного продукта и водой в качестве конечного продукта. Предполагается, что перекись действует как оружие, исключающее конкурирующие бактерии из источника пищи. Вместо защитного фермента супероксиддисмутазы, присутствующего почти во всех других толерантных к кислороду клетках, этот организм накапливает миллимолярные количества полифосфата марганца . Марганец также используется L. plantarum в качестве псевдокаталазы для снижения уровня реактивного кислорода. Поскольку химия, с помощью которой комплексы марганца защищают клетки от повреждения кислородом, нарушается железом , эти клетки практически не содержат атомов железа; напротив, клетка Escherichia coli сопоставимого объема содержит более одного миллиона атомов железа. Из-за этого L. plantarum нельзя использовать для создания активных ферментов, требующих гемового комплекса, таких как настоящие каталазы.

L. plantarum , как и многие лактобациллы, можно культивировать с использованием среды MRS .

Геномы

Секвенирование генома молочнокислой бактерии L. plantarum WCFS1 показывает больше молекулярных деталей. Хромосома содержит 3 308 274 пары оснований. Содержание GC в L. plantarum составляет 44,45% при среднем количестве белка 3063. Согласно эксперименту Центра пищевых наук Вагенингена, количество рРНК L. plantarum WCFS1 равно 15, а количество тРНК равно 70.

Продукты

Силос

Lactiplantibacillus plantarum - наиболее распространенная бактерия, используемая в инокулянтах для силоса . В анаэробных условиях силосования эти организмы быстро доминируют в микробной популяции, и в течение 48 часов они начинают производить молочную и уксусную кислоты по пути Эмбдена-Мейерхофа , что еще больше снижает их конкуренцию. Было обнаружено, что в этих условиях штаммы L. plantarum , продуцирующие высокие уровни гетерологичных белков, остаются высококонкурентными. Это качество может позволить использовать этот вид в качестве эффективной биологической предварительной обработки лигноцеллюлозной биомассы .

Продукты питания

L. plantarum обычно содержится в молочных продуктах, мясе и многих овощных ферментациях, включая квашеную капусту , соленые огурцы, оливки , корейские кимчи , нигерийские оги , закваску и другие ферментированные растительные материалы, а также некоторые сыры , ферментированные колбасы и вяленую рыбу . Высокий уровень этого организма в пище также делает его идеальным кандидатом для разработки пробиотиков . В исследовании 2008 года Хуаны Фриас и др. L. plantarum применяли для снижения аллергенности соевой муки . Результат показал, что по сравнению с другими микробами соевая мука, ферментированная L. plantarum, показала самое высокое снижение иммунореактивности IgE (96–99%), в зависимости от чувствительности используемой плазмы. L. plantarum также содержится в дадии , традиционном ферментированном молоке буйвола племени Минангкабау , Индонезия .

Lactobacillus plantarum штамм K21 - это грамположительные бактерии, выделенные из местных ферментированных овощей. Он обладает способностью гидролизовать желчную соль, когда используется в качестве добавки. K21 также снижает уровень холестерина и триглицеридов и ингибирует накопление липидов в преадипоцитах 3T3-L1 . Кроме того, он снижает уровень лептина в плазме , смягчает повреждение печени и устраняет непереносимость глюкозы . Наконец, K21 подавляет увеличение массы тела и накопление жировой массы.

Терапия

Поскольку L. plantarum в изобилии, он имеет человеческое происхождение и его легко выращивать, он был протестирован на предмет воздействия на здоровье. Он был идентифицирован как пробиотик, что предполагает его ценность для дальнейших исследований и применения. L. plantarum обладает значительной антиоксидантной активностью, а также помогает поддерживать кишечную проницаемость . Он способен подавлять рост газообразующих бактерий в кишечнике и может принести пользу некоторым пациентам, страдающим СРК . Это помогает создать баланс микробов и стабилизировать структуру пищеварительных ферментов. В экспериментах было обнаружено, что Lactiplantibacillus plantarum увеличивает нейротрофический фактор головного мозга гиппокампа , что означает, что L. plantarum может играть полезную роль в лечении депрессии. Способность L. plantarum выживать в желудочно-кишечном тракте человека делает его возможным средством доставки in vivo терапевтических соединений или белков.

L. plantarum входит в состав VSL # 3 . Этот запатентованный стандартизированный состав живых бактерий может использоваться в сочетании с традиционными методами лечения язвенного колита и требует рецепта.

Антимикробное свойство

Способность L. plantarum производить антимикробные вещества помогает им выжить в желудочно-кишечном тракте человека. Полученные антимикробные вещества показали значительное действие на грамположительные и грамотрицательные бактерии .

Активность против СПИД-определяющих заболеваний

В результате первоначальной ВИЧ- инфекции кишечник оказался главным центром иммунной активности. Клетки Панета иммунной системы кишечника атакуют ВИЧ, продуцируя интерлейкин 1 бета (IL-1β), что приводит к обширному сопутствующему ущербу - отслаиванию плотной оболочки кишечника, что проявляется как тяжелая диарея . Это разрушение слизистой оболочки кишечника позволяет грибковым патогенам вторгаться, например, видам Cryptococcus , что приводит к заболеванию, определяющему СПИД, например криптококкозу , что составляет от 60% до 70% всех случаев СПИДа, но не обязательно только в кишечнике. В макак , Л. Plantarum способен уменьшить (уничтожить) IL-1β, разрешающий воспаление и ускоряет восстановление кишечника в течение нескольких часов.

Биохимия

Недавно был секвенирован весь геном , и были разработаны библиотеки промоторов как для условной, так и для конститутивной экспрессии генов, что повысило полезность L. plantarum . Он также обычно используется в качестве индикаторного организма в экспериментах по биопробам ниацина , в частности, в Международном официальном методе AOAC 944.13, поскольку он является ауксотрофом ниацина .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки