Википедија

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (do 2014. poznata kao Lactobacillus bulgaricus) jedna je od preko 200 objavljenih vrsta u kompleksu genoma Lactobacillus (LGC)[1] i glavna je bakterija koja se koristi za proizvodnju jogurta. Takođe igra presudnu ulogu u sazrevanju nekih sireva,[2] kao i u drugim procesima koji uključuju prirodno fermentisane proizvode. Definisana je kao homofermentivna bakterija mlečne kiseline[3] zahvaljujući načinu na koji se hrani mlečnim šećerom laktozom da bi stvorila mlečnu kiselinu, koja pomaže očuvanju mleka. Takođe se smatra probiotikom.[4]

Kolonije Lactobacillus bulgaricus (Lactobacillus delbrueckii podvrsta bulgaricus) na kineskom plavom laktoznom agaru nakon anaerobne inkubacije.

To je gram-pozitivan štapić koji može biti dug i vlaknast. Bakterija je nepokretna i ne stvara spore. Takođe je nepatogena. Smatra se kiselom ili acidofilnom, jer joj je potreban nizak pH (oko 5,4–4,6) da bi mogla efikasno rasti. Pored toga, anaerobna je.[5] Kako raste na sirovim mlečnim proizvodima, stvara i održava kiselo okruženje koje joj je potrebno da bi napredovala sa svojom proizvodnjom mlečne kiseline.[3] Optimalno raste na temperaturama od 40-44 °C u anaerobnim uslovima. Ima složene nutritivne zahteve koje variraju u zavisnosti od okruženja. Oni uključuju ugljene hidrate, nezasićene masne kiseline, aminokiseline i vitamine.

Bakteriju je prvi put 1905. godine identifikovao bugarski lekar Stamen Grigorov tako što je izolovao iz uzorka jogurta.[3] Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se prirodno može naći u gastrointestinalnom traktu sisara koji žive u Bugarskoj. Bakterija se takođe veštački uzgaja u mnogim zemljama. To je nacionalni mikroorganizam Indije.[6]

Upotreba u industriji uredi

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se obično koristi zajedno sa Streptococcus thermophilus[6] kao pokretač za pravljenje jogurta. Vrsta 2038 decenijama se koristi za fermentaciju jogurta. Dve vrste rade u sinergiji, L. d. bulgaricus proizvodi aminokiseline iz mlečnih proteina, koje zatim koristi S. thermophilus. Ova veza se smatra simbiotskom.[3] Obe vrste proizvode mlečnu kiselinu, koja jogurtu daje trpki ukus i deluje kao konzervans. Rezultujuće smanjenje pH takođe delimično koaguliše mlečne proteine, kao što je kazein, što rezultira gustinom jogurta.[7] [8] Dok fermentiše mleko, L. d. bulgaricus proizvodi acetaldehid, jednu od glavnih komponenti arome jogurta. Neki sojevi L. d. bulgaricus, poput L. d. bulgaricus GLB44, takođe proizvode bakteriocine,[9] za koje se pokazalo da ubijaju neželjene bakterije in vitro. Sposobnost rasta i razvoja L. d. bulgaricus je izuzetno važna jer je neophodna za efikasnu fermentaciju i efikasno očuvanje prehrambenih proizvoda od kvarenja. Sušenje smrzavanjem (liofilizacija) je poželjni metod očuvanja održivosti ćelija, ali ne preživljavaju sve ćelije ovaj proces.[4]

Zbog svoje koristi u prirodnim fermentacionim procesima, posebno zbog načina na koji proizvode fermentisane prehrambene proizvode od kravljeg mleka, ona ima veliki ekonomski značaj. Neki od najvećih uvoznika bakterije su Japan, Sjedinjene Države i Evropska unija.

Takođe se smatra zagađivačem piva zbog svoje homofermentativne proizvodnje mlečne kiseline, neprijatnog ukusa u mnogim vrstama piva. U drugim vrstama piva, međutim, bakterije mlečne kiseline mogu doprineti celokupnom izgledu, aromi, ukusu i/ili osećaju u ustima i uopšte stvarati ugodnu kiselost.[10]

Istorija uredi

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus je prvi put identifikovao 1905. Stamen Grigorov, koji je nazvao Bacillus bulgaricus.[11]

Ilja Mečnikov, profesor na Pasterovom institutu u Parizu, istraživao je odnos između dugovečnosti Bugara i njihove konzumacije jogurta. Imao je ideju da je starenje uzrokovano aktivnošću truljenja, ili proteolizom, pomoću mikroba koji proizvode toksične materije u crevima.

Proteolitičke bakterije, poput klostridija, koje su deo normalne crevne flore, stvaraju toksične materije uključujući fenole, amonijak i indole, digestijom proteina. Ova jedinjenja su odgovorna za ono što je Mečnikov nazvao crevnom auto-intoksikacijom, što je, prema njegovim rečima, uzrok fizičkih promena povezanih sa starenjem, koncepta koji nema naučnu osnovu. Tada je već bilo poznato da fermentacija sa bakterijama mlečne kiseline inhibira propadanje mleka zbog niskog rN.

Mečnikovo istraživanje takođe je utvrdilo da ruralno stanovništvo jugoistočne Evrope i ruskih stepa svakodnevno konzumira mleko fermentisano sa mlečnokiselinskim bakterijama i živi relativno duže od ostale populacije. Na osnovu tih podataka Mečnikov je naveo da konzumiranje fermentisanog mleka inokulira creva bezopasnim mlečnokiselinskim bakterijama koje povećavaju kiselinu creva i suzbijaju rast proteolitičkih bakterija.[12]

Lactobacillus bulgaricus je sastojak probiotika VSL#3. Ova svojstvena, standardizovana formulacija živih bakterija može se koristiti u kombinaciji sa konvencionalnim terapijama za lečenje ulceroznog kolitisa i zahteva recept.[13]

2012. godine proglašen je indijskim nacionalnim mikrobomom.[14] [15]

Istraživanje uredi

Kvantifikacija u siru od kravljeg mleka pomoću testa lančane reakcije polimeraze u stvarnom vremenu uredi

Godine 2017. napravljeno je istraživanje koje je uključivalo razvoj testa lančane reakcije polimeraze u realnom vremenu (qPCR) za kvantifikaciju Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus kao i Streptococcus thermophilus u siru od kravljeg mleka. Cilj ove studije bio je stvaranje načina za identifikaciju i kvantifikaciju ove dve vrste proizvođača mlečnih kiselina koje su ključne za fermentaciju i sazrevanje sira, korišćenjem qPCR. Dva testa pomoću strukturalnog gena laktoznog oprona lacZ sa ciljem iniciranje reakcija lančane polimerizacije (PCR) rezultat su ove studije i smatraju se kompatibilnim sa dve vrste mlečnokiselinskih bakterija. To je omogućilo direktno kvantifikaciju Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus i Streptococcus thermophilus u siru proizvedenom od nepasteriziranog kravljeg mleka.[2]

Efekti Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus na antigenost mlečnih proteina uredi

Studija iz 2012. postavila je pitanje da li je Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus imao bilo kakav uticaj na antigenost četiri vrste mlečnih proteina, a to su α-laktalbumin (α-LA), β-laktoglobulin (β-LG), α-kazein (α-CN) i β-kazein (β-CN). Ovi proteini su glavni proteini koji se nalaze u kravljem mleku i za koje se zna da imaju antigena svojstva kod ljudi, posebno male dece i novorođenčadi. 2-5% male dece i novorođenčadi dožive alergiju na proteine kravljeg mleka, što ima štetne efekte na njihov razvoj i može čak rezultirati smrću. Ova alergija se olakšava antigenošću mlečnih proteina, što je sposobnost proteina da izazove imunološki odgovor u telu a što može rezultirati nizom mogućih alergijskih reakcija. Studija je izvedena simuliranjem digestije nefermentisanog mleka i mleka koje je fermentisano izlaganjem Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus radi upoređivanja njihove antigenosti kako bi se utvrdilo da li fermentacija ima uticaja na antigenost proteina. Antigenost je merena pomoću Eliza testa. Rezultati su potvrdili da se fermentacijom kravljeg mleka pomoću Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus smanjuje antigenost α-LA i β-CN. Međutim, povećala se antigenost α-CN, dok na β-LG nije uticala.[16]

Fluidnost subcelularne membrane bakterije Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus pod stresom od hladnoće i osmotskim stresom uredi

Efikasnost krio-konzervisanja mlečnih kiselina nije konzistentna i može dovesti do smrti ćelije. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se prilagodila da se brani od stresa od hladnoće. Način na koji većina ćelija reaguje na hladnoću je promena fluidnosti ćelijske membrane, ali ova bakterija je stekla različite taktike borbe protiv ovog stresa. Prvi način borbe sa hladnoćom je povećavanje viskoziteta uzimanjem jedinjenja poput disaharida, polisaharida, aminokiselina i antioksidanasa. Druga korišćena strategija se izvodi indukovanjem aktivnih reakcija tokom fermentacije ili procesa nakon fermentacije. Modifikovanjem ovih, izmeniće se temperatura, rN i sastav sredine. Ovo dovodi do specifičnih metaboličkih puteva koji postaju aktivni,i sintezom proteina hladnog šoka.[17]

Uticaj sorbitola, NaCl i natrijum glutamata na održivost Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus tokom procesa liofilizacije uredi

U 2017. godini urađeno je istraživanje sa ciljem da se uvide efekti šest različitih supstanci na rast i liofilizaciju Lactobacillus-a. Upotreba Lactobacillus-a kao startne kulture za mlečnu industriju zavisi od broja održivih i aktivnih ćelija. Trenutno, poželjna metoda očuvanja bakterijskih ćelija je liofilizacija, međutim to takođe rezultira ubijanjem nekih sojeva. To je posledica raznih komplikacija liofilizacije, uključujući stvaranje ledenih kristala, gubitak fluidnosti membrane i denaturaciju važnih makromolekula. Bez obzira na to, liofilizacija se decenijama koristi u mikrobiološkim istraživanjima kao način za skladištenje i stabilizaciju kultura. Ispitano je šest supstanci, NaCl, sorbitol, manitol, manoza, natrijum glutamat i betain, da bi se utvrdilo da li imaju uticaja na opstanak ćelija nakon liofilizacije. Tri od šest dodatih supstanci imale su pozitivan uticaj na rast i liofilizaciju Lactobacillus-a, a to su NaCl, sorbitol i natrijum glutamat. Rezultati sugerišu da ove materije imaju zaštitne efekte na Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus u malim koncentracijama, ali imaju malo dejstva ili čak neke štetne efekte na bakteriju u većim koncentracijama. Optimalne koncentracije sorbitola, NaCl i natrijum glutamata za željene zaštitne efekte bile su .15%, .6% i .09%. Pokazano je da ovo značajno povećava vitalnost ćelija.[4]

Reference uredi

  1. ^ Wittouck, Stijn; Wuyts, Sander; Meehan, Conor J.; van Noort, Vera; Lebeer, Sarah (3. 9. 2019). Gibbons, Sean M., ur. „A Genome-Based Species Taxonomy of the Lactobacillus Genus Complex”. mSystems. 4 (5): e00264—19, /msystems/4/5/msys.00264—19.atom. ISSN 2379-5077. PMC 6722421  . PMID 31481601. doi:10.1128/mSystems.00264-19. 
  2. ^ a b Stachelska, Milena Alicja; Foligni, Roberta (2018). „Development of a time-effective and highly specific quantitative real-time polymerase chain reaction assay for the identification of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus in artisanal raw cow's milk cheese”. Acta Veterinaria Brno. 87 (3): 301—308. ISSN 0001-7213. doi:10.2754/avb201887030301  . 
  3. ^ a b v g „Lactobacillus delbrueckii - microbewiki”. microbewiki.kenyon.edu. Pristupljeno 14. 11. 2019. 
  4. ^ a b v School of Food and Biological Engineering, Shaanxi University of Science and Technology Xi?an,China; Shaanxi Heshi Dairy, China; Chen, He; Huang, Jie; Shi, Xiaoyu; Li, Yichao; Liu, Yu (30. 12. 2017). „Effects of six substances on the growth and freeze-drying of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus [pdf]”. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria. 16 (4): 403—412. doi:10.17306/J.AFS.2017.0512  . 
  5. ^ Hao, Pei; Zheng, Huajun; Yu, Yao; Ding, Guohui; Gu, Wenyi; Chen, Shuting; Yu, Zhonghao; Ren, Shuangxi; Oda, Munehiro (17. 1. 2011). Ahmed, Niyaz, ur. „Complete Sequencing and Pan-Genomic Analysis of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Reveal Its Genetic Basis for Industrial Yogurt Production”. PLoS ONE. 6 (1): e15964. ISSN 1932-6203. doi:10.1371/journal.pone.0015964  . 
  6. ^ a b Courtin, P.; Rul, F. O. (2003). „Interactions between microorganisms in a simple ecosystem: yogurt bacteria as a study model”. Le Lait. 84 (1–2): 125—134. doi:10.1051/lait:2003031  . 
  7. ^ „Archived copy”. Arhivirano iz originala 20. 12. 2010. g. Pristupljeno 19. 3. 2011. 
  8. ^ Zourari, A.; Accolas, J. P.; Desmazeaud, M. J. (1992). „Metabolism and biochemical characteristics of yogurt bacteria. A review” (PDF). Le Lait. 72: 1—34. doi:10.1051/lait:199211. 
  9. ^ Simova, E. D.; Beshkova, D. M.; Angelov, M. P.; Dimitrov, Z. P. (2008). „Bacteriocin production by strain Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus BB18 during continuous prefermentation of yogurt starter culture and subsequent batch coagulation of milk”. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 35 (6): 559—567. PMID 18273656. doi:10.1007/s10295-008-0317-x. 
  10. ^ Priest 2002, str. 185–202
  11. ^ „Dr Stamen Grigorov Foundation”. Arhivirano iz originala 04. 03. 2016. g. Pristupljeno 8. 1. 2013. 
  12. ^ Anukam, Kingsley C.; et al. „Probiotics: 100 years (1907–2007) after Elie Metchnikoff's Observation” (PDF). Arhivirano iz originala (PDF) 4. 10. 2012. g. Pristupljeno 8. 1. 2013. 
  13. ^ Ghouri, Yezaz A; Richards, David M; Rahimi, Erik F; Krill, Joseph T; Jelinek, Katherine A; DuPont, Andrew W (9. 12. 2014). „Systematic review of randomized controlled trials of probiotics, prebiotics, and synbiotics in inflammatory bowel disease”. Clin Exp Gastroenterol. 7: 473—487. PMC 4266241  . PMID 25525379. doi:10.2147/CEG.S27530. 
  14. ^ „Now, India has a National Microbe!”. Owsa. Arhivirano iz originala 27. 11. 2019. g. Pristupljeno 26. 5. 2020. 
  15. ^ „Education for Biodiversity Conservation CoP-11, Hyderabad”. Press Information Bureau Government of India. Press Information Bureau Government of India Ministry of Environment, Forest and Climate Change. 18. 10. 2012. Pristupljeno 3. 5. 2019. „The Minister also announced the National Microbe for India which was selected by children who had visited the Science Express Biodiversity Special, a train which has been visiting various stations across the country. Voting for the National Microbe took place in these stations and the children have selected the Lactobacillus (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) to be the National Microbe for India” 
  16. ^ Zheng, Zhe; Liao, Ping; Luo, Yongkang; Li, Zheng (jun 2014). „Effects of Fermentation by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Refrigeration and Simulated Gastrointestinal Digestion on the Antigenicity of Four Milk Proteins: Effects on Milk Protein Antigenicity”. Journal of Food Processing and Preservation. 38 (3): 1106—1112. doi:10.1111/jfpp.12069. 
  17. ^ Meneghel, Julie; Passot, Stéphanie; Cenard, Stéphanie; Réfrégiers, Matthieu; Jamme, Frédéric; Fonseca, Fernanda (septembar 2017). „Subcellular membrane fluidity of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus under cold and osmotic stress”. Applied Microbiology and Biotechnology. 101 (18): 6907—6917. ISSN 0175-7598. PMID 28780605. doi:10.1007/s00253-017-8444-9. 

Literatura uredi

  • Priest, FG (2002). Brewing Microbiology. Springer. str. 185—202. 
  • Grigoroff, Stamen (1905). „Etude sur le lait fermenté comestible : le 'Kissélo-mléko' de Bulgarie”. Revue Médicale de la Suisse Romande (na jeziku: French). Genève: Libraires-Éditeurs. Librairie de L’Université. OCLC 717162535. 
  • Balows A, Truper HG, Dworkin M, Harder W, Schleifer KH (1992). „70”. The Prokaryotes: A Handbook on the Biology of Bacteria (2nd izd.). New York: Springer-Verlag. str. 1547. ISBN 978-3-540-97258-7. OCLC 23767548. 

Spoljašnje veze uredi

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Lactobacillus_delbrueckii_subsp._bulgaricus&oldid=26758033”