LACTOBACILLUS: CARACTERÍSTICAS, MORFOLOGIA, BENEFÍCIOS - BIOLOGIA - 2024

Lactobacillus é um gênero de bactérias composto por várias espécies benéficas de particular interesse para a indústria. A palavra Lactobacillus vem de "lactis", que significa leite, e "bacillus", que significa pequenos bacilos.

O gênero foi classificado quanto à característica fenotípica do tipo de fermentação realizada. A base fisiológica desta classificação é a presença das enzimas frutose 1 e 6 difosfato aldolase e fosfocetolase, que são fundamentais no metabolismo homo ou heterofermentativo de hexoses e pentoses, respectivamente.

Suas propriedades fermentativas e produtos metabólicos fazem das bactérias do gênero Lactobacillus um dos primeiros organismos utilizados pelo homem para a produção de alimentos.

Também são usados ​​para sua preservação, inibindo a invasão de outros microrganismos causadores de doenças de origem alimentar.

O gênero Lactobacillus tornou-se um elemento essencial para a nutrição moderna e novas tecnologias industriais, devido ao interesse em seus efeitos benéficos e propriedades funcionais.

Caracteristicas

Esses bacilos são geralmente imóveis, mas algumas espécies são móveis devido aos flagelos peritricosos. Eles são Gram positivos, no entanto, se houver bactérias mortas, eles se coram de vermelho, dando uma imagem de Gram variável na presença de coloração de Gram.

Eles não esporulam e algumas cepas têm corpos bipolares que provavelmente contêm polifosfato.

Lactobacilos homofermentativos apresentam grânulos internos revelados pela coloração de Gram ou azul de metileno.

Para o diagnóstico e identificação das espécies, o método mais útil é a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR).

Parede celular e ultraestrutura

A parede celular do gênero Lactobacillus, observada ao microscópio eletrônico, é tipicamente Gram positiva, contém peptidoglicanos (mureinas) do tipo Lisina-D-Asparagina de vários quimiotipos.

Essa parede também contém polissacarídeos ligados ao peptidoglicano por meio de ligações fosfodiéster, mas só tem ácidos teicóicos relacionados a ele em algumas espécies.

Ele também contém grandes mesossomos que caracterizam este gênero.

Características bioquímicas

A maioria não tem atividade proteolítica ou lipolítica em meios contendo proteínas ou gorduras.

No entanto, algumas cepas podem apresentar leve atividade proteolítica devido a proteases e peptidases ligadas ou liberadas pela parede celular, bem como fraca atividade lipolítica devido à ação de lipases intracelulares.

Eles normalmente não reduzem os nitratos, mas certas espécies o fazem quando o pH está acima de 6,0.

Os lactobacilos não liquefazem a gelatina, nem digerem caseína. Eles também não produzem indol ou sulfeto de hidrogênio (H ₂ S), mas a maioria produz pequenas quantidades de nitrogênio solúvel.

Eles são catalase negativos, embora algumas cepas produzam a enzima pseudocatalase que decompõe o peróxido de hidrogênio.

São citocromo negativos, devido à ausência de porfirinas e apresentam reação de benzidina negativa.

Crescem bem em meio líquido, onde precipitam rapidamente após o término do crescimento, dando origem a um sedimento macio, granular ou viscoso, sem a formação de biofilmes.

Os lactobacilos não desenvolvem odores típicos quando cultivados em meios comuns, porém contribuem para modificar o sabor dos alimentos fermentados, produzindo compostos voláteis como o diacetil e seus derivados, e até sulfeto de hidrogênio (H ₂ S) e aminas no queijo.

Nutrição e condições de cultivo

Os lactobacilos requerem carboidratos como fontes de carbono e energia. Também aminoácidos, vitaminas e nucleotídeos.

Os meios de cultura de lactobacilos devem conter carboidratos fermentáveis, peptona, extrato de carne e extrato de levedura.

Melhor ainda se forem suplementados com suco de tomate, manganês, acetato e ésteres de ácido oleico, principalmente Tween 80, pois é estimulante e até mesmo essencial para muitas espécies.

As espécies do gênero Lactobacillus crescem bem em meio ligeiramente ácido, com pH inicial de 6,4-4,5 e com ótimo desenvolvimento entre 5,5 e 6,2. e diminui acentuadamente em meio neutro ou ligeiramente alcalino.

Os lactobacilos são capazes de diminuir o pH do substrato onde estão abaixo de 4 por meio da formação de ácido lático.

Desta forma, evitam ou, pelo menos, reduzem consideravelmente o crescimento de quase todos os outros microrganismos concorrentes, exceto o de outras bactérias lácticas e o das leveduras.

Necessidades de oxigênio

A maioria das cepas de Lactobacillus são principalmente aerotolerantes; seu crescimento ideal é alcançado em condições microaerofílicas ou anaeróbicas.

Sabe-se que um aumento na concentração de CO ₂ (de aproximadamente 5% ou até 10%) pode estimular o crescimento, principalmente na superfície do meio.

Temperatura de crescimento

A maioria dos lactobacilos é mesofílica (30-40 ° C), com limite superior de 40 ° C. Embora sua faixa de temperatura de crescimento seja entre 2 e 53 ° C, algumas crescem abaixo de 15 ° C ou 5 ° C e há cepas que crescem em baixas temperaturas, perto do congelamento (por exemplo, aquelas que habitam carnes e peixes congelados)

Por outro lado, existem os lactobacilos "termofílicos", que podem ter um limite superior de temperatura de 55ºC e não crescer abaixo de 15ºC.

Metabolismo

Esses microrganismos não possuem sistemas de citocromo para realizar a fosforilação oxidativa e não possuem superóxido dismutases ou catalases.

Membros deste gênero transformam glicose e hexoses de aldeído semelhantes em ácido lático por homofermentação ou em ácido lático e outros produtos finais adicionais, como ácido acético, etanol, dióxido de carbono, ácido fórmico e ácido succínico por heterofermentação.

Sensibilidade a antibióticos e medicamentos

Os lactobacilos são sensíveis à maioria dos antibióticos ativos contra bactérias Gram-positivas. Foi possível estudar a sensibilidade dos lactobacilos intestinais aos antibióticos usados ​​como aditivos alimentares.

Habitat

Os lactobacilos podem ser encontrados em laticínios, queijos, grãos, carnes ou pescados, fontes de água, esgotos, cervejas, vinhos, frutas e sucos de frutas, repolho e outros vegetais fermentados como: silagem, massa azeda e polpas.

Eles também fazem parte da flora normal da boca, do trato gastrointestinal e da vagina de muitos animais com temperatura estável, incluindo o homem.

Eles também podem ser encontrados em habitats secundários, como fertilizantes orgânicos.

Taxonomia

Domínio: Bactérias

Divisão: Firmicutes

Aula: Bacilli

Pedido: Lactobacillales

Família: Lactobacillaceae

Gênero: Lactobacillus.

Morfologia

Características microscópicas

Os bacilos têm aproximadamente 2 - 6 μ de comprimento. Eles às vezes podem ser vistos com extremidades arredondadas. Sua distribuição no espaço pode ser isolada ou em cadeias curtas. Alguns formam paliçadas.

Eles são Gram positivos quando corados com a coloração de Gram.

Os lactobacilos possuem peptidoglicanos em sua parede celular e também contêm uma camada de polímero secundária (SCWP), que consiste em ácidos teicóico, lipoteicóico, lipoglicano e teicurônico.

Muitas espécies do gênero Lactobacillus possuem em seus invólucros uma camada adicional de proteínas denominada camada S ou camada superficial (camada S &).

Dentro deste gênero estão espécies como L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir entre outros.

Características macroscópicas

As colônias de Lactobacillus em meio sólido são pequenas (2-5 mm), convexas, lisas, com margens inteiras, opacas e sem pigmentos.

Algumas cepas podem ser amareladas ou avermelhadas. A maioria tem colônias rugosas, enquanto outras, como Lactobacillus confusus, têm colônias viscosas.

Benefícios

O gênero Lactobacillus é benéfico à saúde, tanto humana quanto animal.

Os benefícios estão listados abaixo:

Estabiliza a flora intestinal, aumentando a resistência a infecções neste local

Por exemplo, o Lactobacillus GG parece produzir substâncias antimicrobianas que são ativas contra várias bactérias, como E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis e Salmonella.

Essas substâncias são compostos aromáticos como diacetil, acetaldeído, reuterina, enzimas bacteriolíticas, bacteriocinas, entre outros.

• Previne e controla algumas doenças, como o câncer de cólon.
• Eles melhoram a qualidade da preservação de certos alimentos.
• Eles são usados ​​como ponto de partida pela indústria para obter produtos biotecnológicos aplicáveis ​​à solução de problemas de saúde humana e animal.
• Eles influenciam a biodisponibilidade de nutrientes, facilitando a quebra das proteínas do leite integral, liberando cálcio e magnésio em grandes quantidades.
• Eles também estão envolvidos na síntese de vitaminas B e fosfatos.

Patogenicidade

A patogenicidade dos lactobacilos é rara, embora recentemente alguns processos infecciosos tenham sido relatados em humanos onde esses microrganismos foram encontrados envolvidos.

Isso inclui cárie dentária, doença vascular reumática, abscessos, septicemia e endocardite infecciosa, causada por L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum e ocasionalmente Lactobacillus salivarius.

No entanto, as bases bioquímicas dessa patogenicidade ainda são desconhecidas.

Tabela: Tipos de infecção causada por várias espécies do gênero Lactobacillus

Referências

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