BIFIDOBACTERIUM: CHARAKTERYSTYKA, ROZMNAŻANIE, ODŻYWIANIE, KORZYŚCI - BIOLOGIA - 2026

Bifidobacterium to rodzaj bakterii z klasy Actinobacteria, który grupuje gatunki charakteryzujące się tym, że są Gram-dodatnie, pozbawione wici, zwykle rozgałęzione i beztlenowe. Są jedną z głównych grup bakterii wchodzących w skład flory przewodu pokarmowego ssaków, w tym człowieka.

Bakterie te zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w 1899 r. Przez francuskiego pediatrę Henri Tissier, który wyizolował je z flory jelitowej niemowląt i do 1960 r. Uważano, że wszystkie należą do tego samego gatunku, zwanego Lactobacillus bifidus. Obecnie rodzaj Bifidobacterium obejmuje ponad 30 ważnych gatunków.

Obraz mikroskopowy dorastającego Bifidobacterium. Zrobione i zredagowane z: Y tambe.

Niektóre gatunki z rodzaju są używane jako probiotyki, to znaczy mikroorganizmy, które po spożyciu są w stanie zmienić florę jelitową, promując korzyści dla zdrowia tych, którzy je spożywają.

Jedną z zalet stosowania Bifidobacterium jako probiotyków jest fakt, że pomaga w ruchach perystaltycznych jelita. Pomaga również zwalczać skutki uboczne leczenia Helicobacter pylori, takie jak biegunka i cuchnący oddech.

Charakterystyka ogólna

Bakterie z rodzaju Bifidobacterium mają charakterystyczny kształt litery Y, od którego pochodzi nazwa grupy (bakterie bifid). Wszystkie są Gram-dodatnie, to znaczy zabarwione na fioletowo metodą Grama.

Do ostatnich lat badacze uważali, że wszystkie bifidobakterie są ściśle beztlenowe, jednak odkrycie i opis nowych gatunków z rodzaju pokazało, że mają one różny poziom tolerancji tlenu.

W zależności od tej tolerancji, obecnie Bifidobacterium dzieli się na cztery grupy: bakterie nadwrażliwe na O ₂ , wrażliwe na O ₂ , aerotolerancyjne i mikroaerofilne.

Należą do grupy tzw. Bakterii kwasu mlekowego, czyli tych bakterii, których głównym końcowym produktem fermentacji węglowodanów jest kwas mlekowy.

Wszystkie z nich są nieruchome z powodu braku wici.

Genom członków tego rodzaju waha się od 1,73 do 3,25 Mb, przy czym około 15% genów jest związanych z kodowaniem enzymów biorących udział w metabolizmie węglowodanów.

Bifidobacteria są szeroko rozpowszechnione w przewodzie pokarmowym, pochwie i jamie ustnej ssaków, w tym ludzi. Naukowcy wyizolowali również niektóre gatunki z przewodu pokarmowego ptaków i owadów.

Taksonomia

Bakterie te są taksonomicznie zlokalizowane w rodzaju Actinobacteria, klasa Actinobacteria, rząd Bifidobacteriales, rodzina Bifidobacteriaceae. Bifidobakterie zostały po raz pierwszy wyizolowane w 1899 roku przez dr Tissier z Institut Pasteur we Francji i nazwał je bifida ze względu na ich charakterystyczny kształt.

Pomimo faktu, że rodzaj Bifidobacterium został założony przez Orla-Jensen w 1924 r., Do 1960 r. Wszystkie bifidobakterie uważano za jeden gatunek należący do rodzaju Lactobacillus (L. bifidus).

Obecnie rozpoznaje się 32 gatunki Bifidobacterium, wiele z nich zidentyfikowano na podstawie sekwencjonowania genomu.

Reprodukcja

Bakterie z rodzaju Bifidobacterium rozmnażają się przez podział binarny. Jest to proces rozmnażania bezpłciowego, który rozpoczyna się od replikacji materiału genetycznego, który składa się z pojedynczego kolistego dwuniciowego chromosomu DNA.

Po replikacji chromosomu każda kopia znajduje się na jednym biegunie komórki bakteryjnej, rozpoczyna się podział cytoplazmy i tworzenie przegrody, która rozdzieli cytoplazmę na dwa przedziały, proces ten nazywa się cytokinezą.

Pod koniec tworzenia się ściany komórkowej i błony komórkowej w przegrodzie powstają dwie mniejsze komórki potomne, które następnie rosną i mogą ponownie wejść w proces rozszczepienia.

Odżywianie

Bifidobakterie to przeważnie komensały w przewodzie pokarmowym ssaków i innych organizmów, tam wspomagają trawienie węglowodanów o dużej masie cząsteczkowej, rozkładając je do mniejszych cząsteczek, które mogą być przez nie przyswajane, przez inne bakterie, a także przez ich żywicieli.

Ludzie, podobnie jak inne metazoany, nie są w stanie strawić niektórych polisacharydów, podczas gdy bakterie, ponieważ są zdolne do syntezy enzymów, takich jak fruktanazy, które działają poprzez zrywanie wiązań tworzących polisacharydy zwane fruktanami.

Obraz mikroskopii elektronowej Bifidobacterium longum. Zrobione i zredagowane z: Julie6301.

Fruktan to ogólna nazwa różnych polimerów fruktozy, które są częścią materiału rezerwowego wielu różnych roślin.

Pokarmy z bifidobakteriami

Bifidobacteria należą do grupy bakterii kwasu mlekowego, czyli bakterii wytwarzających kwas mlekowy w wyniku fermentacji węglowodanów. Pokarmy zawierające Bifidobacterium to głównie produkty mleczne i ich pochodne.

Te produkty obejmują sery, jogurt i kefir. Ten ostatni to produkt podobny do jogurtu, który uzyskuje się w wyniku fermentacji mleka drożdżami i bakteriami. Jest to żywność pochodząca z Europy Wschodniej i Azji Południowo-Zachodniej i zawiera większe ilości probiotyków niż jogurt.

Mechanizm działania jako probiotyki

Po pierwsze, proces odżywiania bifidobakterii wspomaga trawienie cukrów, które są niestrawne dla człowieka bezpośrednio, rozkładając je i uwalniając składniki odżywcze, które mogą być przyswojone przez gospodarza.

Po drugie, kwas mlekowy, produkt metabolizmu bifidobakterii, pomaga obniżyć pH przewodu pokarmowego, co zapobiega namnażaniu się bakterii Gram-ujemnych, które mogą być niebezpieczne dla zdrowia.

Korzyści zdrowotne

Znaczenie obecności bifidobakterii w przewodzie pokarmowym dla zdrowia człowieka było znane badaczom od początku ubiegłego wieku. Rzeczywiście, już w 1907 roku ówczesny dyrektor Instytutu Pasteura, Elie Metchnikoff, zaproponował teorię, że bakterie kwasu mlekowego są korzystne dla zdrowia ludzkiego.

Metchnikoff oparł swoją teorię na fakcie, że długowieczność bułgarskich rolników wydawała się być związana ze spożywaniem sfermentowanych produktów mlecznych. W związku z tym mikrobiolog zasugerował doustne podanie fermentujących kultur bakterii w celu wszczepienia się do przewodu pokarmowego, dokonując ich dobroczynnego działania.

Obecność bifidobakterii w przewodzie pokarmowym pomaga w procesie trawienia węglowodanów, a także wiąże się z mniejszą częstością alergii. Obecnie niektóre gatunki Bifidobacterium są ogólnie uważane za bezpieczne i stosowane jako probiotyki w przemyśle spożywczym.

Według kompleksowej bazy danych leków naturalnych, stosowanie tych bakterii jako probiotyków jest prawdopodobnie bezpieczne w leczeniu niektórych zaburzeń, takich jak:

Zaparcie

Zaparcia to trudność w wykonywaniu wypróżnień, które na ogół występują rzadziej niż trzy razy w tygodniu, z nadmiernym wysiłkiem, bólem i uczuciem niepełnych wypróżnień. Może to być związane z różnymi czynnikami, takimi jak między innymi dieta uboga w błonnik, cukrzyca, stres, depresja, choroby serca lub tarczycy.

Badania kliniczne wykazały, że dodanie Bifidobacterium do diety pomaga zwiększyć wypróżnienia, znacznie zwiększając liczbę tygodniowych wypróżnień u pacjentów. Jednak wynik ten może się różnić w zależności od zastosowanego szczepu bifidobakterii.

Pokarm z bifidobakteriami. 90 gramów ziaren kefiru na talerzu. Zrobiono i zredagowano z: Webaware.

Infekcja wg

Helicobacter pylori to bakteria Gram-ujemna charakteryzująca się helikalnym kształtem, stąd nazwa rodzaju. Żyje wyłącznie w przewodzie pokarmowym człowieka i może powodować różne choroby, takie jak zapalenie żołądka, wrzód trawienny i chłoniak tkanki limfatycznej związanej z błoną śluzową.

Leczenie zakażenia H. pylori obejmuje dwie różne odmiany antybiotyków zapobiegających rozwojowi oporności, a także leki zobojętniające sok żołądkowy, które pomagają przywrócić wyściółkę ścian żołądka. Zabieg ten może powodować skutki uboczne, takie jak biegunka i cuchnący oddech.

Ponadto antybiotyki działają zarówno na H. pylori, jak i na inne obecne bakterie. Jeśli zabiegowi towarzyszy spożycie bifidobakterii i pałeczek kwasu mlekowego, zmniejsza się skutki uboczne zabiegu. Zapobiegają również ponownej kolonizacji przewodu pokarmowego przez bakterie Gram-ujemne.

Biegunka

Rotawirusy to bezotoczkowe, dwukapsydowe wirusy w kształcie koła, które mogą powodować chorobę charakteryzującą się wymiotami i wodnistą biegunką u niemowląt przez 3 do 8 dni. Podawanie bifidobakterii może skrócić czas trwania tego typu biegunki.

Podobnie, jeśli bifidobakterie zostaną połknięte razem z Lactobacillus lub Streptococcus, może zapobiec biegunce podróżnika, która jest łagodną infekcją wywołaną przez bakterie zanieczyszczające wodę lub niewłaściwie traktowaną żywność.

Zapalenie lub zapalenie torebki

Zapalenie pęcherzyka płucnego jest nieswoistym zapaleniem rezerwuaru krętniczo-odbytniczego o nieznanej przyczynie, chociaż istotną rolę w jego rozwoju odgrywa flora kałowa. Dotyka pacjentów, którzy przeszli panproktokolektomię i powoduje znaczne pogorszenie ich jakości życia.

Różne badania kliniczne dostarczyły wystarczających dowodów, aby wykazać, że przyjmowanie probiotyków składających się z bifidobakterii, pałeczek kwasu mlekowego, z lub bez paciorkowców, pomaga zapobiegać pojawieniu się tego zapalenia.

Infekcje dróg oddechowych

Regularne przyjmowanie probiotyków zawierających bifidobakterie pomaga wzmocnić układ odpornościowy osób zdrowych, zapobiegając tym samym pojawianiu się infekcji dróg oddechowych, jednak nie pomaga w profilaktyce zakażeń szpitalnych u niemowląt i młodzieży.

Inne choroby

Istnieje wiele innych chorób, w przypadku których sugeruje się, że przyjmowanie Bifidobacterium może mieć korzystne skutki, ale dla których nie ma wystarczających dowodów naukowych na poparcie takich twierdzeń. Należą do nich egzema, biegunka lekowa, choroba afektywna dwubiegunowa i cukrzyca.

Nie można też zagwarantować, że jest skuteczny w leczeniu celiakii, zapalenia stawów, spowalniania starzenia, zapobiegania infekcjom związanym z chemioterapią, kontrolowania poziomu cholesterolu i innych chorób.

Bibliografia

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall i BJ McCarthy (1978). Mikrobiologia. Wydanie 2. Holt, Rinehart i Winston.
2. Bifidobacterium. Na Wikipedii. Odzyskane z: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen i M. Ventura (2007). Śledzenie taksonomii rodzaju Bifidobacterium w oparciu o podejście filogenomiczne. Mikrobiologia stosowana i środowiskowa
4. M. Ventura i R. Zink (2002). Szybka identyfikacja, różnicowanie i proponowana nowa klasyfikacja taksonomiczna Bifidobacterium lactis. Mikrobiologia stosowana i środowiskowa.
5. Bifidobacteria. W MedicinePlus. Odzyskany z: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Ocena selektywnej pożywki na bazie mupirocyny do zliczania bifidobakterii z probiotycznej paszy dla zwierząt. Journal of Microbiological Methods.