Lactococcus lactis to Gram-dodatnia, niemotylna, katalazy ujemna, homofermentacyjna bakteria. Należy do grupy bakterii kwasu mlekowego (LAB). Metabolizm bakterii z tej grupy prowadzi do produkcji kwasu mlekowego.
W odpowiednich warunkach L. lactis może szybko obniżyć pH i potencjał redoks pożywki hodowlanej. Dzięki temu znajduje zastosowanie w produkcji fermentowanych produktów mlecznych.
Lactococcus lactis. Skaningowa mikrografia elektronowa, powiększenie 20000X. Sporządzono przez: Joseph A. Heintz, University of Wisconsin-Madison. Zrobiono i zredagowano z https://bioinfo.bact.wisc.edu/themicrobialworld/Lactococcus.html
Gatunek Lactococcus lactis obejmuje cztery podgatunki i jeden biowar. Mimo szerokiego zastosowania w produkcji żywności wiąże się z wieloma chorobami.
Głównymi przyczynami zakażenia tą bakterią są predyspozycje pacjentów z osłabionym układem odpornościowym i długotrwałe narażenie na niepasteryzowane produkty mleczne.
cechy
Lactococcus lactis to bakteria homofermentacyjna, która podczas fermentacji glukozy wytwarza wyłącznie kwas L-mlekowy. Nie tworzy zarodników. Rośnie w 10 ° C, ale nie w 45 ° C.
Rośnie na pożywkach z 4% (w / v) NaCl, z wyjątkiem L. lactis subsp. cremoris, który obsługuje tylko stężenia soli wynoszące 2% (w / v).
Niektóre z jego szczepów są zdolne do wydzielania pozakomórkowych substancji polisacharydowych. Wszystkie podgatunki są fakultatywnie beztlenowe, niehemolityczne, ujemne pod względem katalazy i zawierają fosfatydyloglicerol i kardiolipinę.
Taksonomia
Lactococcus lactis to gatunek typowy dla rodzaju. Wcześniej znajdował się w obrębie Streptococcus (lactis) z grupy N klasyfikacji Lancefield. Należy do gromady Firmicutes, rzędu Lactobacillales, rodziny Streptococcaceae.
Obecnie cztery podgatunki i jeden biowar L. lactis subsp. lactis biovar diacetylactis. Ten biowar różni się od L. lactis subsp. lactis i cremoris ze względu na ich zdolność do wykorzystywania cytrynianu do produkcji diacetylu.
Ponieważ jednak w tej zdolności pośredniczą plazmidy, jest to cecha niestabilna, dla której bakteria nie może zostać uznana za podgatunek.
Morfologia
Lactococcus lactis jest pleomorficzny, w kształcie kokosa lub jajowaty i może rosnąć pojedynczo, parami lub w łańcuchach. W przypadku łańcucha, komórki mogą mieć kształt prętów. Nie ma wici ani fimbrii. Posiadają liczne plazmidy, które mogą różnić się wielkością od 1 kb (kilobase) do ponad 100 kb.
Lactococcus lactis charakteryzuje się licznymi odmianami fenotypowymi, czasami trudno jest rozpoznać różnice, jakie istnieją między składającymi się na niego podgatunkami.
Lactococcus lactis subsp. Na przykład lactis biovar diacetylactis, według niektórych autorów, wytwarza amoniak z argininy. Jednak inni autorzy argumentują odwrotnie, wskazując, że ta cecha odpowiada Lactococcus lactis subsp. cremoris.
Siedlisko
Pomimo powszechnego powiązania Lactococcus lactis z produktami mlecznymi, bakteria została pierwotnie wyizolowana z roślin. Niektórzy autorzy uważają, że u roślin znajduje się w stanie spoczynku i uaktywnia się w momencie wejścia do przewodu pokarmowego przeżuwaczy po spożyciu.
W roślinach może rosnąć jako epifit i jako endofit. Może rosnąć na różnych częściach roślin, w tym na łodygach eukaliptusa, kukurydzy, grochu i liściach trzciny cukrowej.
Dodatkowo został wyizolowany u zwierząt oraz z gleby na fermach bydła. Został również znaleziony w zakładach produkujących ser, ściekach z przemysłu leśnego oraz powierzchniowych wodach morskich i basenach.
Lactococcus lactis. Kolonie punktowe, półprzezroczyste. Hodowle inkubowano przez 48 godzin w atmosferze mikrotlenowej. Zrobione i zredagowane z http://atlas.sund.ku.dk/microatlas/food/bacteria/Lactococcus_lactis/
Korzyści
Lactococcus lactis jest stosowany w fermentacji produktów mlecznych, takich jak ser i jogurt, oraz warzyw w celu uzyskania kiszonej kapusty i tym podobnych. Bakterie nadają żywności smak i wytwarzają kwas, który pomaga ją zachować.
Wytwarza również probiotyki i bakteriocyny. Te ostatnie to biologicznie aktywne peptydy lub kompleksy białkowe.
Wśród bakteriocyn wytwarzanych przez tę bakterię znajduje się nizyna, która działa na bakterie Gram-dodatnie, zarodniki bakterii Clostridia i pałeczki, patogenne paciorkowce i gronkowce.
Lactoccocus lactis został również zmodyfikowany genetycznie w celu uzyskania innych związków o zastosowaniu medycznym i przemysłowym.
Choroby
Lactococcus lactis jest uważany za oportunistyczny patogen o niskiej wirulencji. Jednak w ostatnich latach jego częstość występowania u ludzi i zwierząt rośnie.
W przypadku ludzi osłabiony układ odpornościowy i narażenie na niepasteryzowane produkty mleczne lub ich spożycie są czynnikami ryzyka.
W ludziach
Lactococcus lactis subsp. cremoris opisywano jako czynnik wywołujący bakteriemię, ostrą biegunkę, bakteryjne zapalenie wsierdzia, posocznicę, ropnie wątroby i mózgu, martwicze zapalenie płuc, ropne zapalenie płuc, septyczne zapalenie stawów, zakażenie głębokiej szyi, zakażenie krwiobiegu cewnika, zapalenie otrzewnej, ropniak, zapalenie dróg żółciowych wstępujący i zapalenie kanałów.
Lactococcus lactis subsp. lactis został również wyizolowany z klinicznych próbek krwi, zmian skórnych i moczu. Istnieją doniesienia, że Lactococcus lactis subsp. lactis w sytuacjach nagłych, takich jak septyczne zapalenie stawów, zapalenie otrzewnej i zapalenie kości i szpiku.
Leczenie
Nie ma zdefiniowanego standardowego leczenia Lactococcus lactis subsp. cremoris. Testy wrażliwości były podstawą do określenia leczenia w każdym przypadku.
W oparciu o te kryteria zastosowano penicylinę, cefalosporynę trzeciej generacji, cefotaksym i koamoksiklav. Cefotaksym wykazał słabe wyniki w leczeniu ropnia wątroby, być może z powodu powikłań ropniaka.
Dopóki nie ma konkretnego przewodnika, terapia przeciwdrobnoustrojowa musi być zgodna z wrażliwością patogenu wyizolowanego z kultur. W większości przypadków wankomycyna była skuteczna.
Alternatywna terapia przeciwdrobnoustrojowa, która również okazała się skuteczna, obejmuje ceftriakson i gentamycynę przez 10 dni, a następnie dożylne podawanie ceftriaksonu przez 6 tygodni.
U zwierząt
Lactococcus lactis subsp. lactis został powiązany z przypadkiem masowej śmierci ptactwa wodnego w Hiszpanii. Zdarzenie, które miało miejsce w 1998 r., Dotknęło ponad 3000 ptaków (0,6% ogólnej populacji ptactwa wodnego na tym terenie).
Najbardziej dotkniętymi gatunkami były łyski, łopaty i dzikie kaczki. Objawami były: opadające skrzydła, spowolnienie i niewydolność oddechowa. Badania sekcyjne wykazały łagodne przekrwienie płuc.
Podgatunek ten spowodował również śmiertelność od 70 do 100% jesiotrów hybrydowych w warunkach uprawy. Chore ryby wykazywały anoreksję, blady kolor ciała i czerwonawe plamy na brzuchu.
W badaniach histopatologicznych stwierdzono liczne, masywne ogniska martwicze, krwotoczne lub koagulacyjne w wątrobie i śledzionie. Macrobrachium rosenbergii powiązano z chorobą białych mięśni u krewetek malezyjskich.
Bibliografia
- S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Zakażenie Lactococcus lactis cremoris: już nie rzadkie? Raporty przypadków BMJ.
- D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomia, fizjologia i wzrost Lactococcus lactis: przegląd. Mljekarstvo.
- J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001) Lactococcus lactis subsp. lactis Infection in Waterfowl: Pierwsze potwierdzenie u zwierząt. Pojawiające się choroby zakaźne.
- MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Nowa kultura probiotyczna Lactococcus lactis ssp. lactis: efektywne możliwości i perspektywy. Journal of Microbial and Biochemical Technology.
- G. Georgountzos, C. Michopoulos, C. Grivokostopoulos, M. Kolosaka, N. Vlassopoulou, A. Lekkou (2018). Infekcyjne zapalenie wsierdzia u młodej osoby dorosłej wywołane przez Lactococcus lactis: opis przypadku i przegląd literatury. Opisy przypadków w medycynie.
- HS Kim, DW Park, YK Youn, YM Jo, JY Kim, JY Song, J.-W. Sohn, HJ Cheong, WJ Kim, MJ Kim, WS Choi (2010). Ropień wątroby i ropień wywołane przez Lactococcus lactis cremoris. Journal of Korean Medical Science.