Lactobacillus delbrueckii: karakteristik, morfologi

Lactobacillus delbrueckii: karakteristik, morfologi

Lactobacillus delbrueckii merupakan bakteri Gram positif, dengan bentuk batang memanjang dan ujung membulat. Ini adalah katalase negatif, homofermentatif, dan tidak memiliki flagel. Itu milik sekelompok spesies yang menyandang namanya sebagai spesies tipe. Ini dibagi menjadi enam subspesies.

Beberapa subspesies ini dianggap probiotik dan digunakan dalam industri makanan. Penggunaan utamanya adalah untuk fermentasi produk susu dan untuk produksi keju dan yogurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto oleh: Jeff Broadbent, Universitas Negeri Utah. Diambil dan diedit dari https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

Indeks artikel

Karakteristik

Lactobacillus delbrueckii adalah Gram positif dan katalase negatif. Ini adalah homofermentatif, memproduksi asam D-laktat secara eksklusif. Semua strain memfermentasi glukosa, fruktosa, manosa, dan laktosa.

Fermentasi sukrosa dan N-asetilglukosamin lebih bervariasi, tergantung pada subspesies dan strainnya. Ia dapat tumbuh pada suhu di atas 45 ° C, tetapi tidak berkembang pada suhu 15 ° C atau di bawahnya.

Taksonomi

Menurut taksonomi formal, Lactobacillus delbrueckii termasuk dalam filum Firmicutes , kelas Bacilli, ordo Lactobacillales, dan famili Lactobacillaceae.

Selain itu, ia termasuk dalam kelompok fungsional (tanpa validitas taksonomi) Bakteri Asam Laktat (BAL). BAL diberi nama setelah memproduksi asam laktat selama fermentasi gula.

Kelompok Lactobacillus delbrueckii saat ini terdiri dari 27 spesies, dengan L. delbrueckii menjadi spesies tipe, tidak hanya dari kelompok, tetapi juga dari genus. Bakteri ini dinamai Max Delbrück, seorang ahli biofisika Jerman.

Lactobacillus delbrueckii terdiri dari enam subspesies: L. delbrueckii subsp delbrueckii , L. delbrueckii subsp lactis , L. delbrueckii subsp bulgaricus , L. delbrueckii subsp sunkii , L. delbrueckii subsp jakobsenii, dan L. delbrueckii subsp indicus .

Keenam subspesies menunjukkan tingkat hubungan DNA-DNA yang tinggi tetapi dapat dibedakan berdasarkan sifat fenotipik dan genotipik yang berbeda.

Morfologi

Semua strain bakteri ini berbentuk seperti batang memanjang. Ukurannya berkisar dari 0,5 hingga 0,8 m dengan lebar 2,0 hingga 9,0 m. Pertumbuhannya dapat secara individu, berpasangan atau dalam rantai pendek.

Mereka tidak menghadirkan momok, jadi mereka tidak mobile. Keenam subspesies berbeda dalam kemampuannya memfermentasi gula yang berbeda. Misalnya, L. delbrueckii subsp bulgaricus , L. delbrueckii subsp indicus, dan L. delbrueckii subsp lactis , pertama kali diisolasi dari produk susu, semuanya positif laktosa.

Di sisi lain, L. delbrueckii subsp delbrueckii dan L. delbrueckii subsp sunkii , yang diisolasi dari produk non-susu, adalah laktosa-negatif. Ini menunjukkan fermentasi karbohidrat yang terkait dengan relung berbeda yang ditempati subspesies ini.

Subspesies Lactobacillus delbrueekii dapat dibedakan dengan variasi fenotipik. Misalnya, Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus memfermentasi beberapa karbohidrat, yaitu glukosa, laktosa, fruktosa, manosa, dan kadang-kadang galaktosa. Ini termofilik, dan memiliki suhu pertumbuhan hingga 48 atau 50 ° C. Ini menyajikan rasio Guanin-Sitosin antara 49 dan 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii , pada bagiannya, memfermentasi berbagai polisakarida, termasuk arabinosa, eritritol, selobiosa, fruktosa, galaktosa, glukosa, laktosa, laktulosa, lixose, maltosa, manitol, manosa, ribosa, melibiosa, sukrosa, sorbex, dan xilosa. Pertumbuhan terjadi pada suhu 40 – 50 °C, tergantung media tanamnya. Ini menyajikan rasio Guanin-Sitosin 50,2%.

Lactobacillus sp. Diambil dan diedit dari https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

Kegunaan

Hanya dua dari subspesies L. delbrueckii yang memiliki relevansi komersial, L. delbruckii subsp. bulgaricus dan L. delbrueckii subsp. laktis .

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgarikus

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus pertama kali diisolasi dari susu Bulgaria. Subspesies ini digunakan, dalam kombinasi dengan Streptococcus thermophilus , untuk produksi komersial yogurt. Ini juga digunakan dalam produksi keju Swiss dan Italia.

Peran utama S. thermophilus dan L. delbruckii subsp. bulgaricus dalam membuat yogurt adalah dengan mengasamkan susu, menghasilkan sejumlah besar asam laktat dari laktosa.

Asam laktat, selain mengasamkan susu, berkontribusi pada rasa yogurt. Rasa khas yogurt tidak hanya disebabkan oleh asam laktat, tetapi juga berbagai senyawa karbonil, seperti asetaldehida, aseton, dan diacetyl, yang diproduksi oleh bakteri.

Lactobacillus delbruckii dalam produksi keju. Foto oleh Irma Esther Montenegro H. Diambil dan diedit dari https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus menunjukkan aktivitas probiotik. Asupannya dalam yogurt membantu mencegah penyakit rongga mulut.

Mekanisme yang diusulkan untuk aktivitas probiotik basil ini meliputi: 1) antagonisme dengan patogen melalui kompetisi untuk tempat pengikatan dan/atau penghambatan jalur pensinyalan intraseluler; 2) stimulasi sistem imun mukosa dan peningkatan pertahanan pejamu terhadap bakteri patogen dan antigen asing.

Beberapa strain lactobacillus ini mampu menghasilkan eksopolisakarida (EPS). Di antara efek fisiologis EPS adalah peningkatan dan pengaturan respon imun dan pengurangan kolesterol.

Lactobacillus delbruckii subsp. laktis

Untuk bagiannya, L. delbrueckii subsp. lactis awalnya diisolasi dari sumber susu. Penggunaan subspesies ini terutama untuk produksi komersial keju mozzarella.

Studi terbaru menunjukkan potensi tinggi dari Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) untuk digunakan dalam budidaya. Strain ini telah diterapkan dalam diet larva ikan laut ( Dicentrarchus labrax , L.) dalam budidaya.

Penerapannya meningkatkan kesehatan ikan dan meningkatkan kelangsungan hidup mereka, memungkinkan untuk meningkatkan produksi mereka. Bakteri dipasok menggunakan Brachionus plicatilis dan / atau Artemia salina sebagai pembawa.

Ini juga telah terbukti merangsang sistem kekebalan usus larva dan mengurangi transkripsi gen pro-inflamasi kunci. Penerapannya pada tanaman lain dan profitabilitasnya belum dievaluasi.

Dari subspesies spesies yang tersisa, L. delbrueckii subsp. indicus pertama kali diisolasi pada tahun 2005 dari produk susu di India. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii pada tahun 2012, dari produk nabati; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii , sementara itu, diisolasi dari minuman beralkohol fermentasi pada tahun 2015.

Kegunaan potensial

Temuan yang relatif baru dari subspesies terakhir ini mungkin menjadi salah satu alasan utama mengapa mereka saat ini tidak relevan secara komersial. Mengurutkan genom masing-masing kemungkinan akan membantu menentukan properti yang bisa menjadi relevansi komersial di masa depan.

Ini juga dapat membantu menjelaskan mekanisme adaptasi mereka terhadap lingkungan yang kompleks. Yang terakhir dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas spesies komersial yang dikenal, terutama di bidang resistensi fag, adaptasi terhadap kondisi stres lingkungan. Atau untuk meningkatkan produksi eksopolisakarida dan menghasilkan senyawa rasa yang diinginkan.

Patogeni

Spesies Lactobacillus yang berbeda umumnya dianggap non-patogen. Namun, Infeksi Saluran Kemih (ISK) yang disebabkan oleh bakteri dari genus ini, termasuk Lactobacillus delbrueckii , telah dilaporkan dalam beberapa tahun terakhir.

Korban utama dari infeksi ini adalah wanita lanjut usia. Karena spesies ini tidak mereduksi nitrat menjadi nitrit, ISK yang disebabkannya biasanya tidak terdeteksi pada strip tes skrining. Mereka juga telah dikaitkan dengan bakteremia dan pielonefritis.

Referensi

  1. E. Salvetti, S. Torriani, GE Felis (2012). Genus Lactobacillus : Pembaruan Taksonomi. Probiotik dan Protein Antimikroba.
  2. F. Dellaglio, GE Felis, A. Castioni, S. Torriani, J.-E. Germond (2005). Lactobacillus delbrueckii subsp. indicus subsp. nov., diisolasi dari produk susu India. Jurnal Internasional Mikrobiologi Sistematis dan Evolusi.
  3. DB Adimpong, DS Nielsen, KI Srensen, FK Vogensen, H. Sawadogo-Lingani, PMF Derkx, L. Jespersen (2013). Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii subsp. nov., diisolasi dari dolo wort, minuman fermentasi beralkohol di Burkina Faso International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
  4. S. Silvi, M. Nardi, R. Sulpizio, C. Orpianesi, M. Caggiano, O. Carnevali, A. Cresci (2008). Pengaruh penambahan Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii pada komposisi mikrobiota usus dan kontribusinya terhadap kesejahteraan ikan bass Eropa ( Dicentrarchus labrax , L.). Ekologi Mikroba dalam Kesehatan dan Penyakit.
  5. Y. Kudo, K. Oki, K. Watanabe (2012). Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii subsp. nov., diisolasi dari sunki, acar tradisional Jepang. Jurnal Internasional Mikrobiologi Sistematis dan Evolusi.
  6. KM Duprey, L. McCrea, BL Rabinowitch, KN Azad (2012). Pielonefritis dan Bakteremia dari Lactobacillus delbrueckii . Laporan Kasus Penyakit Menular.