Lactobacillus rhamnosus: karakteristik, morfologi

Lactobacillus rhamnosus: karakteristik, morfologi

Lactobacillus rhamnosus adalah Gram-positif, berbentuk batang, mikroaerofilik, dan bakteri fakultatif anaerob. Itu bisa tumbuh sendiri atau dalam rantai pendek. Ini tidak membentuk spora, bergerak, dan katalase-negatif. Ini mesofilik, tetapi beberapa strain dapat tumbuh pada suhu di bawah 15 ° C atau di atas 40 ° C.

Beberapa strain L. rhamnosus digunakan dalam industri makanan karena aktivitas probiotik dan antimikrobanya. Kegunaannya meliputi, tidak hanya sebagai probiotik, tetapi juga sebagai pelindung untuk produk susu fermentasi dan non-fermentasi, minuman, makanan siap saji, sosis, dan salad.

Lactobacillus rhamnosus. Diambil dan diedit dari http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/

Indeks artikel

Karakteristik

Lactobacillus rhamnosus adalah bakteri yang sangat menuntut dalam hal kebutuhan nutrisinya. Untuk tumbuh, Anda membutuhkan asam folat dan vitamin lain seperti riboflavin, niasin, atau asam pantotenat. Ini juga membutuhkan mineral kalsium. Pertumbuhan awalnya membutuhkan media asam, dengan pH antara 4,5 dan 6,4.

Metabolismenya adalah heterofermentatif fakultatif. Ubah heksosa menjadi L (+) – asam laktat, menurut jalur Embden-Meyerhof. Ini juga memfermentasi pentosa. Dengan tidak adanya glukosa, menghasilkan asam laktat, asam asetat, asam format, dan etanol.

Taksonomi

Lactobacillus adalah yang paling beragam dari tiga genera dalam keluarga Lactobacillaceae, milik filum Firmicutes, kelas Bacilli, ordo Lactobacillales.

Genus ini dibagi menjadi tiga kelompok (A, B dan C) menurut jenis fermentasinya : A) termasuk spesies homofermentatif obligat, B) spesies heterofermentatif fakultatif dan C) spesies heterofermentatif obligat.

Lactobacillus rhamnosus termasuk dalam kelompok B dari divisi ini. Hal ini juga termasuk dalam kelompok fungsional Bakteri Asam Laktat (BAL). BAL adalah bakteri yang, melalui fermentasi karbohidrat, terutama menghasilkan asam laktat sebagai metabolit akhir.

Spesies ini awalnya dianggap sebagai subspesies dari L. casei , kemudian diangkat ke tingkat spesies berkat penyelidikan genetik, karena kesamaan morfologi dan karakteristik yang besar.

Ini dan dua spesies lainnya membentuk kompleks Lactobacillus casei , sebuah kelompok fungsional tanpa validitas taksonomi. Salah satu strain yang paling banyak dipelajari dari spesies ini, L. rhamnosus GG, diisolasi dari usus manusia.

Morfologi

Lactobacillus rhamnosus adalah bakteri berbentuk batang, berukuran lebar 0,8-1,0 m dan panjang 2,0-4,0 m. Itu bisa tumbuh sendiri atau dalam rantai pendek. Ia tidak memiliki flagel, itulah sebabnya ia tidak memiliki gerakan. Itu dapat memiliki pilis dan plasmid.

Lactobacillus rhamnosus memiliki berbagai macam strain yang tumbuh di lingkungan yang berbeda, termasuk vagina dan saluran pencernaan manusia. Setiap strain memiliki kemampuan untuk beradaptasi dengan berbagai lingkungan.

Genom pusatnya mengandung 2.164 gen, dari total 4.711 gen. Strain L. rhamnosus LRB memiliki kromosom sirkular sebesar 2.934.954 bp dengan kandungan GC sebesar 46,78%.

Dinding seluler

Dinding sel terutama terdiri dari lapisan tebal peptidoglikan (PG), polimer gula amino yang berikatan silang dengan jembatan peptida. Dinding sel bertanggung jawab untuk mempertahankan bentuk sel. Ini juga membantu melindungi bakteri dari tekanan osmotik internal yang dapat menyebabkan lisis sel.

Komponen gula PG terdiri dari N-asetilglukosamin dan asam N-asetil-muramat yang disusun secara bergantian. Rantai samping peptida, dari tiga hingga lima asam amino, berikatan dengan asam N-asetil-muramat. Susunan yang tepat dari rantai samping peptida dan ikatan silang adalah spesifik spesies.

Kesan seniman Lactobacillus rhamnosus, Foto oleh: Unit Mikroskop Elektron, Institut Bioteknologi, Helsinki. Diambil dan diedit dari https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/

Kegunaan

Lactobacillus rhamnosus digunakan dalam industri makanan untuk produksi yogurt, susu yang difermentasi dan tidak dipasteurisasi, dan keju semi-keras.

Kegunaan medis

Lactobacillus rhamnosus dianggap sebagai probiotik yang berguna untuk pengobatan berbagai penyakit. Strain Lactobacillus rhamnosus GG telah terbukti memiliki banyak kegunaan saat ini dan potensial dalam pengobatan untuk pengobatan penyakit.

Di antara penyakit yang diobati secara positif dengan jenis ini adalah: diare dari berbagai jenis, terutama karena rotavirus pada anak-anak; gastroenteritis akut pada anak-anak; Transportasi gastrointestinal Enterococcus resisten vankomisin pada pasien ginjal; Ini juga telah terbukti membantu dalam mengurangi kemungkinan mengembangkan sindrom Asperger.

Di antara penyakit yang berpotensi diobati atau dicegah dengan pemberian L. rhamnosus GG adalah infeksi saluran pernapasan pada anak; sindrom iritasi usus; dermatitis atopik, eksim; infeksi saluran urogenital; kecemasan dan hipertensi.

Pengalaman in vitro telah menunjukkan bahwa itu dapat memodulasi kekebalan inang dengan mengurangi produksi sitokin inflamasi dari eukariota yang berbeda. Ini juga menginduksi ekspresi gen musin usus, menghambat perlekatan patogen.

Kegunaan medis lainnya termasuk mengurangi permeabilitas usus pada anak-anak dengan sindrom iritasi usus besar. Ini juga membantu meningkatkan penurunan berat badan pada pasien diet .

Digunakan sebagai probiotik

Strain L. rhamnosus GG juga menunjukkan aktivitas probiotik dan antimikroba, yang digunakan dalam industri makanan. Strain ini, secara individual, mampu menghambat Clostridium histolyticum , C. difficile, dan Salmonella enterica .

Dikombinasikan dengan strain lain dari L. rhamnosus atau dengan spesies bakteri non-patogen lainnya, mereka juga menghambat pertumbuhan bakteri yang sangat patogen. Strain L. rhamnosus LC705 menekan pertumbuhan beberapa ragi dan kapang.

Patogenisitas

Lactobacillus rhamnosus telah dikaitkan dengan berbagai jenis infeksi, terutama yang berasal dari rumah sakit, yang mempengaruhi pasien dengan sistem kekebalan yang lemah.

Pada pasien ini, penyakit yang mendasarinya selalu berupa kelainan gastrointestinal yang ganas atau parah. Di antara penyakit yang terkait dengan spesies ini adalah: bakteremia, endokarditis, meningitis dan peritonitis.

Lactobacilli, secara umum, resisten terhadap vankomisin. Lactobacillus rhamnosus rentan terhadap penisilin dan aminoglikosida, dengan tingkat sensitivitas hingga 70%.

Namun, beberapa strain resisten terhadap rejimen antibiotik standar. Daptomisin dapat digunakan sebagai alternatif penisilin; sensitivitas terhadap sefalosporin lebih rendah. Mutasi kromosom pada L. rhamnosus dapat menurunkan afinitas eritromisin terhadap ribosom .

Endokarditis Lactobacillus dianggap sebagai penyakit yang sulit diberantas. Kekambuhan dapat terjadi, terutama karena kurangnya studi yang memadai tentang kerentanan mikroba.

Juga tidak ada perawatan standar, yang dapat meningkatkan kekambuhan dan bahkan kematian. Mungkin produksi asam laktat oleh lactobacilli dapat mengurangi konsentrasi efektif antibiotik, mengurangi efeknya.

Referensi

  1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotik Lactobacillus rhamnosus GG dan penyakit pernapasan pada anak-anak. Industri Makanan Agro Hi Tech, 23, 6, seri suplemen Monografi: Serat Makanan & Pra / Probiotik.
  2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Karakterisasi pertumbuhan Lactobacillus rhamnosus GG dalam susu pada suhu suboptimal. Jurnal Penelitian Pangan dan Gizi.
  3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Draft urutan genom dan deskripsi Lactobacillus rhamnosus strain L31, L34, dan L35. Standar dalam Ilmu Genomik.
  4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Lactobacillus rhamnosus endokarditis: Penyebab yang tidak biasa pada pasien dengan penyakit Barlow. Masyarakat Kardiologi Hellenic.
  5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Pengaruh dua strain Lactobacillus rhamnosus pada profil lipid darah tikus yang diberi diet tinggi lemak. Jurnal Penelitian Makanan Internasional.
  6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Spesies Lactobacillus : Kompleksitas Taksonomi dan Kerentanan Kontroversial. Penyakit Menular Klinis