Lactococcus: karakteristik, morfologi, manfaat, patogenesis

Lactococcus: karakteristik, morfologi, manfaat, patogenesis

Lactococcus adalah genus bakteri gram positif, pleomorfik yang dapat tumbuh sendiri-sendiri, berpasangan, atau berantai. Mereka adalah kemoorganotrof homofermentatif, mereka menghasilkan asam laktat dengan fermentasi glukosa.

Industri makanan menggunakan beberapa spesies genus. Mereka umumnya dianggap patogen non-patogen atau oportunistik. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, jumlah kasus klinis yang terkait dengan infeksi oleh mikroorganisme ini telah meningkat, baik pada hewan maupun pada manusia.

Lactococcus lactis, Gambar mikroskopis. Diambil dan diedit dari https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-Secretion-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-development-by- NIZO-Food-Research.html

Indeks artikel

Karakteristik

-Lactococcus adalah organisme quimioorganótrofos.

-Mereka tidak memiliki flagel, juga tidak membentuk spora. Mereka adalah anaerobik fakultatif, katalase negatif, dan non-hemolitik.

-Tumbuh pada suhu 10 ° C, tetapi tidak pada suhu 45 ° C. Mereka umumnya tumbuh di media dengan 4% (b / v) NaCl . Mereka menghasilkan asam L-laktat dengan memfermentasi glukosa.

-Semua strain mengandung phosphatidylglycerol dan cardiolipin. Sebagian besar bereaksi dengan antiserum golongan N.

-Beberapa strain memiliki tingkat menaquinone yang rendah. Kandungan GC DNA berkisar antara 34 hingga 43% per mol.

Taksonomi

Genus Lactococcus didirikan pada tahun 1985, untuk menampung sekelompok bakteri yang sebelumnya termasuk dalam genus Streptococcus ( lactis ) dari kelompok N dari Lancefield Classification.

Pemisahan dilakukan atas dasar hibridisasi asam nukleat, fisiologis, imunologi komparatif, dan studi komposisi lipid dan asam lipoteichoic.

Secara taksonomi terletak di keluarga Streptococcaceae, dari ordo Lactobacillales, milik kelas Basil dari filum Firmicutes .

Saat ini genus memiliki 14 spesies yang valid, sembilan di antaranya telah dideskripsikan dalam dekade terakhir, termasuk Lactococcus reticulitermitis , dijelaskan pada tahun 2018. Lactococcus garviae memiliki dua subspesies dan Lactococcus lactis memiliki empat subspesies dan biovar yang valid.

Morfologi

Bakteri dari genus Lactococcus berbentuk seperti bola atau sel ovoid, yang dapat tumbuh sendiri-sendiri, berpasangan atau berantai. Dalam hal memiliki bentuk rantai, sel-selnya memanjang ke arah rantai yang sama.

Mereka memiliki banyak plasmid yang dapat bervariasi dalam ukuran dari 2 kb (Kilobase) hingga lebih dari 100 kb. dinding sel terdiri dari peptidoglikan dan matriks polisakarida, asam teikoik, dan protein.

Lactococcus reticulitermitis, sel pada pelat agar 27, setelah 2 hari inkubasi pada 30 ° C dalam kondisi anaerob. Diambil dan diedit dari http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

Keuntungan

Genus ini terdiri dari 14 spesies dimana hanya Lactococcus lactis yang biasa digunakan untuk keperluan industri, terutama subspesies L. lactis subsp. laktis .

Lactococcus lactis telah digunakan secara historis, baik pengrajin maupun industri, dalam fermentasi makanan, seperti keju, yogurt, asinan kubis dan sejenisnya.

Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) mencantumkannya sebagai Umumnya Diakui Sebagai Aman (GRAS). Bakteri ini, selain memberikan rasa, juga menghasilkan asam yang mengawetkan makanan.

Probiotik

Bakteri Asam Laktat (BAL) yang diisolasi dari produk susu alami sangat menarik di antara mengoreksi probiotik dari mikrobiota usus normal. Banyak BAL mensintesis peptida atau kompleks protein yang aktif secara biologis.

Senyawa ini dikenal sebagai bakteriosin. Lactococcus lactis menghasilkan bakteriosin seperti lacticin, nisins, dan lactococcins. Nisin adalah senyawa yang paling banyak dipelajari dalam kelompok terakhir.

Nisin, diproduksi oleh beberapa strain Lactococcus lactis subsp. lactis , adalah bakteriosin spektrum luas dengan aktivitas antimikroba yang ditingkatkan. Salah satu sifat terpenting nisin adalah aktivitasnya terhadap bakteri Gram positif dan spora bakteri clostridia dan basil.

Ia juga bekerja melawan bakteri lain yang tidak membentuk spora, seperti banyak spesies streptokokus patogen dan stafilokokus. Ini juga tidak beracun, stabil pada pH rendah dan tidak mempengaruhi mikrobiota saluran pencernaan.

Semua sifat ini memperkuat peran bakteri dalam industri makanan.

Potensi penggunaan

Selain perannya yang penting dalam industri makanan, L. lactis telah digunakan dalam rekayasa genetika. Faktor-faktor seperti genom yang benar-benar diurutkan, berukuran kecil (2,3 Megabase atau Mbp) dan sistem kloning yang berhasil dikembangkan, telah menjadikannya caral yang berfungsi.

Para peneliti telah memperoleh, misalnya, galur Lactococcus lactis yang dimodifikasi secara genetik yang menghasilkan dan melepaskan Mycobacterium Hsp65. Zat ini merupakan jenis protein heat shock (Hsp). Hsp adalah protein imunodominan yang diekspresikan oleh berbagai sel imun dan bakteri komensal.

Mycobacterium Hsp65 yang diberikan secara oral yang dilepaskan oleh bakteri yang dimodifikasi secara genetik sepenuhnya mencegah kolitis yang diinduksi pada tikus. Hasil ini dapat membuka pilihan alternatif untuk pengelolaan jangka panjang penyakit radang usus pada manusia.

Lactococcus garvieae , diisolasi dari susu sapi, telah terbukti efektif dalam menghambat mikroorganisme patogen pada sapi. Spektrum penghambatan bakteriosin, yang disekresikan oleh Lactococcus garvieae , sebagai zat antimikroba memiliki peran potensial sebagai alternatif bentuk antibiotik terhadap mastitis sapi.

Patogeni

Spesies Lactococcus dianggap organisme virulensi rendah, menyebabkan infeksi oportunistik pada manusia, terutama pada orang dengan sistem kekebalan yang lemah.

Namun, dalam beberapa tahun terakhir, jumlah kasus klinis yang terkait dengan infeksi oleh mikroorganisme ini meningkat, baik pada manusia maupun hewan.

Bakteri Lactococcus garvieae , L. piscium dan L. lactis subsp. lactis diakui sebagai spesies dari genus ini dengan kepentingan klinis terbesar untuk kedokteran manusia dan hewan.

Mereka sering salah diidentifikasi sebagai enterococci atau streptococci. Karena kesulitan dalam mengidentifikasi mereka dengan benar, mungkin kepentingan klinis mereka telah diremehkan.

Pada manusia

Lactococcus garvieae telah dikaitkan dengan berbagai penyakit, terutama jenis rumah sakit. Penyakit tersebut antara lain bakteremia, endokarditis infektif, abses hati, septikemia spontan, divertikulitis, infeksi saluran kemih, dan peritonitis.

Lactococcus lactis subsp. cremoris telah dilaporkan sebagai agen penyebab endokarditis bakteri, septikemia, abses hati dan otak, pneumonitis nekrotikans, pneumonitis purulen, artritis septik, infeksi leher dalam, peritonitis, kolangitis asenden, dan kanalikulitis.

Paparan produk susu yang tidak dipasteurisasi merupakan faktor risiko infeksi bakteri ini. Lactococcus lactis subsp. lactis telah dikaitkan dengan endokarditis, juga telah diisolasi dari sampel klinis darah, lesi kulit dan urin.

Pada hewan

Lactococcus garvieae dan L. piscium bersifat patogen untuk beberapa spesies ikan, L. garvieae juga telah dilaporkan sebagai patogen udang, dan menyebabkan mastitis pada ruminansia. Lactococcus lactis subsp. lactis telah dilaporkan menyebabkan infeksi pada unggas air.

Perawatan

Masih belum ada pedoman khusus untuk terapi antimikroba melawan infeksi Lactococcus . Untuk terapi, sementara itu disarankan untuk menentukan kerentanan patogen yang diisolasi dari kultur.

Penisilin, sefalosporin generasi ketiga, dan koamoksiklav telah digunakan berdasarkan uji kepekaan.

Referensi

  1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Infeksi Lactococcus lactis cremoris : tidak jarang lagi? Laporan Kasus BMJ.
  2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomi, fisiologi dan pertumbuhan Lactococcus lactis : review. Mljakarstvo.
  3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Blz, MD Collins & W. Fischer (1985). Transfer Streptococcus lactis dan Streptococci Terkait ke Genus Lactococcus gen. November Mikrobiologi Sistematis dan Terapan.
  4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Meninjau Munculnya Lactococcus garvieae : Kasus Infeksi Saluran Kemih Terkait Kateter Disebabkan oleh Koinfeksi Lactococcus garvieae dan Escherichia coli . Laporan Kasus Penyakit Menular.
  5. 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 Infeksi pada unggas air: Konfirmasi Pertama pada Hewan. Penyakit menular yang muncul.
  6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Kultur Probiotik Baru Lactococcus lactis ssp. lactis : Peluang dan Prospek Efektif. Jurnal Teknologi Mikroba dan Biokimia.
  7. genus Lactoccocus . Dalam Daftar Nama Prokariotik dengan Tata Nama Kedudukan : LPSN. Diperoleh dari www.bacterio.net/lactococcus.html.
  8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L. Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A. Miyoshi AMC Faria (2017). Lactococcus lactis Penghasil Hsp65 Mencegah Penyakit Radang Usus pada Tikus dengan Jalur Tergantung IL-10 dan TLR2. Perbatasan dalam Imunologi.