Karakteristik Lactobacillus, taksonomi, morfologi, manfaat



Lactobacillus adalah genus bakteri yang dibentuk oleh serangkaian spesies bermanfaat yang memiliki minat khusus di industri. Kata Lactobacillus berasal dari "lactis", yang berarti susu, dan "bacillus", yang berarti basil kecil.

Genus diklasifikasikan sebagai karakteristik fenotipik dari jenis fermentasi yang dilakukan. Dasar fisiologis dari klasifikasi ini adalah adanya enzim fruktosa 1 & 6 difosfat aldolase dan fosoketolase, yang merupakan kunci dalam metabolisme homo atau hetero-fermentasi dari heksosa dan pentosa..

Sifat fermentasi dan produk metabolisme membuat bakteri dari genus Lactobacillus adalah di antara organisme pertama yang digunakan oleh manusia untuk produksi makanan.

Mereka juga digunakan untuk pelestarian ini, dengan menghambat invasi oleh mikroorganisme lain yang menyebabkan penyakit asal makanan.

Jenis kelamin Lactobacillus Ini telah menjadi elemen penting untuk makanan modern dan teknologi industri baru, karena minat pada efek menguntungkan dan sifat fungsionalnya.

Indeks

  • 1 Karakteristik
  • 2 Taksonomi
  • 3 Morfologi
    • 3.1 Karakteristik mikroskopis
    • 3.2 Karakteristik makroskopis 
  • 4 Manfaat
  • 5 Referensi

Fitur

Basil ini biasanya tidak motil, tetapi beberapa spesies memiliki motilitas karena adanya flagela perimeter. Mereka adalah Gram positif, namun jika ada bakteri mati mereka bernoda merah, memberikan gambar variabel Gram sebelum pewarnaan Gram.

Mereka tidak bersporulasi dan beberapa galur memiliki tubuh bipolar yang mungkin mengandung polifosfat.

Lactobacillus homofermentatif menyajikan butiran internal yang diungkapkan dengan pewarnaan Gram atau pewarnaan metilen biru.

Untuk diagnosis dan identifikasi spesies, metode yang paling berguna adalah Polymerase Chain Reaction (PCR).

Dinding sel dan ultrastruktur

Dinding sel dari genus Lactobacillus, diamati di bawah mikroskop elektron, biasanya Gram positif, mengandung peptidoglikan (murein) jenis Lysine-D-Asparagine dari beberapa jenis chemotypes.

Dinding ini juga mengandung polisakarida yang terkait dengan peptidoglikan oleh ikatan fosfodiester, tetapi hanya memiliki asam teikoat yang terkait dengannya di beberapa spesies..

Ini juga mengandung mesosom besar yang menjadi ciri genus ini.

Karakteristik biokimia

Sebagian besar tidak memiliki aktivitas proteolitik atau lipolitik dalam media yang mengandung protein atau lemak.

Namun, beberapa strain mungkin memiliki aktivitas proteolitik sedikit karena protease dan peptidase terikat ke dinding sel atau dilepaskan olehnya, serta aktivitas lipolitik yang lemah karena aksi lipase intraseluler..

Biasanya mereka tidak mengurangi nitrat, tetapi spesies tertentu melakukannya ketika pH di atas 6,0.

Lactobacilli tidak mencairkan gelatin, atau mencerna kasein. Mereka juga tidak menghasilkan asam indol atau asam sulfat (H2S), tetapi sebagian besar menghasilkan sejumlah kecil nitrogen larut.

Mereka adalah katalase negatif, meskipun beberapa strain menghasilkan enzim pseudocatalase yang memecah hidrogen peroksida.

Mereka adalah sitokrom negatif, karena tidak adanya porfirin dan menimbulkan reaksi benzidin negatif.

Mereka tumbuh dengan baik dalam media cair, di mana mereka mengendap dengan cepat setelah pertumbuhan berhenti, menimbulkan sedimen yang lembut, granular atau kental, tanpa pembentukan biofilm.

Lactobacillus tidak mengembangkan bau khas ketika tumbuh di media umum, namun mereka berkontribusi untuk memodifikasi rasa makanan yang difermentasi, menghasilkan senyawa yang mudah menguap seperti diacetyl dan turunannya, dan bahkan hidrogen sulfida (H2S) dan amina dalam keju.

Nutrisi dan kondisi pertumbuhan

Lactobacilli membutuhkan karbohidrat sebagai sumber karbon dan energi. Juga asam amino, vitamin dan nukleotida.

Media kultur lactobacilli harus mengandung karbohidrat, pepton, ekstrak daging dan ekstrak ragi yang dapat difermentasi..

Bahkan lebih baik jika mereka dilengkapi dengan jus tomat, mangan, asetat dan ester asam oleat, terutama Tween 80, karena ini merangsang dan bahkan penting untuk banyak spesies.

Spesies dari genus Lactobacillus tumbuh dengan baik dalam media asam ringan, dengan pH awal 6,4-4,5 dan perkembangan optimal antara 5,5 dan 6,2. dan menurun secara nyata dalam media netral atau sedikit basa.

Lactobacillus mampu menurunkan pH substrat di mana mereka berada di bawah 4 oleh pembentukan asam laktat.

Dengan cara ini mereka menghindari atau setidaknya mengurangi pertumbuhan hampir semua mikroorganisme pesaing lainnya, kecuali untuk bakteri asam laktat dan ragi lainnya..

Persyaratan oksigen

Sebagian besar strain Lactobacillus mereka terutama aerotolerant; pertumbuhan optimalnya dicapai dalam kondisi mikroaerofilik atau anaerob.

Diketahui bahwa terjadi peningkatan konsentrasi CO2 (sekitar 5% atau hingga 10%) dapat merangsang pertumbuhan, khususnya pada permukaan media.

Suhu pertumbuhan

Kebanyakan lactobacilli adalah mesofilik (30-40 ° C), dengan batas atas 40 ° C. Meskipun kisaran suhu untuk pertumbuhan berkisar dari 2 hingga 53 ° C, beberapa tumbuh di bawah 15 ° C atau 5 ° C dan ada strain yang tumbuh pada suhu rendah, dekat dengan titik beku (misalnya, mereka yang hidup dalam daging dan ikan beku ).

Di sisi lain, ada lactobacilli "termofilik", yang mungkin memiliki batas suhu atas 55ºC dan tidak tumbuh di bawah 15ºC.

Metabolisme

Mikroorganisme ini tidak memiliki sistem sitokrom untuk melakukan fosforilasi oksidatif dan tidak memiliki enzim superoksida yang membongkar atau mengkatalisis.

Anggota genus ini mengubah glukosa dan heksosa aldehida yang serupa menjadi asam laktat dengan homofermentasi atau asam laktat dan produk akhir tambahan lainnya seperti asam asetat, etanol, karbon dioksida, asam format dan asam suksinat dengan heterofermentasi.

Sensitivitas terhadap antibiotik dan obat-obatan

Lactobacilli sensitif terhadap sebagian besar antibiotik yang aktif melawan bakteri Gram-positif. Sensitivitas lactobacillus usus terhadap antibiotik yang digunakan sebagai bahan tambahan makanan telah dipelajari.

Habitat

Lactobacilli dapat ditemukan dalam produk susu, keju, biji-bijian, daging atau produk ikan, sumber air, limbah, bir, anggur, jus buah dan buah, kol dan sayuran fermentasi lainnya seperti silase, penghuni pertama dan pulp.

Juga bagian dari flora normal mulut, saluran pencernaan dan vagina banyak hewan dengan suhu stabil, termasuk manusia.

Mereka juga dapat ditemukan di habitat sekunder seperti pupuk yang berasal dari organik.

Taksonomi

Domain: Bakteri

Divisi: Firmicutes

Kelas: Bacilli

Pesan: Lactobacillales

Keluarga: Lactobacillaceae

Genus: Lactobacillus.

Morfologi

Karakteristik mikroskopis

Panjang basil sekitar 2 - 6 μ. Kadang-kadang mereka dapat dilihat dengan ujung membulat. Penyebarannya dalam ruang dapat diisolasi atau dalam rantai pendek. Beberapa membentuk palisade.

Mereka adalah Gram positif ketika mereka diwarnai dengan pewarnaan Gram.

itu Lactobacillus mereka memiliki peptidoglikan di dinding sel mereka dan jugaMereka mengandung lapisan polimer sekunder (SCWP), yang terdiri dari teichoic, lipoteichoic, lipoglikan, asam teicuronic.

Banyak spesies dari genus Lactobacillus Di bungkusnya ada lapisan tambahan protein yang disebut lapisan-S atau lapisan permukaan (S & layer).

Dalam genre ini terdapat spesies seperti L. acidophilus, L. brevis, L. crispatus, L. gasseari, L. helveticus, L. kefir antara lain.

Karakteristik makroskopis 

Koloni dari Lactobacillus dalam media padat mereka kecil (2-5 mm), cembung, lunak, dengan margin penuh, buram dan tanpa pigmen.

Beberapa galur mungkin memiliki warna kekuningan atau kemerahan. Sebagian besar memiliki koloni yang kasar, sementara yang lain menyukai Lactobacillus confusus, hadir koloni kental.

Manfaat

Jenis kelamin Lactobacillusbermanfaat bagi kesehatan, baik manusia maupun hewan.

Manfaatnya tercantum di bawah ini:

Menstabilkan flora usus meningkatkan resistensi terhadap infeksi di situs ini

Sebagai contoh, Lactobacillus GG, tampaknya menghasilkan zat antimikroba yang aktif terhadap berbagai bakteri seperti E. coli, Streptococcus, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis dan Salmonella.

Zat-zat ini adalah senyawa aromatik seperti diacetyl, acetaldehyde, reuterin, enzim bakteriolitik, bacteriocins dan lainnya.

  • Mencegah dan mengendalikan beberapa penyakit, seperti kanker usus besar.
  • Meningkatkan kualitas konservasi makanan tertentu.
  • Mereka digunakan sebagai titik awal oleh industri untuk mendapatkan produk bioteknologi yang berlaku untuk solusi masalah kesehatan manusia dan hewan.
  • Mempengaruhi bioavailabilitas nutrisi dengan memfasilitasi pemecahan protein dari susu murni, melepaskan kalsium dan magnesium dalam jumlah besar.
  • Mereka juga terlibat dalam sintesis vitamin B dan fosfat.

Patogenisitas

Patogenisitas lactobacilli jarang terjadi, meskipun akhir-akhir ini beberapa proses infeksi telah dilaporkan pada manusia di mana mikroorganisme ini terlibat.

Diantaranya adalah karies gigi, penyakit pembuluh darah rematik, abses, septikemia dan endokarditis infeksi, yang disebabkan oleh L. casei subsp. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum dan terkadang Lactobacillus salivarius.

Namun, dasar biokimia dari patogenisitas tersebut masih belum diketahui.

Tabel: Jenis infeksi yang disebabkan oleh berbagai spesies dari genus Lactobacillus

Referensi

  1. Kale-Pradhan PB, Jassal HK, Wilhelm SM. Peran Lactobacillus dalam pencegahan diare terkait antibiotik: meta-analisis. Farmakoterapi. 2010; 30 (2): 119-26.
  2. Reid G. Dasar Ilmiah untuk Strain Probiotik dari Lactobacillus. Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan. 1999; 65 (9): 3763-3766.
  3. Harty DW, Oakey HJ, Patrikakis M, Hume EB, Knox KW. Potensi patogenik Lactobacilli. Sayant J Makanan Mikrobiol. 1994; 24 (1-2): 179-89.
  4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Diagnosis mikrobiologis. (Edisi ke-5) Argentina, Editorial Panamericana S.A..
  5. Ellie Goldstein, Tyrrell K, Citron D. Lactobacillus Spesies: Kompleksitas Taksonomi dan Kerentanan Kontroversial Penyakit Menular Klinis, 2015; 60 (2): 98-107