Βακτήρια ζύμωσης λακτόζης

Ανασκόπηση των βακτηρίων

που ζυμώνουν λακτόζη Τα βακτήρια ζύμωσης της λακτόζης είναι μια ομάδα προκαρυωτικών οργανισμών που μπορούν να παράγουν αέριο. Αυτοί οι οργανισμοί μπορούν επίσης να παράγουν ESBLs και προσαρμοσμένα ένζυμα. Αυτή η ανασκόπηση στοχεύει να παρέχει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των μηχανισμών με τους οποίους τα βακτήρια που ζυμώνουν τη λακτόζη παράγουν αέριο. Παρακάτω παρατίθενται ορισμένα σημαντικά θέματα σχετικά με αυτό το θέμα. Θα είναι χρήσιμα για ερευνητές, επιστήμονες και λαϊκούς ανθρώπους.

Το άγαρ

MacConkey Το άγαρ MacConkey είναι ένα εκλεκτικό μέσο καλλιέργειας που χρησιμοποιείται συνήθως στην έρευνα. Ο πρωταρχικός στόχος του άγαρ είναι να απομονώσει εντερικά και αρνητικά κατά Gram βακτήρια. Η λακτόζη παρέχει έναν ζυμώσιμο υδατάνθρακα και μπορεί να διαφοροποιήσει τα εντερικά βακτήρια από αυτά που δεν ζυμώνουν. Η παρουσία του ουδέτερου κόκκινου ως δείκτη του pH καθιστά εύκολη τη διάκριση των ζυμωτών από τους μη ζυμωτές. Η παρουσία των αλάτων της χολής κατακρημνίζεται επίσης από τα μέσα που περιβάλλουν την ανάπτυξη, η οποία δημιουργεί ένα ροζ φωτοστέφανο.

Η ζύμωση της λακτόζης συμβαίνει όταν τα βακτηριακά κύτταρα χρησιμοποιούν λακτόζη για να παράγουν οξύ. Αυτό το οξύ μειώνει το pH του άγαρ, με αποτέλεσμα ροζ/κόκκινες αποικίες. Τα βακτήρια που δεν ζυμώνουν λακτόζη χρησιμοποιούν πεπτόνη ως εναλλακτική πηγή άνθρακα και παράγουν αμμωνία, αυξάνοντας το pH του μέσου. Οι ζυμωτήρες λακτόζης είναι ένας κοινός δείκτης εντεροβακτηρίων.

Εκτός από την ανάπτυξη των εντερόκοκκων βακτηρίων, gram-αρνητικοί οργανισμοί όπως τα κολοβακτηρίδια μπορούν επίσης να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας ροζ άγαρ. Οι πιο συνηθισμένοι μικροοργανισμοί που εμπλέκονται στη μαστίτιδα είναι οι E. coli, Klebsiella spp. και Pseudomonas spp. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση Shigella spp.

Το άγαρ MacConkey είναι ένα διαφορικό μέσο χωρίς κρυσταλλικό ιώδες. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ορισμένα στελέχη Enterococcus μπορεί να συσσωρευτούν όταν αναπτύσσονται σε αυτό το υλικό. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε εάν ένα στέλεχος είναι ένας ζυμωτήρας λακτόζης σε μια πλάκα άγαρ McConkey. Υπάρχει μεγάλη έρευνα για τα βακτήρια και τα χολικά άλατα.

Εκτός από το άγαρ, ένα άλλο καλλιτεχνικό μέσο που ονομάζεται άγαρ MRS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση τροφίμων. Το μέσο LB χρησιμοποιείται συνήθως για την εξέταση δειγμάτων γάλακτος και νερού, συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων κολοβακτηριδίων. Η βρετανική φαρμακοποιία το προτείνει για την υποκαλλιέργεια της Escherichia coli. Αν και το μέσο LB λειτουργεί καλά για την ανίχνευση βακτηρίων που ζυμώνουν λακτόζη, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ένας δείκτης pH για να γίνει η τελική αναγνώριση.

Προσαρμοστικά και συστατικά ένζυμα σε βακτήρια ζύμωσης λακτόζης

Τα προσαρμοστικά και συστατικά ένζυμα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη των βακτηρίων που ζυμώνουν λακτόζη, καθώς η ποσότητα αυτών των πρωτεϊνών αλλάζει κατά τη ζύμωση. Το αρχικό pH ενός μέσου καλλιέργειας επηρεάζει το επίπεδο παραγωγής ενζύμου και την εξέλιξη του pH κατά τη ζύμωση. Αυτό το άρθρο εξετάζει τη θεωρία ανταγωνισμού χημειοστάτη και τον ρόλο των συστατικών και προσαρμοστικών ενζύμων στα βακτήρια που ζυμώνουν λακτόζη.

Η ομάδα Aerogenes είναι ευρέως μεταβλητή ζύμωση λακτόζης. Ο ρυθμός ζύμωσης αυτών των οργανισμών μπορεί να ρυθμιστεί εκπαιδεύοντάς τους να ζυμώνουν πιο γρήγορα τη λακτόζη. Ενώ αυτό ποικίλλει μεταξύ των στελεχών, οι Hershey και Bronfenbrenner έχουν δείξει ότι η παραγωγή λακτάσης μειώνεται σε οργανισμούς με αργό ρυθμό ζύμωσης λακτόζης.

Το Aspergillus flavipes FP-500 παράγει πηκτινολυτικά ένζυμα. Αυτά τα ένζυμα είναι συστατικά και επαγόμενα και παράγονται με συγκεκριμένη σειρά για την αποικοδόμηση της πηκτίνης. Οι πηκτινάσες είναι απαραίτητες για τα βακτήρια που ζυμώνουν τη λακτόζη για την παραγωγή γαλακτικού οξέος και γλυκόζης. Το Aspergillus flavipes FP-500 παράγει ένζυμα που μοιάζουν με πηκτίνη σε pH 5,0.

Παραγωγή αερίου

Ένα θετικό αποτέλεσμα δοκιμής δείχνει ότι η βακτηριακή καλλιέργεια μπορεί να ζυμώσει τη λακτόζη ή τη σακχαρόζη. Υποδεικνύει επίσης την παραγωγή ενζύμων λακτάσης και σακχαράσης. Στην αρνητική περίπτωση, δεν σχηματίζονται φυσαλίδες αερίου. Αυτό δεν είναι οριστικό τεστ και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως η μόνη βάση για την ταυτοποίηση βακτηρίων. Ακολουθεί ένας οδηγός βήμα προς βήμα για τον εντοπισμό βακτηρίων που ζυμώνουν λακτόζη σε ένα γαλακτοκομικό προϊόν.

Σε ένα σωληνάριο SIM, μετρώνται τρεις φυσιολογικές ιδιότητες των βακτηρίων γαλακτικού οξέος. Η παρουσία μαύρου ιζήματος υποδεικνύει την παραγωγή H 2S. Η δραστηριότητα της τρυπτοφανάσης ή η ικανότητα διάσπασης του αμινοξέος τρυπτοφάνης σε πυροσταφυλικό οξύ και ινδόλη, μετράται από το χρώμα του διαλύματος. Η κινητικότητα μετριέται από την ανάπτυξη μακριά από την ένεση. Κίτρινο χρώμα με φούσκα παράγεται στο Durham Tube.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ορισμένες καλλιέργειες αρχίζουν να ζυμώνουν τη λακτόζη μετά από επώαση τριών ή πέντε ημερών. Η καθυστερημένη ζύμωση μπορεί να αποδοθεί στην παρουσία σχετικών βακτηρίων. Ορισμένα στελέχη παρουσίασαν αργή παραγωγή αερίου ακόμη και μετά από μια εβδομάδα μετά την πρώτη μεταφορά. Επιπλέον, ορισμένες καλλιέργειες είναι πιο ευαίσθητες στα αναερόβια από άλλες. Αυτά τα αποτελέσματα είναι συνεπή με αυτά άλλων μελετών. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι πολλοί αρνητικοί πολιτισμοί περιορίζουν αυτή τη μελέτη.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς τα βακτήρια που ζυμώνουν τη λακτόζη παράγουν αέριο. Ενώ το E. coli είναι ο πιο κοινός τύπος βακτηρίων που ζυμώνει τη λακτόζη, δεν είναι το μόνο που μπορεί να ζυμώσει τη ζάχαρη. Άλλα εντερικά βακτήρια ζυμώνουν τη λακτόζη και μοιράζονται πολλά φαινοτυπικά χαρακτηριστικά με το E. coli. Κατά συνέπεια, ο όρος “κολοβακτηρίδιο” επινοήθηκε για να αναφέρεται σε μια ομάδα εντερικών βακτηρίων. Αυτή η ταξινομική ταξινόμηση δεν χρησιμοποιείται αυστηρά και αναφέρεται σε μια ομάδα προαιρετικά αναερόβιων βακτηρίων σε σχήμα ράβδου που ζυμώνουν τη λακτόζη. Τα περισσότερα από αυτά τα βακτήρια μπορούν να παράγουν αέριο και οξύ σε μόλις 48 ώρες σε θερμοκρασία 35 βαθμούς Κελσίου.

Παραγωγή ESBL από βακτήρια ζύμωσης λακτόζης

ζύμωσης της λακτόζης παράγουν ESBLs. Διάφορα Enterobacteriaceae, συμπεριλαμβανομένων των Klebsiella spp., Proteus spp., και Pseudomonas aeruginosa, παράγουν ESBLs. Η μελέτη διεξήχθη σε εργοστάσιο γαλακτοκομικών στην Τουρκία, το οποίο λειτουργεί από το 1987. Το γαλακτοκομείο απασχολεί περίπου 75 εργαζόμενους, κλειστό χώρο 1.500 m2 και παράγει 12 διαφορετικά γαλακτοκομικά προϊόντα. Τα βακτήρια της μελέτης παρήγαγαν ESBL μόνο σε σύγκριση με άλλα απομονωμένα στελέχη.

Αν και το E. coli που παράγει ESBL στη Ζάμπια δεν είναι σύνηθες φαινόμενο, μπορεί να αποτελεί ένδειξη μόλυνσης από Enterobacteriaceae που παράγει ESBL στη χώρα. Δεδομένου ότι τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά στελέχη επηρεάζουν όλο και περισσότερο την παραγωγή τροφίμων, είναι σημαντικό να εντοπιστούν τα βακτήρια που παράγουν ESBL στα ζώα. Στη Ζάμπια, οι παραγωγοί πουλερικών εκτρέφουν όλο και περισσότερο κοτόπουλα κρεατοπαραγωγής, φέρνοντας τα ζώα τους σε επαφή με τον άνθρωπο. Αυτό ενέχει δυνητικά σοβαρό κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. Δεν υπάρχουν λεπτομερείς μελέτες για τον επιπολασμό των εντεροβακτηριδίων που παράγουν ESBL στα πουλερικά.

Η ανακάλυψη των αντιβιοτικών ήταν ένα από τα μεγάλα επιτεύγματα της σύγχρονης ιατρικής, αλλά η εμφάνιση αντοχής στα αντιβιοτικά έχει δημιουργήσει νέες προκλήσεις για τους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης και τα νοσοκομεία. Τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια αυξάνουν τον κίνδυνο μόλυνσης, παρατείνουν την παραμονή στο νοσοκομείο και είναι δαπανηρή η θεραπεία. Με βάση τα εργαστηριακά ευρήματα, η τρέχουσα μελέτη διερεύνησε τον επιπολασμό του E. coli που παράγει ESBL σε νοσοκομειακούς ασθενείς. Περιλάμβανε 180 κλινικές απομονώσεις, που κυμαίνονταν από κόπρανα έως ούρα έως εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ).

Η παραγωγή ESBLs από βακτήρια από την οικογένεια Enterobacteriaceae μπορεί να ποικίλλει σε διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές. Ορισμένες κοινότητες είναι πιο ευάλωτες σε αυτά τα ESBL από άλλες. Τα ESBL αποτελούν διεθνή ανησυχία για την υγεία και η εξάπλωσή τους έχει σοβαρές συνέπειες για τη θεραπεία μολυσματικών ασθενειών. Αυτή η μελέτη είχε ως στόχο να διερευνήσει τη συχνότητα των ESBLs στα στελέχη Klebsiella και E. coli που απομονώθηκαν από ασθενείς σε ένα εκπαιδευτικό νοσοκομείο στο Yazd του Ιράν.

Προσδιορισμός βακτηρίων που ζυμώνουν λακτόζη

Η αναγνώριση των βακτηρίων που ζυμώνουν λακτόζη είναι ένα βασικό βήμα για τη θεραπεία της τροφικής δηλητηρίασης. Η λακτόζη στα τρόφιμα τοποθετείται σε άγαρ για να αναπτυχθούν βακτήρια. Το χρώμα του άγαρ θα αλλάξει όταν τα βακτήρια αρχίσουν να ζυμώνουν τη λακτόζη. Η λακτόζη είναι μόνο μια πηγή τροφής για ορισμένα είδη βακτηρίων. Όταν αρχίζει η ζύμωση της λακτόζης, δημιουργείται ένα οξύ που μπορεί να φανεί εξετάζοντας το άγαρ.

Εμβολιάστε ένα μέσο MacConkey με ένα στέλεχος των βακτηρίων που ζυμώνουν λακτόζη. Αυτά τα βακτήρια παράγουν λακτάση, η οποία μειώνει το pH του μέσου. Εάν ξεκινήσει η διαδικασία ζύμωσης της λακτόζης, ένας δείκτης pH θα μετατραπεί σε φούξια. Τα βακτήρια που ζυμώνουν λακτόζη αναπτύσσονται στο μέσο MacConkey και είναι πιθανό να είναι βακτήρια Gram(-). Τα Gram(+) βακτήρια δεν ζυμώνουν τη λακτόζη.

Μια πλάκα άγαρ MacConkey απομονώνει και διαφοροποιεί αρνητικά κατά Gram βακτήρια που ζυμώνουν λακτόζη και μη ζυμωτικά λακτόζη. Η λακτόζη είναι ένας ζυμώσιμος υδατάνθρακας που μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ από βακτήρια. Τα βακτήρια που ζυμώνουν λακτόζη παράγουν ροζ αποικίες στο πιάτο και μειώνουν το pH του μέσου άγαρ. Τα μη ζυμούμενα βακτήρια, ωστόσο, δεν ζυμώνουν τη λακτόζη και επομένως δεν αναπτύσσονται στο μέσο.

Η ζύμωση της λακτόζης είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει 16 ένζυμα και έναν καταρράκτη γεγονότων. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η λακτόζη μεταφέρεται στο κύτταρο και μετατρέπεται σε οξύ και 6-φωσφορική γλυκόζη. Η ζύμωση της λακτόζης ακολουθείται από ένα όξινο υποπροϊόν που μετατρέπει τους κίτρινους και κόκκινους δείκτες φαινόλης σε μέσα. Οι οργανισμοί που παράγουν οξύ από τη διαδικασία ζύμωσης θα επιλέξουν τη λακτόζη ως πηγή τροφής και θα συνεχίσουν να παράγουν το οξύ.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.