Ζυμωτήρας λακτόζης χωρίς λακτόζη

Ζυμωτήρας χωρίς λακτόζη

Ένας ζυμωτήρας χωρίς λακτόζη είναι ένα βακτήριο που δεν παράγει σάκχαρο γάλακτος. Αυτοί οι οργανισμοί περιλαμβάνουν το Stenotrophomonas maltophilia, το σύμπλεγμα Burkholderia cepacia, το Elizabethkingia spp., το Chryseobacterium spp., Alcaligenes spp., κλπ. Ανάλογα με το στέλεχος, μπορούν να παράγουν διάφορα προϊόντα, από γιαούρτι μέχρι παγωτό.

Εντεροβακτηρίδια

Τα βακτήρια ζύμωσης της λακτόζης αναπτύσσονται ως κόκκινες ή ροζ αποικίες, που περιβάλλονται από μια ζώνη χολής που έχει καταβυθιστεί με οξύ. Αυτό το κόκκινο χρώμα προκύπτει από δύο διαδικασίες. Τα μη ζυμωτικά βακτήρια της λακτόζης είναι διαφανή ή άχρωμα. Εκτός από τα είδη Lactobacillus, τα είδη Yersinia enterocolitica και Proteus μπορούν να αναπτυχθούν ως αποικίες που δεν ζυμώνουν.

Αρκετά ειδικά για το γένος είδη βρίσκονται στο γαστρεντερικό σωλήνα, συμπεριλαμβανομένων των Salmonella, Enterobacterium spp. και Klebsiella. Αυτά τα βακτήρια είναι σημαντικά εντερικά παθογόνα, αλλά δεν είναι όλα τα μέλη παθογόνα. Είναι κοινά στο περιβάλλον και βρίσκονται στα έντερα και στο έδαφος. Αρκετά στελέχη Enterobacteriaceae παράγουν οξύ από γλυκόζη και άλλα σάκχαρα.

Το γένος Shigella ανήκει στην οικογένεια Enterobacteriaceae. Αντίθετα, το χρώμα του E. coli είναι κόκκινο. Το Shigella είναι ημιδιαφανές. Άλλα είδη, όπως η Salmonella και το Pectobacterium, είναι κίτρινα ή κόκκινα με μαύρα κέντρα. Βρίσκονται επίσης συνήθως στα τρόφιμα. Αυτό το βιβλίο περιγράφει τα διαφορετικά είδη των Enterobacteriaceae.

Η πλάκα άγαρ MacConkey βοηθά στον εντοπισμό βακτηρίων LF και μη. Η πλάκα άγαρ MacConkey περιέχει χολικά άλατα, τα οποία αναστέλλουν τα περισσότερα θετικά κατά Gram βακτήρια. Η κρυσταλλική βιολέτα, εν τω μεταξύ, αναστέλλει τα περισσότερα gram-θετικά βακτήρια. Επιπλέον, το ουδέτερο κόκκινο είναι δείκτης pH. Αυτά τα βακτήρια συνήθως κατηγοριοποιούνται ανάλογα με την ικανότητά τους να ζυμώνουν τη λακτόζη.

Τα εντεροβακτηρίδια είναι επίσης σημαντικά παθογόνα. Μερικά, όπως η σαλμονέλα, είναι ικανά να παράγουν ενδοτοξίνες. Αυτές οι τοξίνες βρίσκονται στο κυτταρικό τοίχωμα του οργανισμού και απελευθερώνονται όταν το κυτταρικό τοίχωμα διασπάται. Όταν αυτές οι τοξίνες εισέρχονται στο σώμα, προκαλούν μια μαζική φλεγμονώδη απόκριση. Το ενδοτοξικό σοκ μπορεί να είναι θανατηφόρο. Έχει υψηλή συχνότητα σε άτομα που πάσχουν από χρόνια φλεγμονώδη νόσο.

Ο έλεγχος της σαλμονέλας είναι απαραίτητος για την πρόληψη της μόλυνσης από τα εντεροβακτήρια. Η σαλμονέλα είναι ένα αναδυόμενο παθογόνο και υπάρχουν πολλοί τρόποι για τον έλεγχο της παρουσίας της στο περιβάλλον. Ένα υψηλό επίπεδο υγιεινής είναι απαραίτητο για την πρόληψη λοιμώξεων. Καθώς ο πληθυσμός αυξάνεται, ο κίνδυνος μόλυνσης από σαλμονέλα αυξάνεται. Επομένως, είναι απαραίτητα τα κατάλληλα μέτρα ελέγχου για να διατηρηθούν τα επίπεδα της σαλμονέλας σε ασφαλή επίπεδα.

Μεταλλο-βήτα-λακταμάσες (MBLs)

Πρόσφατες μελέτες ανέφεραν πολλαπλά στελέχη P. mirabilis, συμπεριλαμβανομένου ενός με μεταλλο-βήτα-λακταμάσες (MBLs). Αυτό το βακτήριο, που σχετίζεται με τα ESBLs, έχει υψηλό επίπεδο αντοχής σε πολλά φάρμακα. Το βακτηριακό στέλεχος που προκαλεί τη νόσο είναι το C02011 και ο παθογόνος μηχανισμός του δεν έχει ακόμη αποσαφηνιστεί πλήρως.

Στο εργαστήριο, τα στελέχη εμβολιάστηκαν σε πλάκες άγαρ MAC και καλλιεργήθηκαν στους 37°C για 16 ώρες. Μετά από μερικές ημέρες, επιλέχθηκε μια μεμονωμένη αποικία για ενοφθαλμισμό σε ένα αποστειρωμένο μέσο ΒΗΙ. Η θολότητα μετρήθηκε χρησιμοποιώντας μια συσκευή densicheck(r) για τη μέτρηση της πυκνότητας των βακτηρίων. Έγιναν μετρήσεις θολότητας σε διάφορα διαστήματα μετά την ένεση, ενώ η καλλιέργεια ανακινήθηκε στις 160 μ.μ. Τα αποτελέσματα παρείχαν μια καμπύλη ανάπτυξης για το P. mirabilis.

Αυτό το βακτήριο παράγει υψηλά επίπεδα ουρεάσης. Η αμμωνία που παράγεται από τα βακτήρια κάνει τα ούρα πιο αλκαλικά. Αυτή η αυξημένη αλκαλικότητα μπορεί να σχηματίσει πέτρες στρουβίτη, ανθρακικού ασβεστίου ή απατίτη. Τα βακτήρια προκαλούν ουρολοίμωξη, νεφρική ανεπάρκεια, σηψαιμία και πνευμονία. Τα βακτήρια προκαλούν επίσης μολύνσεις πληγών. Ωστόσο, το P. mirabilis μπορεί να προκαλέσει ασθένεια σε διάφορα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του ουροποιητικού συστήματος, και είναι υπεύθυνο για πολλές άλλες καταστάσεις.

Αρκετά στελέχη του P. mirabilis έχουν δοκιμαστεί για τη μολυσματικότητά τους. Το στέλεχος B02005 απομονώθηκε από υγιή άτομα. Τα στελέχη εμφάνισαν υψηλότερη μολυσματικότητα από το στέλεχος ATCC 29906. Η πίεση C02011, ωστόσο, χρησιμοποιήθηκε για την εξέταση της διαδικασίας μόλυνσης στα κύτταρα Caco-2. Τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά για τη δυνατότητα αυτού του βακτηρίου ως πρόσθετο τροφίμων.

Κατά την ανάλυση της ευαισθησίας του P. mirabilis στα αντιβιοτικά, το βακτήριο είναι πιο συχνά ευαίσθητο σε αναστολείς βήτα-λακτάμης/βήτα-λακταμάσης. Ορισμένα στελέχη έχουν μεταλλαγμένα TEM ανθεκτικά σε αναστολείς. Μια άλλη ομάδα απομονώσεων είναι ευαίσθητη στην κεφουροξίμη και το κλαβουλανικό οξύ, αν και αυτά τα στελέχη δεν παρουσιάζουν δραστικότητα εκτεταμένου φάσματος.

Μια μελέτη στην οποία συμμετείχαν σαράντα πέντε ποντίκια έδειξε μειωμένη έκφραση μιας πρωτεΐνης που εμπλέκεται στην ακεραιότητα του φραγμού του παχέος εντέρου. Το P. mirabilis C02011 μείωσε την έκφραση αυτής της πρωτεΐνης σε ποντικούς BALB/c, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να προάγει δυσλειτουργίες του φραγμού του παχέος εντέρου. Οι πρωτεΐνες ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό WB και ImageJ. Επιπλέον, το IHC χρησιμοποιήθηκε για την παρατήρηση της πρωτεΐνης απευθείας στους ιστούς του παχέος εντέρου.

Escherichia coli

Υπάρχουν λίγες αναφορές για την εμφάνιση στελεχών Escherichia coli που δεν ζυμώνουν λακτόζη. Τα είδη που απαντώνται συχνότερα σε εντερικές διαταραχές μπορεί να αντιπροσωπεύουν μια μετάβαση από μη παθογόνο σε παθογόνο σαλμονέλα. Εκτός από αυτές τις μελέτες, αρκετές πρόσφατες αναφορές έχουν επισημάνει αρκετά βασικά χαρακτηριστικά αυτού του βακτηρίου, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητάς του να καθαρίζει και να αφομοιώνει τη λακτόζη.

Αυτή η μελέτη απομόνωσε στελέχη E. coli που δεν ζυμώνουν λακτόζη από ούρα χρησιμοποιώντας τη διαδικασία ρουτίνας ανάλυσης ούρων και χρωμογόνα μέσα. Για αυτό το τεστ, ένα κουπί βυθίστηκε σε δείγμα ούρων. Το δείγμα ούρων μεταφέρθηκε αμέσως σε σωλήνα καλλιέργειας και επωάστηκε στους 37°C για 18-24 ώρες. Θετικά αποτελέσματα λήφθηκαν όταν ο αριθμός των κολοβακτηριδίων ανά χιλιοστόλιτρο δείγματος ανάλυσης ούρων ήταν μεγαλύτερος από 105 CFU/mL. Περαιτέρω, ένα 0,01 mL επιλογής ούρων εμβολιάστηκε σε άγαρ CHROME Orientation. Οι αποικίες παρατήρησης σε άγαρ MacConkey προσδιόρισαν την παρουσία ενός βακτηρίου που ζυμώνει λακτόζη.

Η ανάπτυξη βακτηρίων σε άγαρ εξαρτάται από την ποσότητα β-γαλακτοσιδάσης (Β-γαλακτοσιδάση) στο μέσο καλλιέργειας. Αν και τα στελέχη E. coli που ζυμώνουν λακτόζη παράγουν λακτόζη, πολλά άλλα στελέχη βακτηρίων δεν το κάνουν. Αυτοί οι ζυμωτές χωρίς λακτόζη έχουν επίσης οξικά και χολικά άλατα, τα οποία αναστέλλουν το σμήνος των ειδών Proteus.

Τα αντιβιοτικά χρησιμοποιήθηκαν επίσης για τον έλεγχο της μικροβιακής αντοχής των στελεχών ζυμωτή μη λακτόζης E. coli. Τα στελέχη που δεν ζυμώνουν λακτόζη είχαν υψηλότερα επίπεδα αντοχής σε αρκετά αντιβιοτικά από τα στελέχη που ζυμώνουν λακτόζη. Κατά τη διάρκεια της μελέτης, το 100% των θεμάτων ζύμωσης χωρίς λακτόζη ήταν πολυανθεκτικά στα φάρμακα.

Τα δύο στελέχη του E. coli που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά σχετίζονται στενά με τη λοιμογόνο δύναμη και την αντοχή στα αντιβιοτικά. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτός ο βάκιλος δεν είναι γνωστό ότι είναι ο αιτιολογικός παράγοντας της ουρολοίμωξης. Ωστόσο, τα αρνητικά κατά Gram, μη ζυμωτικά στελέχη του E. coli είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν και κοστίζουν περισσότερα χρήματα από τα αντίστοιχα που ζυμώνουν λακτόζη.

Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι η διάμεση ηλικία των προσβεβλημένων ασθενών διέφερε σημαντικά μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών ασθενών. Αυτό πιθανώς δεν σχετίζεται με την κατάσταση ζύμωσης λακτόζης αυτών των στελεχών και αντιστοιχεί στα δημογραφικά χαρακτηριστικά των ασθενών με ουρολοίμωξη εξωτερικών και εσωτερικών ασθενών. Επιπλέον, δείγματα εξωτερικών ασθενών συλλέγονται συνήθως από νεότερους ασθενείς με λιγότερη έκθεση σε αντιβιοτικά. Από την άλλη πλευρά, δείγματα νοσηλευόμενων ασθενών γενικά συλλέγονται από ηλικιωμένους ασθενείς με υποκείμενες παθήσεις. Η τελευταία ομάδα είχε επίσης υψηλότερη έκθεση σε αντιβιοτικά κατά τη διάρκεια της ζωής, η οποία συσχετίζεται με υψηλότερη αντοχή.

Salmonella paratyphosus B

Αυτή η μελέτη ήταν ένα προπαρασκευαστικό βήμα προς την ανάπτυξη ενός μέσου καλλιέργειας για την ανίχνευση της σαλμονέλας σε ζυμωτήρες μη λακτόζης – στελέχη Salm. typhi, Salmonella enteritidis και Salm. Ο παρατύφος Β απομονώθηκε από τα κόπρανα χειριστών υγιεινών τροφίμων και έξι άλλων ομάδων που συνολικά 384 συμμετέχοντες. Οι συγγραφείς παρέχουν δεδομένα σχετικά με τον επιπολασμό και την κατανομή των βακτηρίων που δεν ζυμώνουν λακτόζη στα τρόφιμα, στοιχεία για σχέσεις ομάδων του παχέος εντέρου, μια περιγραφή της διάστασης στελεχών και την ποσοτική χρήση της λακτόζης από μη παθογόνα βακτήρια.

Τα στελέχη που προκάλεσαν την ασθένεια αναγνωρίστηκαν ως S. enterica ορότυπος Typhimurium από βοοειδή, πρόβατα και κατσίκες. Τα απομονωμένα στελέχη προέρχονταν από τη Νέα Υόρκη και την Πενσυλβάνια. Τα στελέχη απομονώθηκαν πραγματοποιώντας επιδημιολογικές μελέτες για τη διερεύνηση αυθόρμητων ασθενειών ζώων και πτηνών. Ζωντανά περιττώματα ζώων υποβλήθηκαν ως δείγματα σε διάφορα μέσα μεταφοράς. Επιπλέον, συλλέχθηκαν επιπλέον δείγματα μέσω εκδρομών. Το εργαστήριο διεξήγαγε επίσης ερωτηματολόγια για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τα μοσχάρια.

Η ανίχνευση βακτηρίων σε μέσα ζύμωσης χωρίς λακτόζη παρουσιάζει μοναδικές προκλήσεις. Η αποτυχία ανίχνευσης αυτών των οργανισμών μπορεί να οδηγήσει σε έξαρση ανθρώπινης ασθένειας. Οι εργαστηριακές μέθοδοι που περιγράφονται εδώ ήταν αποτελεσματικές για έξι κρούσματα σαλμονέλωσης σε μοσχαράκια. Αυτά τα στελέχη ταυτοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας άγαρ ηωσίνης-μπλε μεθυλενίου Levine και άγαρ κινητικότητας σουλφιδίου-ινδόλης.

Η ικανότητα της σαλμονέλας να χρησιμοποιεί λακτόζη προσδίδει ένα επιλεκτικό πλεονέκτημα στον οργανισμό, καθιστώντας τον ιδιαίτερα ευαίσθητο στη μόλυνση σε περιβάλλον πλούσιο σε λακτόζη. Τα βακτήρια έχουν επίσης υψηλό ποσοστό επιβίωσης σε περιβάλλοντα που περιέχουν υποκατάστατα γάλακτος, όπως οι σιταποθήκες μοσχαριών. Κατά συνέπεια, τα μοσχάρια σε τέτοια περιβάλλοντα μπορεί να έχουν υποστεί ταχύτερο θάνατο από σαλμονέλα από αυτά σε ζυμωτήρες χωρίς λακτόζη.

Αυτό το βακτήριο είναι ευαίσθητο στο χλωριούχο μαγνήσιο, το οποίο είναι ένας αντιβακτηριδιακός παράγοντας. Μια συγκέντρωση 0,17 m χλωριούχου μαγνησίου σε έναν ζυμωτήρα χωρίς λακτόζη αναστέλλει την ανάπτυξη τόσο της Salmonella paratyphoid B όσο και της E. coli. Το χλωριούχο μαγνήσιο αναστέλλει την ανάπτυξη άλλων βακτηρίων, όπως το Pr. mirabilis και Klebsiella aerogenes.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *