Lactobacillus Bulgaricus — основная бактерия , используемая для производства йогурта . Она также играет важную роль в созревании некоторых сыров , [3] а также в других процессах, включающих естественно ферментированные продукты. Она определяется как гомоферментативная молочнокислая бактерия, поскольку единственным конечным продуктом ее переваривания углеводов является молочная кислота . Она также считается пробиотиком . [ 4]
Это грамположительная палочка, которая может казаться длинной и нитевидной. Она неподвижна и не образует спор. Она также непатогенна. Она считается ацидофильной или ацидурической , поскольку для эффективного роста ей требуется низкий уровень pH (около 5,4–4,6). Кроме того, она анаэробна . [5] Поскольку она растет на сырых молочных продуктах, она создает и поддерживает кислую среду, необходимую ей для процветания, посредством выработки молочной кислоты. Кроме того, она оптимально растет при температуре 40–44 °C в анаэробных условиях. У нее сложные потребности в питании, которые различаются в зависимости от окружающей среды. К ним относятся углеводы, ненасыщенные жирные кислоты, аминокислоты и витамины.
Впервые идентифицированные в 1905 году болгарским врачом Стаменом Григоровым путем выделения того, что позже было названо Lactobacillus Bulgaricus , из образца болгарского йогурта [6] , бактерии можно обнаружить в естественном виде в желудочно-кишечном тракте млекопитающих, живущих в районе Софии и вдоль мезорегиона Балканских гор (Стара Плания) Балканского полуострова. [ необходима цитата ] Один штамм, Lactobacillus bulgaricus GLB44 , извлекается из листьев Galanthus nivalis (подснежник) в Болгарии. [7] Бактерию также выращивают искусственно во многих странах.
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus обычно используется вместе со Streptococcus thermophilus [8] в качестве закваски для приготовления йогурта . Штамм Lb. bulgaricus 2038 десятилетиями использовался для ферментации йогурта. Эти два вида работают в синергии, при этом L. d. bulgaricus производит аминокислоты из молочных белков, которые затем используются S. thermophilus . [8] Эта связь считается симбиотической. Оба вида производят молочную кислоту , [8] которая придает йогурту терпкий вкус и действует как консервант. Результирующее снижение pH также частично коагулирует молочные белки, такие как казеин, что приводит к густоте йогурта. [9] [10] Во время ферментации молока L. d. bulgaricus производит ацетальдегид , один из основных компонентов аромата йогурта. [10] Некоторые штаммы L. d. bulgaricus , такие как L. bulgaricus GLB44 , также производят бактериоцины , [11], которые, как было показано, убивают нежелательные бактерии in vitro . Жизнеспособность Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus чрезвычайно важна, поскольку она необходима для эффективной ферментации и для эффективного предотвращения порчи производимых ею пищевых продуктов. Сублимационная сушка является предпочтительным методом сохранения жизнеспособности клеток, но не все клетки переживают этот процесс. [4]
Благодаря своей полезности в процессах естественной ферментации, в частности, в том, как она делает ферментированные пищевые продукты из коровьего молока, она имеет большое экономическое значение. Некоторые из крупнейших импортеров этой бактерии — Япония, США и Европейский союз.
Он также считался загрязнителем пива из-за его гомоферментативного производства молочной кислоты, постороннего привкуса во многих стилях пива. Однако в других стилях пива молочнокислые бактерии могут влиять на общий вид, аромат, вкус и/или ощущение во рту и, как правило, производить в остальном приятную кислинку. [12]
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus был впервые идентифицирован в 1905 году Стаменом Григоровым , который назвал его Bacillus bulgaricus . [1]
Илья Мечников , профессор Института Пастера в Париже, исследовал связь между долголетием болгар и потреблением ими йогурта. Он выдвинул идею, что старение вызвано гнилостной активностью, или протеолизом , микробов, которые производят токсичные вещества в кишечнике.
Протеолитические бактерии, такие как клостридии , которые являются частью нормальной кишечной флоры, производят токсичные вещества, включая фенолы , аммиак и индолы, путем переваривания белков . Эти соединения ответственны за то, что Мечников называл кишечной аутоинтоксикацией , которая, по его мнению, была причиной физических изменений, связанных со старостью. В то время уже было известно, что ферментация с помощью молочнокислых бактерий подавляет порчу молока из-за его низкого pH .
Исследования Мечникова также отметили, что сельское население Юго-Восточной Европы и русских степей ежедневно потребляет молоко, ферментированное молочнокислыми бактериями, и живет относительно дольше, чем другие группы населения. На основании этих данных Мечников предположил, что потребление ферментированного молока заселяет кишечник безвредными молочнокислыми бактериями, повышая кислотность кишечника и подавляя рост протеолитических бактерий. [13] Его результаты были подвергнуты сомнению после того, как исследование 1920 года показало, что бактерия не может выживать в кишечнике человека, но эта идея, тем не менее, положила начало исследованиям действительно полезных пробиотиков. [14]
Lactobacillus bulgaricus входит в состав VSL#3 .
В 2012 году он был объявлен национальным микробом Индии. [15] [16]
В бактериальной таксономии базионимом для L. d. bulgaricus был «Thermobacterium bulgaricum» Orla-Jensen 1919. В 1973 году с работой Ругосы и Хансена этот вид стал называться Lactobacillus bulgaricus , а в 1984 году был переклассифицирован в подвид Lactobacillus delbrueckii . [2]
В 2017 году было проведено исследование, включающее разработку анализа полимеразной цепной реакции в реальном времени ( ПЦР в реальном времени ) для количественной оценки Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus , а также Streptococcus thermophilus в сыре из коровьего молока. Целью этого исследования было создание способа своевременной идентификации и количественной оценки Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus, двух видов, продуцирующих молочную кислоту, имеющих решающее значение для ферментации и созревания сыра, с помощью ПЦР в режиме реального времени. В результате этого исследования были получены два эссе с использованием праймеров ПЦР, нацеленных на ген lacZ , которые были признаны совместимыми с двумя видами молочнокислых бактерий ( LAB ). Это позволило провести прямую количественную оценку Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus в сыре, произведенном из непастеризованного коровьего молока. [3]
Исследование, проведенное в 2012 году, поставило вопрос о том, оказывает ли Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus какое-либо влияние на антигенность четырех видов молочных белков, а именно α-лактальбумина (α-LA), β-лактоглобулина (β-LG), α-казеина (α-CN) и β-казеина (β-CN). Эти белки являются основными белками, содержащимися в коровьем молоке, и, как известно, обладают антигенными свойствами у людей, особенно у маленьких детей и младенцев. 2–5% маленьких детей и младенцев испытывают аллергию на белок коровьего молока (АБКМ), которая оказывает вредное воздействие на их развитие и может даже привести к смерти. Эта аллергия облегчается антигенностью молочных белков, то есть способностью белков вызывать иммунный ответ в организме, который может привести к ряду возможных аллергических реакций. Исследование проводилось путем моделирования переваривания неферментированного молока и молока, ферментированного под воздействием Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, для сравнения их антигенности с целью выяснить, повлияла ли ферментация на антигенность белков. Антигенность измерялась с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). Результаты показали, что ферментация коровьего молока Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus снизила антигенность α-LA и β-CN. Однако она также увеличила антигенность α-CN, в то время как β-LG не была затронута. [17]
Эффективность криоконсервации молочнокислых бактерий не постоянна и может привести к гибели клеток. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus адаптировался для защиты от холодового стресса. Большинство клеток реагируют на холод, изменяя текучесть клеточной мембраны, но эта конкретная бактерия приобрела другую тактику для борьбы с холодовым стрессом. Первый способ справиться с холодом — увеличить вязкость, принимая такие соединения, как дисахариды , полисахариды , аминокислоты и антиоксиданты . Вторая используемая стратегия выполняется путем индукции активных реакций во время процессов ферментации или постферментации. Изменяя их, можно изменить температуру, pH и состав среды. Это приводит к активации определенных метаболических путей с синтезом белков холодового шока. [18]
В 2017 году было проведено исследование, чтобы увидеть влияние шести различных веществ на рост и сублимационную сушку Lactobacillus . Использование Lactobacillus в качестве заквасочных культур для молочной промышленности зависит от количества жизнеспособных и активных клеток. В настоящее время предпочтительным методом сохранения бактериальных клеток является сублимационная сушка, однако это также приводит к гибели некоторых штаммов. Это связано с различными осложнениями сублимационной сушки, включая образование кристаллов льда, потерю текучести мембран и денатурацию важных макромолекул . Независимо от этого, сублимационная сушка десятилетиями использовалась в микробиологических исследованиях как способ хранения и стабилизации культур. Шесть веществ, а именно хлорид натрия , сорбит , маннит , манноза , глутамат натрия и бетаин , были протестированы, чтобы определить, оказывают ли они какое-либо влияние на выживаемость клеток после сублимационной сушки. Три из шести добавленных веществ оказали положительное влияние на рост и сублимационную сушку Lactobacillus, это хлорид натрия, сорбитол и глутамат натрия. Результаты показывают, что эти вещества оказывают защитное действие на Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus в малых концентрациях, но оказывают незначительное влияние или даже оказывают некоторые вредные эффекты в более высоких концентрациях. Оптимальные концентрации сорбита, хлорида натрия и глутамата натрия для желаемых защитных эффектов составили 0,15%, 0,6% и 0,09% соответственно. Было показано, что это резко увеличивает жизнеспособность клеток. [4]
По словам Хелен Наутс из Института исследований рака , в монографии, посвященной обзору влияния бактериальных инфекций на различные типы рака, Иван Богданов, болгарский врач, якобы создал вакцину, состоящую из Lactobacillus bulgaricus, и использовал ее для лечения двух пациентов с миеломой, вызвав ремиссию в двух случаях, один из которых умер через 18 месяцев из-за гриппа, а другой прожил 45 месяцев (медиана выживаемости в то время составляла около 12–18 месяцев). [19] Однако ссылки представляют собой внутренние документы и разговоры между больницами; в англоязычной медицинской литературе об этом нет упоминаний. Доступны статья с коммерческого сайта и предполагаемый документальный фильм (на болгарском языке). [20]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Министр также объявил о Национальном микробе для Индии, который был выбран детьми, посетившими Science Express Biodiversity Special, поезд, который посещал различные станции по всей стране. Голосование за Национальный микроб проходило на этих станциях, и дети выбрали лактобациллу (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) в качестве Национального микроба для Индии
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )