Lactobacillus plantarum

Lactobacillus plantarum
Systematyka
Domena

bakterie

Typ

Firmicutes

Klasa

Bacilli

Rząd

Lactobacillales

Rodzina

Lactobacillaceae

Rodzaj

Lactobacillus

Gatunek

Lactobacillus plantarum

Nazwa systematyczna
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum
(Orla-Jensen 1919)
Bergey et al. 1923

Lactobacillus plantarum – gatunek mezofilnej bakterii z rodzaju Lactobacillus. Powszechnie występuje w fermentowanych produktach roślinnych, zostały jednak również wyizolowane z ludzkiej śliny i mikrobioty jelitowej. Mają kształt pałeczek o średnicy 0,9–1,2 μm i długości 3–8 μm[1]. Są nieruchliwe, występują pojedynczo lub tworzą krótkie łańcuchy. Ze względu na swoje prozdrowotne właściwości znalazły zastosowanie w produkcji probiotyków. Są także wykorzystywane jako kultury starterowe w produkcji żywności oraz jako biokonserwanty.

Genetyka

Zsekwencjonowano genom szczepu Lactobacillus plantarum WCFS1, wyizolowany z ludzkiej śliny[2], co pozwoliło na wyznaczenie zależności pomiędzy wielkością genomu a szerokimi zdolnościami adaptacyjnymi tego gatunku bakterii. L. plantarum ma stosunkowo duży genom, o wielkości 3,3 Mbp, zawierający ok. 3000 genów. Ponadto wykazano istnienie ponad 200 białek regulujących i transporterowych oraz 121 genów, zidentyfikowanych wyłącznie dla tego gatunku bakterii[3].

Metabolizm

Lactobacillus plantarum to bakterie Gram-dodatnie, które wykazują zdolność do wzrostu w zakresie temperatury 12–40°C przy pH w przedziale 3,4–8,8. Przeprowadzają fermentację mlekową, tj. przekształcają glukozę do kwasu mlekowego (przy czym wytwarzają jego oba enancjomery D i L). Nie występuje u nich łańcuch oddechowy ani cytochromy, w związku z czym generują nadtlenek wodoru, co ze względu na jego toksyczność, eliminuje inne bakterie konkurujące o pokarm. Lactobacillus planatarum nie ma zdolności do wytwarzania katalazy, ale niektóre szczepy mogą wykazywać aktywność pseudokatalityczną w określonych warunkach (np. przy wysokiej zawartości grup hemowych, w pożywkach agarowych z dodatkiem krwi[4]). Nie wytwarzają form przetrwalnikowych. Lactobacillus plantarum wykazuje oporność na następujące antybiotyki: kanamycynę, gentamycynę, neomycynę, streptomycynę, polimiksynę B i kolistynę[5].

Bakterie L. plantarum mają zdolność do biosyntezy bakteriocyn, które wykazują podobne właściwości do antybiotyków i są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym oraz spożywczym.

Podobnie jak inne bakterie z grupy LAB, mają zdolność do wzrostu na podłożu MRS[6].

Wykorzystanie

Medycyna i farmacja

Niektóre szczepy L. plantarum (np. L. plantarum 299v) są wykorzystywane do produkcji probiotyków, stosowanych w leczeniu chorób jelit, np. zespołu jelita drażliwego i chorób z grupy nieswoistych zapaleń jelit (nieswoiste wrzodziejące zapalenie jelita grubego lub choroba Leśniowskiego-Crohna)[7], chorób układu sercowego, nadciśnienia tętniczego, alergii oraz redukcji poziomu cholesterolu we krwi.

Przemysł spożywczy

Bakterie L. plantarum wyizolowano z wielu produktów spożywczych, między innymi z serów, mięsa, ryb, fermentowanych warzyw i owoców. Są wykorzystywane jako kultury starterowe w procesach fermentacyjnych w przetwórstwie mleczarskim, przyczyniając się do polepszenia właściwości organoleptycznych, smaku i tekstury, a także do produkcji kiszonek[5].

Przypisy

  1. ↑ José María Landete i inni, Degradation of Phenolic Compounds Found in Olive Products by Lactobacillus plantarum Strains, 2010, s. 387–396, DOI: 10.1016/b978-0-12-374420-3.00043-7 (ang.).
  2. ↑ Michiel Kleerebezem i inni, Complete genome sequence of Lactobacillus plantarum WCFS1, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 100 (4), 2003, s. 1990–1995, DOI: 10.1073/pnas.0337704100, PMID: 12566566, PMCID: PMC149946 (ang.).
  3. ↑ Hamza Ait Seddik i inni, Lactobacillus plantarum and Its Probiotic and Food Potentialities, „Probiotics and Antimicrobial Proteins”, 9 (2), 2017, s. 111–122, DOI: 10.1007/s12602-017-9264-z, PMID: 28271469 (ang.).
  4. ↑ Udai P. Singh, Pooja Tyagi, Shailesh Upreti, Manganese complexes as models for manganese-containing pseudocatalase enzymes: Synthesis, structural and catalytic activity studies, „Polyhedron”, 26 (14), 2007, s. 3625–3632, DOI: 10.1016/j.poly.2007.03.049 (ang.).
  5. ↑ a b Svetoslav Dimitrov Todorov, Bernadette Dora Gombossy De Melo Franco, Lactobacillus Plantarum. Characterization of the Species and Application in Food Production, „Food Reviews International”, 26 (3), 2010, s. 205–229, DOI: 10.1080/87559129.2010.484113 (ang.).
  6. ↑ A. Wegkamp i inni, Development of a minimal growth medium for Lactobacillus plantarum, „Letters in Applied Microbiology”, 50 (1), 2010, s. 57–64, DOI: 10.1111/j.1472-765X.2009.02752.x, PMID: 19874488 (ang.).
  7. ↑ Daniel C. Baumgart, Simon R. Carding, Inflammatory bowel disease: cause and immunobiology, „The Lancet”, 369 (9573), 2007, s. 1627–1640, DOI: 10.1016/S0140-6736(07)60750-8, PMID: 17499605 (ang.).