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

↑ José MaríaJ.M. Landete José MaríaJ.M., HéctorH. Rodríguez HéctorH., José AntonioJ.A. Curiel José AntonioJ.A., Blanca de lasB. Rivas Blanca de lasB., Félix López deF.L. Felipe Félix López deF.L., 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.).
↑ MichielM. Kleerebezem MichielM., JosJ. Boekhorst JosJ., Richard vanR. Kranenburg Richard vanR., DouweD. Molenaar DouweD., Oscar P.O.P. Kuipers Oscar P.O.P., 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.).
↑ Hamza AitH.A. Seddik Hamza AitH.A., FaridaF. Bendali FaridaF., FrédériqueF. Gancel FrédériqueF., IsmailI. Fliss IsmailI., GiuseppeG. Spano GiuseppeG., 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.).
↑ Udai P.U.P. Singh Udai P.U.P., PoojaP. Tyagi PoojaP., ShaileshS. Upreti ShaileshS., 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.).
↑ ^a ^b Svetoslav DimitrovS.D. Todorov Svetoslav DimitrovS.D., Bernadette Dora Gombossy De MeloB.D.G.D.M. 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.).
↑ A.A. Wegkamp A.A., B.B. Teusink B.B., W.M. deW.M. Vos W.M. deW.M., E.J.E.J. Smid E.J.E.J., 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.).
↑ Daniel C.D.C. Baumgart Daniel C.D.C., Simon R.S.R. Carding Simon R.S.R., 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.).

[1] José MaríaJ.M. Landete José MaríaJ.M., HéctorH. Rodríguez HéctorH., José AntonioJ.A. Curiel José AntonioJ.A., Blanca de lasB. Rivas Blanca de lasB., Félix López deF.L. Felipe Félix López deF.L., 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] MichielM. Kleerebezem MichielM., JosJ. Boekhorst JosJ., Richard vanR. Kranenburg Richard vanR., DouweD. Molenaar DouweD., Oscar P.O.P. Kuipers Oscar P.O.P., 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 AitH.A. Seddik Hamza AitH.A., FaridaF. Bendali FaridaF., FrédériqueF. Gancel FrédériqueF., IsmailI. Fliss IsmailI., GiuseppeG. Spano GiuseppeG., 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.U.P. Singh Udai P.U.P., PoojaP. Tyagi PoojaP., ShaileshS. Upreti ShaileshS., 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.).

[:0-5] Svetoslav DimitrovS.D. Todorov Svetoslav DimitrovS.D., Bernadette Dora Gombossy De MeloB.D.G.D.M. 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.A. Wegkamp A.A., B.B. Teusink B.B., W.M. deW.M. Vos W.M. deW.M., E.J.E.J. Smid E.J.E.J., 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.D.C. Baumgart Daniel C.D.C., Simon R.S.R. Carding Simon R.S.R., 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.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]