АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
БИФИДОБАКТЕРИЙ
Это облигатная и доминирующая часть кишечной микрофлоры здорового человека и теплокровных животных. Она проявляет антагонистическую активность по отношению к патогенным, условно-патогенным и нежелательным микроорганизмам в кишечнике.
В настоящее время идентифицировано 24 вида бифидобактерий (от лат. bifidus - раздвоенный, расщепленный надвое), объединенных в род Bifidobacterium, который относится к семейству Actinomycetaceae.
Наиболее изученными видами бифидобактерий являются: В. bifidum, В. adolescentis, В. breve, В. longum, В. infantis, В. pseudolongum, В. thermophilum и др. (таблица 15). Типовой вид - В. bifidum.
Содержание моль % гуанина + цитозина (Г+Ц) в молекуле ДНК бифидобактерий составляет 57-64.
Морфология. Бифидобактерий представляют собой чрезвычайно вариабельные по форме палочки - прямые, изогнутые, разветвленные, раздвоенные Y- или V-формы, булавовидные, лопатовидные. Клетки располагаются одиночно, парами, иногда цепочками, палисадом или розетками, размер клеток 0,5-1,3 х 1,5-8 мкм. Грамположительные, не образуют спор и капсул, неподвижные. Микроскопическая картина каждого вида бифидобактерий имеет особенности по размеру, форме и расположению клеток (рисунок 27).
При выращивании культур бифидобактерий на печеночном агаре или в молоке ветвление исчезает, клетки становятся грамвариабельными, слабее окрашиваются кислыми и щелочными красителями, появляется много гранулированных форм, которые иногда можно принять за кокки. Грануляция у бифидобактерий наблюдается также в средах с высоким содержанием сухих веществ.
Рисунок 27 ‑ A - В. bifidum, В - В. indicum, С - В. magnum, D - В. angulatum, E - B. asteroides, F - B. minimum
Ветвление происходит в среде, неполноценной в отношении источников питания. Появление полиморфных клеток у бифидобактерий индуцируется и катионами одновалентных металлов: калия, натрия, лития, цезия, а также исключением из среды культивирования одной из четырех аминокислот: DL-аланина, DL-серина, DL-аспарагиновой кислоты, Ь(+)-глутаминовой кислоты, смесь которых предотвращает ветвление клеток.
Среди штаммов, выделенных из кишечника взрослых людей, преобладают палочковидные и булавовидные формы; ветвящиеся палочки чаще встречаются у детей грудного возраста. На ранних стадиях развития у бифидобактерий преобладают палочковидные формы, а при дальнейшем культивировании образуются разветвленные нити с многочисленными перегородками в основном стволе и ответвлениях.
Культуральные свойства. Все виды бифидобактерий при первичном выделении являются строгими анаэробами. В присутствии углекислого газа они могут быть толерантными к кислороду. При лабораторном культивировании эти микроорганизмы приобретают способность развиваться в присутствии некоторого количества кислорода, а в высокопитательных средах - расти в полностью аэробных условиях. Чувствительность к кислороду у многих штаммов бифидобактерий варьирует, что обусловлено различиями в механизме брожения. Некоторые виды могут расти в атмосфере воздуха, обогащенного 10 % СО2. Оптимальной является температура 37-41 °С. Оптимальное значение рН 6-7, при рН ниже 4,5 и выше 8,5 рост микроорганизмов прекращается.
Размножение бифидобактерий обусловлено огромным количеством факторов роста. Многие виды нуждаются в биотине, пантотеновой кислоте, цистеине, рибофлавине, пуриновых и пиримидиновых основаниях, пептидах, аминосахарах, коферменте А, олигосахаридах, некоторых ненасыщенных жирных кислотах и др. (табл. 15). Отдельные штаммы нуждаются в углекислом газе, аммиаке, гистидине. Из аминокислот требуется лизин, пролин, серии, аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты.
Некоторые штаммы бифидобактерий растут при наличии азотфиксирующих олигосахаридов - N-ацетил-глюкозамина, N-ацетил-галактозамина, N-ацетил-маннозамина и др., которые отсутствуют в коровьем молоке (содержатся в женском молоке).
В синтетических средах бифидобактериям для роста необходимы железо, магний, фосфаты, хлориды калия и натрия, в некоторых случаях -марганец.
Бифидобактерий культивируют, создавая анаэробные условия или снижая окислительно-восстановительный потенциал среды, на молоке, гидролизованном молоке и гидролизате казеина, а также на печеночном бульоне с добавлением ростовых веществ (дрожжевого автолизата,
Таблица 15 ‑ Дифференцирующие особенности биологических свойств бифидобактерий
Виды
| Происхождение названия
| Необходимые факторы роста
| Содержание гуанина + цитозина в ДНК (моль %). Гомология ДНК/ДНК других видов
| Кем выделен, когда, источник выделения
| l.Bifidobacterium
(В.) bifidum
(Бифидобактериум (Б.) бифидум)
| Bifidum - расщепленный, разделенный
| Никотиновая и фолиевая кисло ты, твин-80, раминобензойная кислота
| 58;
В. longum-40%;
В. infantis - 42 %;
В. boum-38%;
В. pseudolongum - 35%
| Tissier, 1900;
обнаружен в фекалиях младенцев, вагине человека, в фекалиях молочных телят
| 2. В. longum
(Б. лонгум)
| Longum - длинный
|
| 58;
В. infantis - 50-76%;
В. breve- 40%
| Reuter, 1963;
из фекалий взрослых людей и младенцев
| 3. В. infantis
(Б. инфантис)
| Infantis - от младенца, младенческий
| Пантотенат
кальция, твин-80
| 58;
В. longum - 50-76%;
В. breve-40%;
В. pullorum - 39 %
| Reuter, 1963;
из фекалий взрослых людей и младенцев, из вагины человека
| 4. В. breve
(Б. бреве)
| Breve короткий
|
| 58;
В. infantis-40-60%;
В. longum-40-60%;
В. pullorum - 33 %;
В. globosum - 25 %
| Reuter, 1963;
из фекалий взрослых людей и младенцев, из вагины человека
| 5. В. adolescentis
(Б. адолесцентис)
| Adolescentis - юношеский, подростковый
| Рибофлавин, пантотенат кальция, никотиновая кислота, пиридоксин, тиамин
| 58;
В. angulatum - 20 - 30%;
В. catenulatum - 15- 57%
В. animalis - 25 %
| Reuter, 1963;
из фекалий взрослых людей, обезьян и собак; сточных вод, рубца крупного рогатого скота (КРС)
| 6. В. angulatum
(Б. ангулатум)
| Angulatum - угловой, с углами
| Рибофлавин,
Пантотенат кальция
| 59;
В. adolescentis - 20-
44%;
В. catenulatum - 2-
37%;
B.dentium-5-26%;
В. minimum - 20 %
| Scardovi, Crociani,
1974;
из фекалий взрослых людей, сточных вод
| 7. В. catenulatum
(Б. катенулатум)
| Catenulatum - с наличием маленьких цепочек
| Рибофлавин, пантотенаткальция
| 55;
В. dentium- 16-
45%;
В. adolescentis - 20-
57%;
В. magnum - 26 %;
В. bifidum - 25 %;
В. minimum - 25 %
| Scardovi, Crociani,
1974;
из фекалий взрослых людей и младенцев, из сточных вод
| 8. В. pseudocatenulatum
(Б. псевдокатенулятум)
| Pseudo - ложный,
ошибочный, т.е. не является catenulatum
| Рибофлавин, пантотенат кальция, никотиновая кислота
| 57;
В. eatenulatum -50-
80%;
В. adolescentis -
30%;
В. choerinum - 25 %;
В. suis - 25 %;
В. minimum - 25 %
| Scardovi, Trovatelli,
Biavari, Zani, 1979; из фекалий младенцев, молочных телят, сточных вод
| 9. В. dentum
(Б. дентум)
| Dentum - зубной
| Рибофлавин, пантотенат кальция
| 61;
В. adolescentis - 24-49%;
В. angulatum - 8 - 20%;
В. catenulatum -3- 48%
| Scardovi, Crociani,
1974;
из зубов, пораженных кариесом; из фекалий взрослых людей и младенцев, из ротовой полости и вагины человека
| 10. В. globosum
(Б. глобозум)
| Globus - шар, сфера, globosum - сферический
| Рибофлавин, Пантотенат кальция, тиамин, фолиевая кислота
| 64;
В. pseudolongum-65-70%;
В. cuniculi -50-67;
В. choerinum - 26 - 57%
| Scardovi, Trovatelli,
Crociani, Sgorbati,
1969;
из фекалий свиней, молочных телят, крыс, кроликов, ягнят; из рубца КРС и сточных вод
| 11. В. pseudolongum
(Б. псевдолонгум)
| Pseudo - ошибочный, ложный, т.е. не является В. Iongum
|
| 60:
В. globosum -75 %;
В. choerinum - 37%;
В. animalis - 34 %
| Mitsuoka, 1969;
из фекалий свиней, цыплят, КРС, крыс и мышей
| 12. В. cuniculi
(Б. куникули)
| Cuniculi - Кроличий (от кролика)
|
| 64;
В. globosum -50 -67%;
В. animalis - 26 -31%;
В. pullorum - 25 %;
В. thermophilum -15-25 %;
В. adolescentis - 25%
| Scardovi, Trovatelli,
Biavati, Zani, 1979; из фекалий кролика
| 13. В. choerinum
(Б. хоеринум)
| Choerinum
- принадлежащий свинье (от свиньи)
|
| 66;
В. pseudolongum -
45-50 %;
В. pullorum - 37 %;
В. indicum - 44 %;
В. globosum - 50 %;
В. asteroides - 50 %
| Scardovi, Trovatelli,
Biavati, Zani, 1979; из фекалий поросят, из сточных вод
| 14. В. animalis
(Б. анималис)
| Animalis - Животный (от животных)
|
| 60;
В. pullorum - 35 %;
В. adolescentis -
30%;
В. globosum - 40 %;
В. cuniculi - 18-25 %
| Mitsuoka, 1969;
из фекалий крыс, цыплят, кроликов, телят, овец, свиней; из сточных вод
| 15. В. thermophilum
(Б. термофилюм)
| Thermophilum теплолюбивый
| Рибофлавин, Пантотенат кальция, пиридоксин
| 60;
В. choerinum- 15-
35%;
В. bourn - 36-74 %;
В. longum - 27-80 %
| Mitsuoka, 1969;
из фекалий свиней, поросят, цыплят, телят, рубца КРС, сточных вод
| 16. В. bourn
(Б. боум)
| Bourn – от Крупного рогатого скота
|
| 60;
В. thermophilum - 27-80 %;
В. adolescentis - 25%
| Scardovi, Trovatelli,
Biavati, Zani, 1979; из рубца КРС, фекалий поросят
| 17. В. magnum
(Б. магнум)
| Magnum - большой, огромный
|
| 60;
В. globosum-32%;
В. longum-0-29%;
В. minimum - 19 %
| Scardovi, Zani,
1974;
из фекалий кроликов
| 18. В. pullorum
(Б. пуллорум)
| Pullorum - цыплячий (от цыплят)
| Никотиновая кислота, пиридоксин, тиамин, фолиевая кислота, р-аминобензойная кислота, твин-80
| 67;
В. adolescentis - 21%;
В. bifidum - 20 %;
В. breve-18 %
| Trovatelli, Crociani,
Pedinotti, Scardovi,
1974;
из фекалий цыплят
| 19. В. suis
(Б. суис)
| Suis свиной
| Рибофлавин
| 62;
В. catenulatum - 25%;
В. seudolongum - 9-27 %;
В. angulatum - 20 %;
В. dentium - 20 %;
В. animalis - 20 %
| Matteuzzi, Crociani,
Zani, Trovatell,
1971;
из фекалий поросят
| 20. В. minimum
(Б. минимум)
| Minimum наименьший
|
| 61,5;
В. globosum - 33 %;
В. catenulatum -
30%;
В. subtile-10-31%;
В. angulatum - 23 %
| Biovati, Scardovi,
Moore, 1982;
из сточных вод
| 21. В. subtile
(Б. субтиле)
| Subtile - тонкий, стройный
|
| 61,5;
В. longum - 23 %;
В. minimum - 16 -
20%;
В. breve-17%
| Biovati, Scardovi,
Moore, 1982;
из сточных вод
| 22. В. coryneforme
(Б. коринеформе)
| Coryne - булава; forme форма; coryneforme - булавовидный
|
| В. indicum-60%
| Scardovi, Trovatelli,
1969;
из кишечника медоносной пчелы Apis mellifera subsp. caucasica в Норвегии
| 23. В. asteroides
(Б. астероидес)
| Asteroides - звездоподобный
| Рибофлавин, пантотенат кальция, никотиновая кислота, пиридоксин, тиамин, биотин
| 59;
В. indicum - 23 -
30%;
В. corineforme - 23%;
В. choerinum - 50 %
| Scardovi, Trovatelli,
1969;
из кишечника медоносной пчелы Apis mellifera var. Ligustica в Италии
| 24. В. indicum
(Б. индикум)
| Indicum - от названия пчелы Apis indicum
|
| 60;
В. coryneforme - 30%;
В. subtile - 60 %
| Scardovi, Trovatelti,
1969;
из кишечника медоносной пчелы Apis indicum в Малайзии
| | | | | | |
кукурузного экстракта, цистеина и др.). На плотных питательных средах бифидобактерий образуют разнообразные колонии: плоские, полушаровидные, блестящие, шероховатые, окруженные валиком, имеющие более темный центр и т.д. Цвет колоний изменяется от белого и серого до темно-коричневого. Колонии часто напоминают по форме зерно гречихи или усеченную треугольную пирамиду, на некоторых средах колонии имеют форму чечевичек. Размеры колоний от 0,5 до 5 мм.
В молоке бифидобактерий развиваются медленно, так как коровье молоко не является естественной средой их обитания. Одной из причин плохого роста бифидобактерий в молоке служит растворенный в нем кислород. У них не обнаружено казеолитической активности, т.е. они могут усваивать казеин только после частичного гидролиза. В результате расщепления казеина образуются полипептиды, гликопептиды, аминосахара, стимулирующие рост бифидобактерий. Другой причиной заторможенного роста бифидобактерий может быть и их низкая фосфатазная активность.
Рост бифидобактерий в коровьем молоке стимулируют экстракты дрожжей, гидролизованное молоко, а также увеличение соотношения белок: лактоза. Сильный стимулирующий эффект роста бифидобактерий получают при использовании гидролизатов казеина.
Растительными стимуляторами роста бифидобактерий в молоке являются обезжиренная соя, экстракт картофеля, тростниковый сахар, кукурузный экстракт, морковный сок. В качестве стимуляторов роста применяют также соли железа, сорбит, микроэлементы в виде сернокислой меди и лактата железа.
Одним из способов активации роста бифидобактерий в молоке является получение мутантов этих микроорганизмов, способных расти без какой-либо защиты от кислорода.
Для культивирования бифидобактерий наиболее распространенной считается печеночно-цистеиновая среда (среда Блаурока).
Для ее приготовления 500 г говяжьей печени, освобожденной от сухожилий, пропускают через мясорубку, заливают двойным количеством воды и кипятят в течение 2 ч, затем отфильтровывают. Фильтрат доводят дистиллированной водой до 1000 см3 и вносят 10 г пептона, 10 г лактозы, 100 мг хлористого цистеина, 5 г NaCl и агара 1-2 г. рН среды 6,8-7,0. Однако эта среда дорога, содержит дефицитные компоненты, поэтому мало пригодна для использования в промышленных условиях.
В молочной промышленности для выявления бифидобактерии рекомендована гидролизатно-молочная среда (ГМ-среда). Для ее приготовления в небольшом количестве разведенного гидролизованного молока (гидролизата) расплавляют агар из расчета 2,5 г. на 1 дм3 приготовленной среды. К остальному количеству гидролизата добавляют 20 г. пептона и 3,5 г. хлористого натрия, смесь нагревают до температуры 80 °С, после чего соединяют с расплавленным агаром. Устанавливают рН 7,5 и смесь кипятят в течение 15 мин, дают отстояться, сливают с осадка, не фильтруя, доливают горячей дистиллированной водой до заданного объема и добавляют в нее 10 г. лактозы и 0,15 г. солянокислого цистеина. Среду разливают в пробирки высоким столбиком по 10 см3 и стерилизуют при температуре 112 °С в течение 30 мин.
Биохимические свойства. Бифидобактерии являются хемоорганотрофами, активно сбраживают сахарозу, галактозу, фруктозу, мальтозу, мелибиозу, раффинозу, лактозу и др. (таблица 16), с образованием в основном уксусной и молочной кислот в молярном соотношении 3:2. Образуются также примеси муравьиной и янтарной кислот, а также этанола. Масляную, пропионовую кислоты и СО2 не образуют.
Бифидобактерии не продуцируют каталазы, не образуют индол и сероводород, не восстанавливают нитраты, не разжижают желатин. Они не продуцируют фенол, не образуют аммиак из аргинина. При развитии в лакмусовом молоке бифидобактерии вызывают частичное или полное его восстановление. Эти микроорганизмы способны развиваться в бульоне из гидролизованного молока с 2%-ным раствором поваренной соли, 20 % желчи, концентрацией фенола 1: 250. Цитраты в качестве источника энергии бифидобактерии не используют.
Большинство штаммов бифидобактерии не сквашивают стерильное молоко или сквашивают его через 4 сут и более. В процессе культивирования биохимическая активность микробов повышается и свертывание молока происходит через 24-36 ч. Биохимическая активность повышается также при добавлении в молоко ростовых веществ. При внесении 5-10 % посевного материала сквашивание наблюдается через 8-12 ч. Предельная кислотность достигает 120-130 ° Т.
Кроме кишечника теплокровных бифидобактерии обнаружены в ротовой полости, также у насекомых и в сточных водах.
Бифидобактерии применяют при изготовлении кисломолочных продуктов для детей раннего возраста и пробиотиков для людей и животных, так как способствуют нормализации микрофлоры кишечника. Они сообщают продукту диетические и лечебные свойства, так как синтезируют витамины группы В (B1, B2, В6, В12, фолиевую кислоту), витамин К, также незаменимые аминокислоты, при этом в качестве азота используют аммиак. Эти микроорганизмы разрушают канцерогенные вещества, образуемые некоторыми представителями кишечной микрофлоры при азотном обмене, выполняя, таким образом, роль «второй печени».
Бифидофлора играет важную роль в жизнедеятельности человека, поддерживая его здоровье на оптимальном уровне. Она является преобладающей микрофлорой в кишечнике. В 1 г. содержимого толстого кишечника взрослого человека обнаруживают несколько миллиардов клеток бифидобактерии.
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 2932 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
|