BIFIDOBACTERIUM: KENMERKEN, VOORTPLANTING, VOEDING, VOORDELEN - BIOLOGIE - 2026

Bifidobacterium is een geslacht van bacteriën van de Actinobacteria-klasse die soorten groepeert die worden gekenmerkt doordat ze grampositief zijn, geen flagellum hebben en gewoonlijk vertakt en anaëroob zijn. Ze zijn een van de belangrijkste groepen bacteriën die de gastro-intestinale flora van zoogdieren vormen, inclusief de mens.

Deze bacteriën werden voor het eerst geïdentificeerd in 1899 door de Franse kinderarts Henri Tissier, die ze isoleerde van de darmflora van zuigelingen en tot 1960 werd aangenomen dat ze allemaal tot dezelfde soort behoorden, genaamd Lactobacillus bifidus. Momenteel groepeert het geslacht Bifidobacterium meer dan 30 geldige soorten.

Microscopiebeeld van adolescente Bifidobacterium. Genomen en bewerkt uit: Y tambe.

Sommige soorten van het geslacht worden gebruikt als probiotica, dat wil zeggen micro-organismen die, wanneer ze worden ingenomen, de darmflora kunnen veranderen, wat voordelen voor de gezondheid bevordert van degenen die ze inslikken.

Een van de voordelen van het gebruik van Bifidobacterium als probiotica is het feit dat het helpt bij peristaltische bewegingen van de darm. Het helpt ook bij het bestrijden van de bijwerkingen van de behandeling met Helicobacter pylori, zoals diarree en halitose.

Algemene karakteristieken

Bacteriën van het geslacht Bifidobacterium hebben een karakteristieke Y-vorm, die aanleiding geeft tot de naam van de groep (gespleten bacteriën). Ze zijn allemaal grampositief, dat wil zeggen dat ze violet worden gekleurd door de gramkleuringmethode.

Tot de laatste jaren waren onderzoekers van mening dat alle bifidobacteriën strikt anaëroob waren, maar de ontdekking en beschrijving van nieuwe soorten van het geslacht heeft aangetoond dat ze verschillende niveaus van tolerantie voor zuurstof hebben.

Afhankelijk van deze tolerantie worden Bifidobacterium tegenwoordig ingedeeld in vier groepen: bacteriën die overgevoelig zijn voor O ₂ , gevoelig voor O ₂ , aerotolerant en microaërofiel.

Ze maken deel uit van de groep van zogenaamde melkzuurbacteriën, dat wil zeggen van die bacteriën waarvan het belangrijkste eindproduct van de koolhydraatfermentatie melkzuur is.

Ze zijn allemaal niet mobiel vanwege het ontbreken van flagellen.

Het genoom van de leden van dit geslacht varieert tussen 1,73 en 3,25 Mb, waarbij ongeveer 15% van de genen geassocieerd is met de codering van enzymen die betrokken zijn bij het koolhydraatmetabolisme.

Bifidobacteriën zijn wijd verspreid in het maagdarmkanaal, de vagina en de mond van zoogdieren, inclusief de mens. Wetenschappers hebben ook enkele soorten geïsoleerd uit het maagdarmkanaal van vogels en insecten.

Taxonomie

Deze bacteriën zijn taxonomisch gelokaliseerd in de phylum Actinobacteria, klasse Actinobacteria, orde Bifidobacteriales, familie Bifidobacteriaceae. Bifidobacteriën werden voor het eerst geïsoleerd in 1899 door Dr. Tissier van het Institut Pasteur in Frankrijk, en hij noemde ze bifida vanwege hun karakteristieke vorm.

Ondanks het feit dat het geslacht Bifidobacterium in 1924 werd opgericht door Orla-Jensen, werden tot 1960 alle bifidobacteriën beschouwd als een enkele soort die tot het geslacht Lactobacillus (L. bifidus) behoorde.

Momenteel worden 32 soorten Bifidobacterium herkend, waarvan vele geïdentificeerd zijn op basis van genoomsequentiebepaling.

Reproductie

Bacteriën van het geslacht Bifidobacterium planten zich allemaal voort door binaire splitsing. Dit is een proces van ongeslachtelijke voortplanting dat begint met de replicatie van genetisch materiaal, dat bestaat uit een enkel circulair dubbelstrengs DNA-chromosoom.

Na de replicatie van het chromosoom bevindt elke kopie zich in één pool van de bacteriële cel, de deling van het cytoplasma begint en de vorming van een septum dat het cytoplasma in twee compartimenten zal scheiden, dit proces wordt cytokinese genoemd.

Aan het einde van de vorming van celwand en membraan in het septum ontstaan ​​twee kleinere dochtercellen, die vervolgens groeien en weer in het splijtingsproces kunnen komen.

Voeding

Bifidobacteriën zijn meestal commensalen in het darmkanaal van zoogdieren en andere organismen, daar helpen ze bij de vertering van koolhydraten met een hoog molecuulgewicht, waardoor ze worden afgebroken tot kleinere moleculen die door hen kunnen worden opgenomen, door andere bacteriën en door hun gastheren.

Mensen, evenals andere metazoanen, kunnen sommige polysacchariden niet verteren, terwijl bacteriën dat wel zijn, omdat ze in staat zijn om enzymen te synthetiseren, zoals fructanasen, die kunnen werken door de bindingen te verbreken waaruit polysacchariden bestaan, fructanen genaamd.

Elektronenmicroscopie afbeelding van Bifidobacterium longum. Genomen en bewerkt uit: Julie6301.

Fructaan is de verzamelnaam voor verschillende fructosepolymeren die deel uitmaken van het reservemateriaal van een grote verscheidenheid aan planten.

Voedingsmiddelen met bifidobacteriën

Bifidobacteriën behoren tot de groep van melkzuurbacteriën, dat wil zeggen bacteriën die melkzuur produceren als gevolg van koolhydraatfermentatie. De voedingsmiddelen die Bifidobacterium bevatten, zijn voornamelijk zuivelproducten en hun derivaten.

Deze voedingsmiddelen omvatten kazen, yoghurt en kefir. Dit laatste is een product dat lijkt op yoghurt, dat wordt verkregen door melk te fermenteren met gist en bacteriën. Het is een voedingsmiddel afkomstig uit Oost-Europa en Zuidwest-Azië en bevat grotere hoeveelheden probiotica dan yoghurt.

Werkingsmechanisme als probiotica

Allereerst helpt het voedingsproces van bifidobacteriën de vertering van suikers die onverteerbaar zijn voor mensen, ze worden afgebroken en er komen voedingsstoffen vrij die door hun gastheer kunnen worden opgenomen.

Ten tweede helpt het melkzuurproduct van het metabolisme van bifidobacteriën de pH van het maagdarmkanaal te verlagen, wat de proliferatie van gramnegatieve bacteriën voorkomt die gevaarlijk kunnen zijn voor de gezondheid.

Gezondheidsvoordelen

Het belang van de aanwezigheid van bifidobacteriën in het maagdarmkanaal voor de menselijke gezondheid is sinds het begin van de vorige eeuw bekend bij onderzoekers. Inderdaad, al in 1907, stelde de toenmalige directeur van het Pasteur Instituut, Elie Metchnikoff, de theorie voor dat melkzuurbacteriën gunstig waren voor de menselijke gezondheid.

Metchnikoff baseerde zijn theorie op het feit dat de levensduur van Bulgaarse boeren verband leek te houden met de consumptie van gefermenteerde zuivelproducten. Daarom stelde deze microbioloog de orale toepassing van fermentatieve bacterieculturen voor om zichzelf in het darmkanaal te implanteren en hun gunstige werking uit te voeren.

De aanwezigheid van bifidobacteriën in het maagdarmkanaal helpt bij het verteringsproces van koolhydraten en wordt ook geassocieerd met een lagere frequentie van allergieën. Momenteel worden sommige soorten Bifidobacterium over het algemeen als veilig beschouwd en door de voedingsindustrie als probiotica gebruikt.

Volgens de uitgebreide database van natuurlijke geneesmiddelen is het gebruik van deze bacteriën als probiotica waarschijnlijk veilig om sommige aandoeningen te behandelen, zoals:

Constipatie

Constipatie is de moeilijkheid om stoelgang uit te voeren, die over het algemeen minder dan drie keer per week plaatsvindt, met overmatige inspanning, pijn en met het gevoel van onvolledige stoelgang. Het kan worden geassocieerd met verschillende factoren, zoals onder meer een vezelarm dieet, diabetes, stress, depressie, hart- of schildklieraandoeningen.

Klinische onderzoeken hebben aangetoond dat het toevoegen van Bifidobacterium aan het dieet de stoelgang verhoogt, waardoor het aantal wekelijkse stoelgangen bij patiënten aanzienlijk toeneemt. Dit resultaat kan echter variëren afhankelijk van de gebruikte stam van bifidobacteriën.

Voedsel met bifidobacteriën. 90 gram kefirkorrels op een bord. Genomen en bewerkt uit: Webaware.

Infectie door

Helicobacter pylori is een gramnegatieve bacterie die wordt gekenmerkt door een spiraalvorm, vandaar de naam van het geslacht. Het leeft uitsluitend in het maagdarmkanaal van mensen en kan verschillende ziekten veroorzaken, zoals gastritis, maagzweren en lymfoom van het lymfoïde weefsel dat met het slijmvlies is geassocieerd.

De behandeling voor H. pylori-infectie omvat twee verschillende soorten antibiotica om de ontwikkeling van resistentie te voorkomen, evenals antacida om de bekleding van de maagwand te helpen herstellen. Deze behandeling kan bijwerkingen hebben zoals diarree en halitose.

Bovendien werken antibiotica zowel tegen H. pylori als tegen de andere aanwezige bacteriën. Als de behandeling gepaard gaat met de inname van bifidobacteriën en lactobacillen, worden de bijwerkingen van de behandeling verminderd. Ook wordt voorkomen dat het darmkanaal opnieuw wordt gekoloniseerd door Gram-negatieve bacteriën.

Diarree

Rotavirussen zijn niet-omhulde, twee-capside, wielvormige virussen die een ziekte kunnen veroorzaken die wordt gekenmerkt door braken en waterige diarree bij zuigelingen gedurende 3 tot 8 dagen. Toediening van bifidobacteriën kan de duur van dit soort diarree verminderen.

Evenzo, als bifidobacteriën samen met lactobacillus of streptococcus worden ingenomen, kan het reizigersdiarree voorkomen, wat een milde infectie is die wordt veroorzaakt door bacteriën die water hebben besmet of slecht behandeld voedsel.

Pouchitis of pouchitis

Pouchitis is een niet-specifieke ontsteking van het ileoanale reservoir met onbekende oorzaak, hoewel de fecale flora een belangrijke rol speelt bij de ontwikkeling ervan. Het treft patiënten die panproctocolectomie hebben ondergaan en veroorzaakt een grote verslechtering van hun kwaliteit van leven.

Verschillende klinische onderzoeken hebben voldoende bewijs opgeleverd om aan te tonen dat de inname van probiotica bestaande uit bifidobacteriën, lactobacillen, met of zonder streptokokken, het optreden van deze ontsteking helpt voorkomen.

Luchtweginfecties

De regelmatige inname van probiotica die bifidobacteriën bevatten, helpt het immuunsysteem van gezonde mensen te versterken en zo het optreden van luchtweginfecties te voorkomen, maar het helpt niet bij het voorkomen van ziekenhuisinfecties bij zuigelingen en adolescenten.

Andere ziekten

Er is een aanzienlijk aantal andere ziekten waarvoor wordt gesuggereerd dat het nemen van Bifidobacterium gunstige effecten zou hebben, maar waarvoor er onvoldoende wetenschappelijk bewijs is om dergelijke beweringen te ondersteunen. Deze omvatten eczeem, medicijndiarree, bipolaire stoornis en diabetes.

Evenmin kan worden gegarandeerd dat het effectief is bij de behandeling van coeliakie, artritis, het vertragen van veroudering, het voorkomen van aan chemotherapie gerelateerde infecties, het beheersen van het cholesterolgehalte en andere ziekten.

Referenties

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall en BJ McCarthy (1978). Microbiologie. 2e editie. Holt, Rinehart en Winston.
2. Bifidobacterium. Op Wikipedia. Hersteld van: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). Het volgen van de taxonomie van het geslacht Bifidobacterium op basis van een fylogenomische benadering. Toegepaste en omgevingsmicrobiologie
4. M. Ventura & R. Zink (2002). Snelle identificatie, differentiatie en voorgestelde nieuwe taxonomische classificatie van Bifidobacterium lactis. Toegepaste en omgevingsmicrobiologie.
5. Bifidobacteriën. In MedicinePlus. Hersteld van: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton en RP Ross (2004). De evaluatie van een op mupirocine gebaseerd selectief medium voor de telling van bifidobacteriën uit probiotisch diervoeder. Journal of Microbiological Methods.