LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: KENMERKEN, MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2026

Lactobacillus rhamnosus is een Gram-positieve, staafvormige, microaërofiele en facultatief anaërobe bacterie. Het kan afzonderlijk of in korte ketens groeien. Het is niet sporenvormend, mobiel en catalase-negatief. Het is mesofiel, maar sommige soorten kunnen groeien bij temperaturen onder de 15 ° C of boven de 40 ° C.

Sommige stammen van L. rhamnosus worden in de voedingsindustrie gebruikt vanwege hun probiotische en antimicrobiële activiteiten. Het wordt niet alleen gebruikt als probiotica, maar ook als beschermingsmiddelen voor gefermenteerde en niet-gefermenteerde zuivelproducten, dranken, kant-en-klaarmaaltijden, worstjes en in salades.

Lactobacillus rhamnosus. Genomen en bewerkt vanaf http://www.ghostshipmedia.com/tag/lactobacillus-rhamnosus/

kenmerken

Lactobacillus rhamnosus is een zeer veeleisende bacterie op het gebied van voedingsbehoeften. Om te groeien heb je foliumzuur en andere vitamines zoals riboflavine, niacine of pantotheenzuur nodig. Het vereist ook mineraal calcium. De initiële groei vereist zure media, met een pH tussen 4,5 en 6,4.

Zijn metabolisme is facultatief heterofermentatief. Zet hexosen om in L (+) - melkzuur, volgens de Embden-Meyerhof-route. Het fermenteert ook de pentosen. Bij afwezigheid van glucose produceert het melkzuur, azijnzuur, mierenzuur en ethanol.

Taxonomie

Lactobacillus is de meest diverse van de drie geslachten binnen de familie Lactobacillaceae, behorend tot de phylum Firmicutes, klasse Bacilli, bestel Lactobacillales.

Dit geslacht is verdeeld in drie groepen (A, B en C) volgens hun type fermentatie: A) omvat obligaat homofermentatieve soorten, B) facultatief heterofermentatieve soorten en C) obligaat heterofermentatieve soorten.

Lactobacillus rhamnosus behoort tot groep B van deze divisie. Het is ook opgenomen in de functionele groep van melkzuurbacteriën (LAB). LAB's zijn bacteriën die door koolhydraatfermentatie voornamelijk melkzuur produceren als de uiteindelijke metaboliet.

Deze soort werd oorspronkelijk beschouwd als een ondersoort van L. casei, later werd ze dankzij genetisch onderzoek tot soortniveau verheven vanwege de grote morfologische en karakteristieke overeenkomsten.

Deze en twee andere soorten vormen het Lactobacillus casei-complex, een functionele groep zonder taxonomische validiteit. Een van de meest bestudeerde stammen van deze soort, L. rhamnosus GG, wordt geïsoleerd uit de menselijke darm.

Morfologie

Lactobacillus rhamnosus is een staafvormige bacterie, met metingen variërend van 0,8 tot 1,0 μm breed en 2,0 tot 4,0 μm lang. Het kan afzonderlijk of in korte ketens groeien. Het heeft geen flagellum en daarom mist het beweging. Het kan pilis en plasmiden hebben.

Lactobacillus rhamnosus heeft een grote verscheidenheid aan stammen die in verschillende omgevingen groeien, waaronder de vagina en het maagdarmkanaal van mensen. Elke soort kan zich aanpassen aan een breed scala aan omgevingen.

Het centrale genoom bevat 2.164 genen, van in totaal 4.711 genen. De L. rhamnosus LRB-stam heeft een circulair chromosoom van 2.934.954 bp met een GC-gehalte van 46,78%.

Cellulaire muur

De celwand bestaat voornamelijk uit een dikke laag peptidoglycaan (PG), een amino-suikerpolymeer verknoopt met peptidebruggen. De celwand is verantwoordelijk voor het behoud van de vorm van de cel. Het helpt ook bacteriën te beschermen tegen interne osmotische spanningen die cellysis kunnen veroorzaken.

De suikercomponent van PG bestaat uit afwisselend gerangschikt N-acetylglucosamine en N-acetyl-muraminezuur. De zijketen van het peptide, van drie tot vijf aminozuren, bindt aan N-acetyl-muraminezuur. De exacte samenstelling van de zijketen en verknopingen van het peptide is soortspecifiek.

Artistieke impressie van Lactobacillus rhamnosus, foto door: Electron Microscopy Unit, Institute of Biotechnology, Helsinki. Genomen en bewerkt van https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/

Toepassingen

Lactobacillus rhamnosus wordt in de voedingsindustrie gebruikt voor de productie van yoghurt, gefermenteerde en ongepasteuriseerde melk en halfharde kaas.

Medische toepassingen

Lactobacillus rhamnosus wordt beschouwd als een nuttig probioticum voor de behandeling van verschillende ziekten. Het is aangetoond dat de Lactobacillus rhamnosus GG-stam meerdere huidige en potentiële toepassingen in de geneeskunde heeft voor de behandeling van ziekten.

Onder de ziekten die positief met deze stam worden behandeld, zijn: diarree van verschillende typen, voornamelijk als gevolg van rotavirus bij kinderen; acute gastro-enteritis bij kinderen; Gastro-intestinaal transport van vancomycineresistente Enterococcus bij nierpatiënten; Het is ook aangetoond dat het helpt bij het verminderen van de kans op het ontwikkelen van het Asperger-syndroom.

Onder de ziekten die mogelijk kunnen worden behandeld of voorkomen door L. rhamnosus GG te geven, zijn luchtweginfecties bij kinderen; prikkelbare darmsyndroom; atopische dermatitis, eczeem; infecties van het urogenitale kanaal; angst en hypertensie.

In vitro ervaringen hebben aangetoond dat het de immuniteit van de gastheer kan moduleren door de productie van inflammatoire cytokines van verschillende eukaryoten te verminderen. Het induceert ook de genexpressie van darmmucine en remt de hechting van pathogenen.

Andere medische toepassingen zijn onder meer het verminderen van de darmpermeabiliteit bij kinderen met het prikkelbare darm syndroom. Het helpt ook bij het verhogen van het gewichtsverlies bij patiënten die een dieet volgen.

Gebruikt als probioticum

De L. rhamnosus GG-stam vertoont ook probiotische en antimicrobiële activiteiten, die worden gebruikt in de voedingsindustrie. Deze soort is individueel in staat Clostridium histolyticum, C. difficile en Salmonella enterica te remmen.

Gecombineerd met andere stammen van L. rhamnosus of met andere niet-pathogene bacteriesoorten, remmen ze ook de groei van zeer pathogene bacteriën. De L. rhamnosus LC705-stam onderdrukt de groei van sommige gisten en schimmels.

Pathogeniteit

Lactobacillus rhamnosus is in verband gebracht met verschillende soorten infecties, voornamelijk van intramurale oorsprong, die patiënten met een verzwakt immuunsysteem treffen.

Bij deze patiënten waren de onderliggende ziekten altijd kwaadaardige of ernstige gastro-intestinale stoornissen. Onder de ziekten die met deze soort worden geassocieerd, zijn: bacteriëmie, endocarditis, meningitis en peritonitis.

Lactobacilli zijn over het algemeen resistent tegen vancomycine. Lactobacillus rhamnosus is gevoelig voor penicilline en aminoglycosiden, met gevoeligheidspercentages tot 70%.

Sommige stammen zijn echter resistent tegen standaard antibioticumregimes. Daptomycine kan worden gebruikt als alternatief voor penicilline; gevoeligheid voor cefalosporines is lager. Chromosomale mutaties in L. rhamnosus kunnen de affiniteit van erytromycine voor het ribosoom verminderen.

Lactobacillus endocarditis wordt beschouwd als een moeilijk uit te roeien ziekte. Terugval kan optreden, voornamelijk als gevolg van het ontbreken van adequate onderzoeken naar microbiële gevoeligheid.

Er zijn ook geen gestandaardiseerde behandelingen die terugval en zelfs de dood kunnen vergroten. Waarschijnlijk kan de productie van melkzuur door lactobacillen de effectieve concentraties van antibiotica verminderen, waardoor hun effect afneemt.

Referenties

1. LM Lehtoranta, A. Pitkäranta, R. Korpela (2012). Probiotische Lactobacillus rhamnosus GG en aandoeningen van de luchtwegen bij kinderen. Agro Food Industry Hi Tech, 23, 6, Monografische supplementreeks: voedingsvezels en pre / probiotica.
2. L. Valík, A. Medveďová, D. Liptáková (2008). Karakterisering van de groei van Lactobacillus rhamnosus GG in melk bij suboptimale temperaturen. Journal of Food and Nutrition Research.
3. P. Boonma, JK Spinler, X. Qin, C. Jittaprasatsin, DM Muzny, H. Doddapaneni, R. Gibbs, J. Petrosino, S. Tumwasorn, J. Versalovic (2014). Opstellen van genoomsequenties en beschrijving van Lactobacillus rhamnosus-stammen L31, L34 en L35. Standaarden in Genomic Sciences.
4. I. Felekos, G. Lazaros, A. Tsiriga, M. Pirounaki, G. Stavropoulos, J. Paraskevas, M. Toutouza, D. Tousoulis (2016). Lactobacillus rhamnosus endocarditis: een ongebruikelijke boosdoener bij een patiënt met de ziekte van Barlow. Helleense Vereniging voor Cardiologie.
5. KA Nocianitri, NS Antara, IM Sugitha, IDM Sukrama, Y. Ramona, IN Sujaya (2017). Het effect van twee Lactobacillus rhamnosus-stammen op het bloedlipidenprofiel van ratten die worden gevoed met een vetrijk dieet. International Food Research Journal.
6. EJC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Lactobacillus-soorten: taxonomische complexiteit en controversiële vatbaarheden. Klinische infectieziekten