Биологическая характеристика Bifidobacterium
Бифидобактерии (Bifidobacterium) в основном используются в медицине как лечебно-профилактическое средство. На основе изучения особенностей биологии бифидобактерий были разработаны принципы регулирования их жизнедеятельности в отдельных экосистемах. Получение новых нетрадиционных промышленных штаммов бифидобактерий и подбор оптимальных условий для их жизнедеятельности позволили разработать эффективные лечебные препараты.
Подбор и селекцию штаммов микроорганизмов для промышленного производства осуществляют из кишечника здоровых детей и взрослых.
При подборе культур для продуктов лечебно-профилактического профиля большое внимание уделяется в основном бифидобактерии и лактобациллы как основным представителям нормальной микрофлоры кишечника. Широкое применение в производстве ферментированных продуктов получили бифидобактерии видов: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium аdolescentis и лактобациллы видов Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei subsp. casei, Lactobacillus casei subsp. rhamnosus, Lactobacillus casei subsp. tolerans, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum.
Большое значение при подборе штаммов бифидобактерий имеет оптическая характеристика создаваемой ими молочной кислоты. Предпочтение отдается штаммам, которые образуют L (+) форму, как наиболее физиологическое для человеческого организма или смесь обоих изомеров (D и L). Отобранные штаммы бифидобактерий должны быть стойкими к действию антибиотиков, бактериофагов, NaCl, щелочной среды, желчи и фенола. С технологической точки зрения важны скорость и границы кислотообразования, органолептические показатели и протеолитическая активность. Для производства сухих бактериальных продуктов важным является изучение устойчивости штаммов бифидобактерий к повышенной температуре. Кардинальным признаком штаммов бифидобактерий также антагонистическая активность к патогенным и условно-патогенных микроорганизмов. Важным показателем возможности проживания в организме является определение адгезивных свойств штаммов.
Систематическое положение Bifidobacterium bifidum
Bifidobacterium bifidum № 1 относится к роду Bifidobacterium. Бактерии рода Bifidobakterium согласно «Определителя бактерий Берджи» (1997) отнесены к семейству Actinomycetaceae 20 части класса Thallobacteria отдела Firmicutes царства Procaryotae.
В отдел Firmicutes входят организмы с грамположительной клеточной стенкой. По форме: кокки, палочки, разветвленные и нерозгалуджени нити. Размножаются бинарным делением. Некоторые образуют споры (эндо-или споры на гифах или спорангиях). Большинство неподвижные, а подвижные имеют жгутики. Аэробные, анаэробные и факультативно анаэробные организмы. Делятся на 2 класса: Firmibacteria и Thallobacteria.
Часть 20, класса Thallobacteria, объединяет грамположительные бактерии, не образующие эндоспор. Сюда входят бактерии трех групп: коринеформных бактерии, пропионовое бактерии и актиномицеты. Актиномицеты объединены в порядок Actinomycetales. Эти бактерии образуют разветвленные гифы, некоторые формируют мицелий субстратный или воздушный, размножаются конидиями, которые образуются на конидиеносцах различного строения. К семейству Actinomycetaceae относятся грамположительные ветвящиеся формы, которые не создают спор, ни воздушного мицелия, не кислотостойкие, неподвижные формы. В состав семейства входят анаэробные (род Bifidobaсterium) и факультативные анаэробы (род Arachnia, большинство видов рода Actinomyces) бактерии. Разделение на роды осуществляется в зависимости от химического состава клеточных стенок бактерий и продуктов брожения глюкозы. Обычно живут в почве, разрушают много органических соединений, некоторые виды Actinomyces патогенны для человека и животных.
Согласно классификации, представленной в определителе Берджи (1997) мир прокариот разделен на 4 категории. Род Bifidobaсterium отнесен ко 2 категории (грамположительные микроорганизмы, имеющие клеточную стенку) и 20 группы (грамположительные неспорообразующие палочки неправильной формы), без какого-либо объединения в семейство.
Морфолого — культуральные признаки Bifidobacterium bifidum
По морфологическим признакам клетки бифидобактерий рода Bifidobaсterium представляют собой неспорообразующие, грамположительные бактерии палочки, размером 0,5-1,3 × 1,5-8 мкм. Форма клеток варьирует от прямых палочек в форм в виде ком, с булавовидными утолщениями на конце, иногда ветвящиеся (В-, Т-форм), зернистые; в чистых культурах они более полиморфны.
Размещение клеток одинарное, парами, иногда цепочками или розетками. Иногда встречаются раздутые клетки коковиднои формы. Анаэробы. Некоторые виды могут расти в атмосфере воздуха, обогащенный 10% СО2. Не растут при рН <4,5 или рН> 8,5.
Следует отметить, что длина и форма клеток у разных культур одних и тех же видов бифидобактерий зависит в определенной степени от состава среды, присутствия кислорода, возраста культуры и образа инкубации.
Существенное влияние на форму клеток и степень искривленности оказывают присутствие в среде витаминов. Продление клеток, их истончение и фрагментирования наблюдается при значительном содержании соли NaCl (до 6%), при температуре, намного превышающей оптимальную, иногда — при высоком содержании этилового спирта. На форму клеток значительное влияние может оказывать ионизирующее излучение. Тенденция к образованию цепочек меняется в зависимости от фазы роста и рН среды. При симбиотическом росте, под влиянием высоких концентраций глицина, D-аминокислот или антибиотиков, активных в отношении клеточной стенки, могут наблюдаться клетки неправильной формы.
На плотных питательных средах Bifidobaсterium bifidum № 1 образуют колонии, обычно небольшого размера диаметром 2-5 мм, с ровным краем, выпуклые, плоские, блестящие, непрозрачные, белого или светло серого цвета с возр темным центром. Шероховатая колонии не наблюдаются.
Рост на жидких питательных средах наблюдается в виде равномерного помутнения или выпадения гомогенного или, реже, зернистого осадка. Образование пленки не характерно.
При росте на средах общего назначения бифидобактерии не имеют особых запахов. Тем не менее, они в значительной степени обусловливают запах продуктов брожения, образуя различные летучие соединения, такие как диацетил и его производные, а также сероводород.
Автор статьи: Просяник Алина, студентка кафедры биотехнологии и микробиологии Национального университета пищевых технологий