стрептококус термофилус что это

Streptococcus thermophilus характеристики, морфология и преимущества

Streptococcus thermophilus Это молочнокислые бактерии, имеющие важное значение в пищевой промышленности. Этот микроорганизм используется в качестве исходной культуры для производства кисломолочных продуктов, таких как йогурт и сыр.

S. thermophilus особенно хорошо адаптируется к молоку благодаря его способности использовать лактозу, предпочтительный углевод, который присутствует в высоких концентрациях и не ограничивает этот продукт.

Было видно, что употребление йогурта оказывает благотворное влияние на людей из-за метаболических свойств S. thermophilus. В число этих свойств входит гидролизующая активность лактозы, присутствующей в йогурте и желудочно-кишечном тракте, что уменьшает симптомы непереносимости этого углевода..

хотя S. thermophilus тесно связан с другими патогенными стрептококками (такими как S. pneumoniae и S. pyogenes), классифицируется как непатогенный вид. Это объяснимо из-за особенностей, которые представляет его геном. Было изучено, и наблюдается, что 10% генов неактивны или являются псевдогенами.

Это означает, что многие гены, которые связаны с вирулентностью патогенных стрептококков, отсутствуют или являются несовершенными генами..

S. thermophilus Он считался микроорганизмом GRAS (обычно считается безопасным), поэтому в настоящее время он широко используется в качестве ароматизатора и текстурирующего агента..

черты

S. thermophilus Он характеризуется факультативным анаэробным действием. Это означает, что он способен генерировать энергию в форме АТФ посредством аэробного дыхания с присутствием кислорода. При отсутствии кислорода можно продуцировать АТФ путем ферментации.

Как биохимическая характеристика, он представляет собой положительный тест Фогеса-Проскауэра и не ферментирует аргинин, маннит или сорбит. Они не поддерживают высокие концентрации NaCl, что отличает его от родов Enterococcus и Lactococcus.

S. thermophilus Это ацидофильная, гомоферментативная бактерия. Следовательно, при добавлении в молоко оно вызывает быстрое подкисление среды путем ферментации лактозы, способствующей коагуляции..

Одна проблема, представленная производителями йогурта и сыра, заключается в том, что S. thermophilus он часто подвержен фаговой атаке, которая может привести к медленной ферментации молочной кислоты и потере качества продукта.

Принимая во внимание, что молочный завод может перерабатывать более 5 × 10 5 литров молока в день, проблемы с фагом могут быть очень дорогими.

Благодаря этой проблеме удалось разработать метод ПЦР, позволяющий обнаруживать фаги S. thermophilus, обеспечение чувствительной чувствительной системы для молочной промышленности.

таксономия

S. thermophilus относится к домену бактерии, Phylum Firmicutes, класс Bacilli, отряд Lactobacillales, семейство Streptococaceae, род Streptococcus, вид: thermophylus.

Согласно классификации, основанной на последовательности гена 16SrRNA, Streptococcus thermophilus является частью группы Salivarius вместе с двумя более близкими видами, которые S. vestibularis и S. salivarius.

Три вида находятся в полости рта человека, хотя S. thermophilus имеет в качестве естественной среды обитания слизистую оболочку молочной железы крупного рогатого скота и молоко.

морфология

Streptococcus thermophilus Грамм наблюдается в виде кокосов диаметром от 0,7 до 0,9 мкм, грамположительных, которые расположены парами или цепочками переменной длины.

Его клеточная стенка состоит из N-ацетилглюкозамина (NAG) и N-ацетилмурановой кислоты (NAM), связанных эфирными связями. Эта структурная характеристика позволяет ему выдерживать высокие температуры с оптимальной скоростью роста 45 ° C..

Это полезно для многих промышленных молочных брожений, которые требуют высоких температур в своих процессах. С другой стороны, S. thermophilus является неподвижной, не образующей спор бактерией, в которой отсутствуют ферменты цитохромоксидазы и каталазы.

S. thermophilus Он содержит две уникальные пептидазы, олигопептидазу и аминопептидазу. Эти ферменты катализируют отщепление определенных аминокислот от конца полипептида.

Его протеолитическая способность делает полезным для пищевой промышленности гидролизовать молочный белок (казеин), хотя это происходит очень плохо, что делает необходимым включение других пробиотиков..

С другой стороны, экзополисахариды, продуцируемые этой бактерией, необходимы для создания текстуры кисломолочных продуктов и органолептических свойств..

Например, S thermophilus Обладает способностью гидролизовать гидрофобные пептиды. Это свойство необходимо для снижения горького вкуса сыра.

Другая характеристика, обеспечиваемая экзополисахаридами гетерополисахаридного типа, продуцируемыми S. thermophilus, самая большая способность, которую они должны связать с водой в процессе созревания сыров.

Это обеспечивает удержание воды в конечном продукте, что обеспечивает лучшую производительность.

Польза для здоровья

Среди преимуществ, полученных от употребления продуктов, содержащих пробиотик S. thermophilus Это:

Улучшает состояние непереносимости лактозы

Для людей, страдающих от непереносимости лактозы, это полезно для здоровья S. thermophilus.

Эта бактерия превращает лактозу в молочную кислоту через фермент, называемый β-галактозидазой. Это облегчает пищеварение и позволяет избежать типичных неудобств этого состояния, таких как метеоризм, боль в животе и рвота..

Контроль острой диареи

Кроме того, это отличный адъювант при лечении острой диареи, вызванной патогенными бактериями.

В этом смысле пробиотики действуют как антагонисты патологических процессов. Они делают это путем конкуренции с патогенами за питательные вещества и связывания с клетками-хозяевами..

Кроме того, пробиотики могут продуцировать антиоксиданты и антимикробные вещества, которые изменяют местный рН, стимулируют выработку муцина, улучшают функции кишечного барьера и модифицируют токсины, происходящие из патогенов..

Контроль диареи, вызванной антибиотикотерапией

Известно, что терапия антибиотиками широкого спектра действия может охватить кишечную микробиоту, которая вызывает дисбаланс в том же месте, где эти лекарственно устойчивые микроорганизмы размножаются непропорционально. Это вызывает эпизоды диареи, среди других неудобств.

Считается, что S. thermophilus Защищает тонкую кишку, помогая восстановить утраченную желудочно-кишечную микробиоту.

Этот микроорганизм способствует размножению других пробиотических бактерий, в то же время предотвращая рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов..

S. thermophilus почти никогда не действует один, лучше, когда он сопровождается другими подобными бактериями. Он работает в идеальном взаимодействии с Lactobacillus и Bifidobacteria, где все они производят кофакторы, которые нужны другим для размножения.

Контроль гастрита и инфекций Helicobacter pylori

Еще одно из преимуществ, которые связаны с S. thermophilus это его сила контролировать гастрит. Кроме того, используется вместе Lactobacillus delbrueckii помогает уничтожить бактерии Helicobacter pylori.

Его вклад состоит в уменьшении вторичных эффектов, которые приводят к лечению H. pylori, что повышает переносимость и эффективность терапии.

Механизм действия пробиотиков в связи с этим можно объяснить их способностью стимулировать иммунные механизмы слизистой оболочки.

С другой стороны, было показано, что йогурт дополнен пробиотиками (L. acidophilus, L. bulgaricus, B. lactis, S. thermophilus) уменьшает колонизацию H. pylori, экспрессия TNF-α, желудочное воспаление и метаплазия.

Источник

Стрептококк — друг или враг?

Стрептококковые инфекции и роль здоровой микрофлоры в их профилактике

С этими паразитирующими в человеке бактериями впервые столкнулись выдающийся австрийский хирург Теодор Бильрот и не менее знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер. Первый обнаружил их в 1874 году, когда лечил рожистое воспаление, второй – спустя несколько лет при обследовании пациентов с гнойными заболеваниями и сепсисом. Со временем выяснилось, что данные микроорганизмы обитают также в организмах животных и представляют собой целое семейство, которое объединяет одно: они провоцируют различные заболевания.

Знакомьтесь: стрептококк!

Как вы догадались, речь зайдет о стрептококке, одном из достаточно широко распространенных в природе микроорганизмов. Только знакомиться с ним в прямом смысле этого слова вряд ли нужно. Разве что только информационно, чтобы а) постараться избежать инфицирования этими бактериями; б) правильно лечить вызываемые ими недуги, если малоприятной «встречи» избежать все же не удалось.

Стрептококк или, по-латыни, Streptococcus, представляет собой, говоря научным языком, род шаровидных либо овоидных грамположительных факультативно-анаэробных бактерий. Располагаются попарно или в виде различной длины цепочек. Относятся к семейству Streptococcaceae. Оно включает в себя многочисленные виды, имеющие определенные различия. Как по физиологическим, так и биохимическим признакам, в том числе и по степени патогенного воздействия на человека.

Способны образовывать мелкие колонии (это на поверхностях твердых сред). Придонный же рост дают в жидких средах. Подразделяются на три экологические группы. К первой относится S. Pyogenes, ее представители патогенны только для человека, ко второй – патогенные и для людей, и для животных S. Faccalis, S. agalactia и др. Третья группа представлена условно-патогенными оральными стрептококками S. Mitis, S. mutans и другими.

Болезни, вызываемые стрептококком

Стрептококковые инфекции чаще всего поражают дыхательную систему и кожу. Для этой группы заболеваний характерно возникновение осложнений самого разного характера со стороны внутренних органов. Расскажем о некоторых недугах, вызываемых этими микроорганизмами.

Рожистое воспаление. Проявляется ярким покраснением пораженного участка, чаще всего возникает на ногах. Пораженная кожа, обычно четко «граничащая» со здоровой, припухшая, на ощупь болезненная. Она горячая, блестящая, часто покрывается пузырьками. Больного лихорадит (но температура есть не всегда), он испытывает слабость, чувствует себя утомленным.

Рожа, рожистое воспаление

Скарлатина. Классическое течение характеризуется повышением температуры до 38 градусов и выше, головной болью и так называемым малиновым, обложенным налетом с выступающими яркими сосочками, языком. Также характерны: боли в горле в момент глотания, покраснение заднего нёба и миндалин, возможно возникновение гнойных пробок. Данное заболевание чревато осложнениями: миокардитом, гломерулонефритом и другими.

Язык ребенка со скарлатиной

Ангина стрептококковая. Ее симптомы схожи на проявления других ангин. Чаще всего появляется боль в горле, повышается температура, возникают озноб и общая слабость, а миндалины, задняя стенка глотки и мягкое нёбо – краснеют. Впоследствии возможно появление гнойного налета, увеличиваются шейные лимфоузлы. Вызываемая стрептококком ангина чревата серьезнейшим осложнением – острой ревматической лихорадкой (ревматизмом), поражающей в свою очередь клапаны сердца и формирующей приобретенные пороки.

Импетиго на руке ребенка

Импетиго. Вызывается и другими возбудителями, но чаще всего стрептококком. В целом проявляется поверхностным поражением кожи, но при стрептококковом «варианте» появляются вокруг носа, рта и нижних конечностей красные папулы. Несколько реже они возникают и на других участках тела. На их месте образуются пустулы или везикулы, а после их вскрытия – толстые корочки золотисто-желтого цвета. Обще самочувствие при этом недуге обычно не нарушено, но он чреват возможным осложнением – гломерулонефритом.

Некротический фасциит. Заболевание характеризуется острым началом. В области поражения наблюдается легкое покраснение кожи, пальпация пораженного участка вызывает резкую и сильную боль. Мышцы в патологический процесс не вовлекаются, больной чувствует слабость и повышенную утомляемость, его лихорадит. За несколько часов покрасневший участок увеличивается в размерах, кожа на нем отекает, обретает темно-красный или даже бордовый цвет. Из-за гибели нервов может наступить полная потеря чувствительности.

Здоровая флора против стрептококка

Возникновение любой стрептококковой инфекции сигнализирует о неблагополучии в организме. Например, о снижении общего иммунитета. Или нарушении нормальной микрофлоры кишечника (дисбактериозе), когда полезные для человека лактобактерии и бифидобактерии сдают свои позиции, уступая жизненное пространство условно-патогенной микрофлоре. К ней, собственно, относятся и бактерии-стрептококки. Поэтому наряду с другими способами профилактики (прежде всего, соблюдением личной гигиены, избеганием прямых контактов с больными людьми, а также выявлением скрытых носителей) не следует пренебрегать здоровьем кишечника.

Стрептококки, как уже было сказано, любят сахарную среду. Это значит, что не следует злоупотреблять сладостями, сдобой и другими продуктами, могущими вызвать угнетение полезной микрофлоры, спровоцировать гнилостные процессы в кишечнике. Чем больше вы будете уделять внимание здоровью ЖКТ, употребляя полезную пищу (овощи, фрукты, кисломолочные продукты и др.), тем меньше шансов останется у этих зловредных бактерий «захватить власть» в вашем организме. Ведь здоровый организм предполагает крепкий иммунитет – не так ли?

Подспорьем становятся пробиотики

Однако зачастую только правильным питанием проблему дисбактериоза как одного из возможных факторов, благоприятствующих возникновению и развитию стрептококковых инфекций, не решить. Особенно, если человек ранее перенес ту или иную из них, его организм дополнительно ослаблен антибиотической терапией и есть риск рецидива заболевания. В таких случаях настоящим подспорьем становятся пробиотики – живые молочнокислые микроорганизмы (лакто- и бифидобактерии, в том числе дрожжи). Помимо улучшения пищеварения, общего состояния желудочно-кишечного тракта и укрепления иммунитета, они вырабатывают биотин, фолиевую кислоту, витамин К и другие необходимые нутриенты.

Все это становится одной из основ противострептококковых профилактических мероприятий. Прием же пробиотиков непосредственно в ходе медикаментозной терапии стрептококковых инфекций – как глоток свежего воздуха для ослабленного тяжелым недугом человека. Поступая в кишечник (желательно употреблять их жидкие формы), пробиотики не дают поступающим в организм антибиотикам и другим сильным препаратам окончательно расправиться с полезной микрофлорой. Наоборот, они дают ей окрепнуть, стимулируя ее рост и развитие. Практика убедительно показывает: включение пробиотиков в комплексную терапию заболеваний, вызываемых бактериями-стрептококками, дает возможность пациентам быстрее выздороветь, восстановить свои силы и стать в будущем менее восприимчивыми к таким инфекциям

Источник

Термофильные бактерии

Термофильные бактерии очень теплолюбивы. Это следует из их названия. Данные микроорганизмы имеют широкое представительство в природе – в частности, их наличие подтверждено в микрофлоре кишечника человека и животных, в почве и воде. Также бактерии часто встречаются в компостных кучах, навозе и подстилках для скота. Особенностью отдельных термофилов является способность образовывать споры даже в неблагоприятных условиях. Микроорганизмы отличаются быстрым обменом веществ.

Причины популярности термофильных бактерий

Термофилы очень популярны у исследователей благодаря своей способности проводить ферментативную реакцию при высоких температурах. При этом, чем выше скорость реакции, тем ниже вероятность заражения посторонними микроорганизмами. Устойчивость к высоким температурам и, более того, предрасположенность к росту в таких условиях, связана с невосприимчивостью к воздействию других негативных факторов.

В частности, бактерии способны выдерживать атаки детергентов, что делает возможным их использование в моющих средствах. Это одна из множества причин, которые привели к популярности исследований разнообразия микроорганизмов, обладающих термофильными свойствами.

Одним из примеров можно назвать поиск и обнаружение кератиназы Caldoanaerobacter 1004. Организм, который вызывает появление данного фермента, был выделен из горячего источника. Производимая им кератиназа внеклеточного типа побуждает развитие гидролиза кератинов, которые отличаются устойчивостью к воздействию стандартных протеиназ. Данный фермент используется в птицеводстве, значительно ускоряя переработку перьев.

Виды термофильных бактерий

Термофильные бактерии различаются по необходимым для проживания и роста условиям, которые зависят от среды – выращиваемые в искусственных условиях лучше ощущают себя в твердых средах с наличием воздуха. Другие же способны обходиться без кислорода и растут в жидких средах. Форма бактерий, которые могут быть подвижными и неподвижными, зависит от температуры. С температурой до 40 °C микроорганизмы имеют вид палочковидных бацилл, а при ее повышении приобретают вид нитей.

Однако, стоить отметить прогресс, который был достигнут за последние годы в плане исследований данной категории микроорганизмов. Так, установлено, что наиболее заметным изменениям,
которые происходят под влиянием высоких температур, подвергаются клеточные белки и липиды, связанные с основными жизненными процессами бактерий.

Разделение термофилов на группы

Если задевать вопрос температуры, бактерии по данному показателю разделяются на несколько подгрупп, различающихся по предпочитаемым температурным показателям:

О пользе термофилов

Есть ли от термофильных бактерий польза? Да, и довольно большая. Но здесь все зависит от правильности применения и дозирования. Так, молочнокислые палочки, которые активно используются в пищевой промышленности, являются неотъемлемой частью молочнокислых продуктов и оказывают положительное влияние на человеческий организм.

В частности, они контролируют обменные процессы, помогая стабилизировать деятельность пищеварительного тракта, и обеспечивают лучшую защиту от вредоносных бактерий. Коме того, термофильные бактерии благотворно влияют на иммунитет, успокаивая нервную систему, и подавляют негативное воздействие антибиотиков.

Термофилы в молоке и молочных продуктах

Отдельного упоминания стоят термофильные бактерии в молоке. В ходе исследований специалистами было доказано, что при пастеризации молока происходит заметный прирост количества микроорганизмов. Если судить с гигиенической точки зрения, то подобное недопустимо.

Большая часть микрофлоры молока, которое прошло процедуру пастеризации, образуется медленно растущими колониями. Термофильные микроорганизмы обычно размножаются при температуре 60-63 °C, свойственной так называемой «низкой» пастеризации. При «высокой» их развития практически не происходит.

Однако, несмотря на повышенную температуру при процедуре одного размножения термофилов в молоке оказалось бы недостаточно, если говорить о росте бактериального населения. Видимо, резкий рост связан еще и оборудованием, которое не соответствует стандартам и нормам, а также несоблюдением условий содержания. Это вызывает загрязнение самого молока.

В каких сферах применяют термофильные бактерии?

Помимо использования в пищевой промышленности, в частности, при изготовлении молока и кисломолочной продукции, данные микроорганизмы находят широкое применение в косметологии и фармакологии в качестве основы для пробиотиков и средств по уходу за кожей. Термофильные и мезофильные микроорганизмы, проживающие в почве и компосте, оптимизируют процесс переработки органических веществ.

При отслеживании предельно допустимого уровня концентрации и постоянном наблюдении за производственным процессом можно избежать осложнений, которые вызывают термофильные бактерии. Термофилы и мезофилы, проживающие в почве и компосте также способствуют более быстрому росту саженцев. При этом эффективность работы первых в данном случае заметно выше.

Как уменьшить вред, который могут наносить термофильные палочки? Если речь идет о предприятиях, помочь в этом сможет постоянный мониторинг оборудования, а также регулярная обработка с использованием бактерицидных препаратов. Подобные мероприятия позволяют контролировать качество изготавливаемой продукции, снижая риск возникновения каких-либо проблем до нуля.

Чем обусловлена устойчивость бактерий к высоким температурам?

На протяжении многих лет в рамках исследований учеными осуществлялись попытки установления причин устойчивости термофильных микроорганизмов к высоким температурам. Речь о значениях от 50 до 90 °C.

Основной причиной является особенность составляющих бактерий, в то числе оболочки, рибосомы и ферментов – по своим характеристикам они заметно отличаются от схожих компонентов мезофильных форм. При этом термофилы способны замещать недостаточную стабильность клеток за счет синтеза, который в таких случаях осуществляется более быстро – для этого в процессе задействуются наиболее термостабильные ферменты.

О вреде термофилов

Ряд термофилов способен вызвать инфицирование почвы во время добавления органических удобрений и при обогащении земли перепревшей подстилкой, ранее находившейся в коровниках. Вследствие этого наносится серьезный вред грунтовым водам и водоемам.

Отметим, что для термофильных бактерий не характерны патогенные или токсигенные свойства, тем самым они не относятся к категории особо опасных микроорганизмов для человека. Однако, загрязнение ими молока, продуктов, а также воды и почвы крайне нежелательно и рискует привести к неблагоприятным последствиям. В связи с этим рекомендуется проводить исследование на содержание термофилов в специализированной лаборатории.

Чтобы избавиться от термофилов, можно воспользоваться способом, доказавшим свою эффективность – достаточно поместить их в условия с заметным превышением верхнего температурного порога. Учеными установлен максимальный порог, при котором микробы способны выживать, пусть и теряют умение расти – это 122 °C. Стоит отметить, что обеспечить больший нагрев можно в лабораторных условиях, оснащенных необходимым оборудованием. Также на жизнедеятельность бактерий пагубным образом влияют температурные колебания.

Какие термофильные бактерии существуют?

Науке известно множество видов термофилов, которые получили широкое распространение в природе. Благодаря своей теплолюбивости они хорошо чувствуют себя в человеческом организме, а также растениях, почве и воде. Несмотря на общую предрасположенность, некоторым бактериям требуется воздух для роста, другие могут продолжать свое развитие и без него. В связи с этим термофильные организмы разделяют на аэробные и анаэробные.

Анаэробные, то есть не нуждающиеся в кислороде для роста, могут принадлежать одной из нескольких групп:

Аэробные термофилы также делятся на группы, среди которых нужно выделить две:

Об организации и реализации генетических данных бактерий

Изучение ферментов, влияющих на процесс синтеза дочерних молекул ДНК термофилов, пользуется популярностью благодаря наличию как теоретического, так и практического интереса. Он связан с успешным применением ферментов при осуществлении полимеразной цепной реакции – это один из самых чувствительных анализов ДНК.

Ее суть заключается в организации размножения в объеме, которого достаточно для осуществления исследований с применением гель-электрофореза. Исследование проводится в несколько шагов, среди которых разработка способов клонирования с последующей оценкой эффективности действия ферментов.

Источник