लैक्टोबैसिलस: विशेषताएँ, आकृति विज्ञान, लाभ - जीवविज्ञान - 2025

लैक्टोबैसिलस बैक्टीरिया का एक जीनस है जो उद्योग के लिए विशेष रूप से ब्याज की कई लाभकारी प्रजातियों से बना है। लैक्टोबैसिलस शब्द "लैक्टिस" से आया है, जिसका अर्थ है दूध, और "बेसिलस", जिसका अर्थ है छोटी बेसी।

जीन को वर्गीकृत किया गया किण्वन के प्रकार के फेनोटाइपिक विशेषता के संदर्भ में। इस वर्गीकरण का शारीरिक आधार एंजाइमों फ्रुक्टोज 1 और 6 डिपोफोस्फेट एल्डोलेज़ और फॉस्फोकेटोलेज़ की उपस्थिति है, जो क्रमशः हेक्सोज और पोसोज़ के होमो या हेटेरो किण्विक चयापचय में महत्वपूर्ण हैं।

इसके किण्वक गुण और इसके चयापचय उत्पाद भोजन के उत्पादन के लिए मनुष्य द्वारा उपयोग किए जाने वाले पहले जीवों में जीनस लैक्टोबैसिलस के बैक्टीरिया को बनाते हैं।

उनका उपयोग उनके संरक्षण के लिए भी किया जाता है, अन्य सूक्ष्मजीवों द्वारा आक्रमण को रोककर जो खाद्य जनित बीमारियों का कारण बनते हैं।

जीनस लैक्टोबैसिलस आधुनिक पोषण और नई औद्योगिक प्रौद्योगिकियों के लिए एक आवश्यक तत्व बन गया है, इसके लाभकारी प्रभाव और कार्यात्मक गुणों में रुचि के कारण।

विशेषताएँ

ये बैसिली आम तौर पर गैर-मर्मज्ञ होते हैं, लेकिन कुछ प्रजातियां पेरिट्रिच फ्लैगेल्ला के कारण मोटिव होती हैं। वे ग्राम पॉजिटिव हैं, हालांकि, यदि मृत बैक्टीरिया होते हैं, तो वे लाल धुंधला हो जाते हैं, ग्राम धुंधला की उपस्थिति में एक चर ग्राम छवि देते हैं।

वे फैलते नहीं हैं और कुछ उपभेदों में द्विध्रुवीय शरीर होते हैं जिनमें संभवतः पॉलीफॉस्फेट होते हैं।

होमोफ़ेमेंटेटिव लैक्टोबैसिलस में ग्राम के दाग या मेथिलीन ब्लू धुंधला द्वारा प्रकट किए गए आंतरिक दाने होते हैं।

प्रजातियों के निदान और पहचान के लिए, सबसे उपयोगी विधि पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) है।

सेल की दीवार और अल्ट्रॉस्ट्रक्चर

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत देखी गई जीनस लैक्टोबैसिलस की कोशिका भित्ति आमतौर पर ग्राम पॉजिटिव होती है, इसमें लिसिन-डी-एस्पेरेगिन प्रकार के विभिन्न कीमोथेरेपी के पेप्टिडोग्लाइकेन्स (म्यूरिन) होते हैं।

इस दीवार में फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के माध्यम से पेप्टिडोग्लाइकन से जुड़े पॉलीसेकेराइड भी शामिल हैं, लेकिन केवल कुछ प्रजातियों में इससे संबंधित टीकोइक एसिड हैं।

इसमें बड़े मेसोसम भी पाए जाते हैं जो इस जीन की विशेषता बताते हैं।

जैव रासायनिक विशेषताएं

अधिकांश में प्रोटीन या वसा वाले मीडिया में प्रोटियोलिटिक या लिपोलिटिक गतिविधि नहीं होती है।

हालांकि, कुछ उपभेदों को प्रोटीज और पेप्टिडेस के कारण कोशिका की दीवार से बंधे या जारी होने के कारण मामूली प्रोटीयोलाइटिक गतिविधि दिखाई दे सकती है, साथ ही इंट्रासेल्युलर लिपिस की कार्रवाई के कारण कमजोर लिपोलिटिक गतिविधि भी हो सकती है।

वे सामान्य रूप से नाइट्रेट्स को कम नहीं करते हैं, लेकिन कुछ प्रजातियां तब होती हैं जब पीएच 6.0 से ऊपर होता है।

लैक्टोबैसिली जिलेटिन को लिक्विड नहीं करता है, न ही वे कैसिइन को पचाते हैं। वे इंडोल या हाइड्रोजन सल्फाइड (एच ₂ एस) का उत्पादन भी नहीं करते हैं, लेकिन अधिकांश घुलनशील नाइट्रोजन की छोटी मात्रा का उत्पादन करते हैं।

वे नकारात्मक उत्प्रेरित होते हैं, हालांकि कुछ उपभेदों में एंजाइम स्यूडोकैटलैस का उत्पादन होता है जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड को तोड़ता है।

वे साइटोक्रोम नकारात्मक हैं, जो पोर्फिरिन की अनुपस्थिति के कारण और एक नकारात्मक बेंजीन प्रतिक्रिया प्रस्तुत करते हैं।

वे एक तरल माध्यम में अच्छी तरह से विकसित होते हैं, जहां वे विकास के बाद तेजी से फैलते हैं, बायोफिल्म के गठन के बिना, नरम, दानेदार या चिपचिपा तलछट को जन्म देते हैं।

लैक्टोबैसिलस आम मीडिया में विकसित होने पर विशिष्ट गंधों का विकास नहीं करते हैं, हालांकि वे किण्वित खाद्य पदार्थों के स्वाद को संशोधित करने में योगदान करते हैं, जो कि डायसेटाइल और इसके डेरिवेटिव जैसे वाष्पशील यौगिकों का उत्पादन करते हैं, और यहां तक ​​कि हाइड्रोजन सल्फाइड (एच ₂ एस) और पनीर में अमीनस।

पोषण और बढ़ती स्थिति

लैक्टोबैसिली को कार्बन और ऊर्जा के स्रोतों के रूप में कार्बोहाइड्रेट की आवश्यकता होती है। इसके अलावा अमीनो एसिड, विटामिन और न्यूक्लियोटाइड।

लैक्टोबैसिली कल्चर मीडिया में किण्वित कार्बोहाइड्रेट, पेप्टोन, मांस निकालने और खमीर निकालने शामिल होना चाहिए।

फिर भी अगर वे टमाटर के रस, मैंगनीज, एसीटेट और ओलिक एसिड एस्टर, विशेष रूप से टिवेन 80 के पूरक हैं, तो यह कई प्रजातियों के लिए उत्तेजक और आवश्यक है।

जीनस लैक्टोबैसिलस की प्रजाति 6.4-4.5 के प्रारंभिक पीएच के साथ और 5.5 और 6.2 के बीच एक इष्टतम विकास के साथ, थोड़ा अम्लीय मीडिया में अच्छी तरह से विकसित होती है। और यह तटस्थ या थोड़ा क्षारीय मीडिया में स्पष्ट रूप से घटता है।

लैक्टोबैसिलस सब्सट्रेट पीएच को कम करने में सक्षम हैं जहां वे लैक्टिक एसिड के गठन के माध्यम से 4 से नीचे हैं।

इस तरह, वे अन्य लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया और खमीर को छोड़कर लगभग सभी अन्य प्रतिस्पर्धी सूक्ष्मजीवों के विकास को कम या कम कर देते हैं।

ऑक्सीजन की जरूरत

ज्यादातर लैक्टोबैसिलस उपभेद मुख्य रूप से एरोटोलरेंट हैं; इसकी इष्टतम वृद्धि माइक्रोएरोफिलिक या अवायवीय स्थितियों के तहत हासिल की जाती है।

यह ज्ञात है कि सीओ ₂ एकाग्रता (लगभग 5% या 10% तक) में वृद्धि विकास को उत्तेजित कर सकती है, खासकर मीडिया की सतह पर।

विकास का तापमान

लैक्टोबैसिली के अधिकांश मेसोफिलिक (30-40 डिग्री सेल्सियस) हैं, जिनकी ऊपरी सीमा 40ºC है। यद्यपि विकास के लिए उनकी तापमान सीमा 2 और 53 ° C के बीच होती है, कुछ 15 orC या 5 rangeC से नीचे बढ़ते हैं और ऐसे तापमान होते हैं जो कम तापमान पर बढ़ते हैं, ठंड के करीब होते हैं (उदाहरण के लिए, जो जमे हुए मांस और मछली को ग्रहण करते हैं।)।

दूसरी ओर, "थर्मोफिलिक" लैक्टोबैसिली हैं, जिनमें 55 notC की ऊपरी तापमान सीमा हो सकती है और 15ºC से नीचे नहीं बढ़ती है।

उपापचय

इन सूक्ष्मजीवों में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को पूरा करने के लिए साइटोक्रोम सिस्टम का अभाव है और उनके पास सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस या उत्प्रेरक नहीं हैं।

इस जीनस के सदस्य ग्लूकोस और इसी तरह के एल्डिहाइड हेक्सोज़ को होमोफ़ॉर्मेशन द्वारा लैक्टिक एसिड या लैक्टिक एसिड और अन्य अतिरिक्त अंत उत्पादों जैसे एसिटिक एसिड, इथेनॉल, कार्बन डाइऑक्साइड, फॉर्मिक एसिड और सोरोफ़िक एसिड द्वारा टेरोफ़ेरेशन द्वारा परिवर्तित करते हैं।

एंटीबायोटिक दवाओं और दवाओं के प्रति संवेदनशीलता

लैक्टोबैसिली ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के खिलाफ सक्रिय अधिकांश एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति संवेदनशील हैं। खाद्य योजक के रूप में उपयोग किए जाने वाले एंटीबायोटिक दवाओं के लिए आंतों के लैक्टोबैसिली की संवेदनशीलता का अध्ययन करना संभव हो गया है।

वास

लैक्टोबैसिली डेयरी उत्पादों, चीज, अनाज, मांस या मछली उत्पादों, पानी के स्रोतों, सीवेज, बियर, वाइन, फलों और फलों के रस, गोभी और अन्य किण्वित सब्जियों जैसे: सिलेज, खट्टा आटा और दालों में पाया जा सकता है।

वे मुंह के सामान्य वनस्पतियों, जठरांत्र संबंधी मार्ग और मनुष्य सहित कई तापमान-स्थिर जानवरों की योनि का भी हिस्सा हैं।

वे जैविक खाद जैसे माध्यमिक आवासों में भी पाए जा सकते हैं।

वर्गीकरण

डोमेन: बैक्टीरिया

प्रभाग: फर्मिक्यूट्स

कक्षा: बेसिली

आदेश: लैक्टोबैसिलस

परिवार: लैक्टोबैसिलैसी

जीनस: लैक्टोबैसिलस।

आकृति विज्ञान

सूक्ष्म लक्षण

बेसिली लगभग 2 - 6 μ लंबी होती है। उन्हें कभी-कभी गोल सिरों के साथ देखा जा सकता है। अंतरिक्ष में इसका वितरण अलग या छोटी श्रृंखलाओं में हो सकता है। कुछ फार्म पलिसड्स।

ग्राम दाग के साथ दाग होने पर वे ग्राम सकारात्मक होते हैं।

लैक्टोबैसिलस की कोशिका की दीवार में पेप्टिडोग्लाइकेन होता है और इसमें एक माध्यमिक बहुलक परत (एससीडब्ल्यूपी) भी होता है, जिसमें टेइकोइक, लिपोतेइकोइक, लिपोग्लाइकेन, टेइकोनिक एसिड होते हैं।

जीनस लैक्टोबैसिलस की कई प्रजातियों में उनके लिफाफे में प्रोटीन की एक अतिरिक्त परत होती है जिसे एस परत या सतह परत (एस एंड लेयर) कहा जाता है।

इस जीनस के भीतर एल। एसिडोफिलस, एल। ब्रेविस, एल। क्रैस्पैटस, एल। गैसेरी, एल। हेल्वेटिकस, एल केफिर जैसी प्रजातियां हैं।

मैक्रोस्कोपिक विशेषताएं

ठोस मीडिया पर लैक्टोबैसिलस कॉलोनियां छोटे (2-5 मिमी), उत्तल, चिकनी, पूरे हाशिये, अपारदर्शी और बिना वर्णक के हैं।

कुछ उपभेद पीले या लाल रंग के हो सकते हैं। अधिकांश के पास मोटे कॉलोनियां हैं, जबकि अन्य, जैसे लैक्टोबैसिलस कन्फ्यूशस में, पतली कॉलोनियां हैं।

लाभ

जीनस लैक्टोबैसिलस मानव और पशु दोनों के लिए स्वास्थ्य के लिए फायदेमंद है।

लाभ नीचे सूचीबद्ध हैं:

इस साइट पर संक्रमण के प्रतिरोध को बढ़ाकर आंतों के वनस्पतियों को स्थिर करता है

उदाहरण के लिए, लैक्टोबैसिलस जीजी, रोगाणुरोधी पदार्थों का उत्पादन करने के लिए प्रकट होता है जो ई। कोलाई, स्ट्रेप्टोकोकस, क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल, बैक्टेरॉइड्स फ्रेगिलिस और साल्मोनेला जैसे विभिन्न जीवाणुओं के खिलाफ सक्रिय हैं।

ये पदार्थ सुगंधित यौगिक हैं जैसे कि डायसिटाइल, एसिटाल्डिहाइड, रुटेरिन, बैक्टीरियोलाईटिक एंजाइम, बैक्टीरियोसिन, अन्य।

• यह कोलन कैंसर जैसी कुछ बीमारियों को रोकता है और नियंत्रित करता है।
• वे कुछ खाद्य पदार्थों के संरक्षण की गुणवत्ता में सुधार करते हैं।
• उनका उपयोग उद्योग द्वारा मानव और पशु स्वास्थ्य दोनों की समस्याओं को हल करने के लिए लागू जैव प्रौद्योगिकी उत्पादों को प्राप्त करने के लिए एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में किया जाता है।
• वे पूरे दूध प्रोटीन के टूटने की सुविधा प्रदान करके पोषक तत्वों की जैवउपलब्धता को प्रभावित करते हैं, बड़ी मात्रा में कैल्शियम और मैग्नीशियम जारी करते हैं।
• वे बी विटामिन और फॉस्फेट के संश्लेषण में भी शामिल हैं।

pathogenicity

लैक्टोबैसिली की रोगजनकता दुर्लभ है, हालांकि हाल ही में मनुष्यों में कुछ संक्रामक प्रक्रियाओं की सूचना मिली है जहां ये सूक्ष्मजीव शामिल पाए गए हैं।

इनमें दंत क्षय, आमवाती संवहनी रोग, फोड़े, सेप्टीसीमिया और संक्रामक एंडोकार्डिटिस शामिल हैं, जो एल केसी सबस्प के कारण होता है। rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum और कभी-कभी Lactobacillus salivarius।

हालांकि, ऐसी रोगजनकता के जैव रासायनिक आधार अभी भी अज्ञात हैं।

तालिका: जीनस लैक्टोबैसिलस की विभिन्न प्रजातियों के कारण संक्रमण के प्रकार

संदर्भ

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