Bakterie z gatunku Lactbacilus acidophilus są wykorzystywane jako probiotyki. Ich zastosowanie w przemyśle spożywczym i w lecznictwie jest bardzo doceniane. Poniżej wyjaśniam, jakie właściwości ma w sobie ta bakteria, że ludzie postanowili ją wykorzystać.

Opis bakterii Lactobacillus acidophilus

Jest to Gram-dodatni mikroaerofil (żyje w środowisku o mniejszym stężeniu tlenu niż w ziemskiej atmosferze), w kształcie pałeczki, który wykazuje metabolizm fermentacyjny, którego końcowym produktem jest kwas mlekowy. Te bakterie przeżywają w pH 4-5 i niższym. Co ważne mogą żyć w środowisku o szerokim spektrum pH (przeżywalność nawet w pH 10), co jest ważnym atutem w przypadku wykorzystania tej bakterii jako, np. probiotyk, czy biologiczny protektant żywności. Bakterie te wykazują wzrost w temperaturze między 30 a 45°C. Lctobacillus acidophilus wytwarza także bakteriocyny (1).

Mikroorganizm ten występuje w mlecznych produktach spożywczych, ale też w ludzkim szlaku żołądkowo-jelitowym (1). Bakterie te można też wyizolować z mleka ludzkiej matki (2).

Lactobacillus acidophilus w probiotykach

Bakterie te wykorzystywane w probiotykach często wykazują oporność na antybiotyki. Np. już 2002 r. Lactobacillus spp. wyizolowane w probiotyków w 68,4% wykazywały oporność na: chloramfenikol, erytromycynę, tetracyklinę i kanamycynę. Bakterie Lactobaacillus acidophilus izolowane z Europejskich probiotyków, u 26% izolatów wykazywały oporność na tetracyklinę (3), niektóre szczepy także wykazywały oporność na wankomycynę (4).

Bakteriocyny produkowane przez Lactobacillus acidophilus

Bakteriocyny to substancje o działaniu przeciwdrobnoustrojowym w stosunku do innych szczepów niż te, które są przez nie produkowane. Jest to atut bakterii probiotycznych, ponieważ poprzez kolonizację szlaku żołądkowo-jelitowego dają ochronę przed patogenami (2, 5).

L. acidophilus TSI produkuje bakteriocynę, która hamuje wzrost: Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus i Salmonella typhi. Z kolei L. acidophilus 30SC produkuje bakteriocynę, która jest śmiertelna dla wielu bakterii Gram-dodatnich, w tym z rodzaju Listeria (np. Listeria monocytogenes jest patogenem, który może znaleźć się w żywności przechowywanej w lodówce) (2).

Zastosowanie Lactobacillus acidophilus w przemyśle spożywczym i leczniczym

L. acidophilus wykorzystuje się do produkcji jogurtów, słodkiego mleka acidofilnego, czy serów. Znaleźć je można także w mleku sojowym. W probiotykach stosuje się szczep L. acidophilus NCFM, ale można spotkać też inne, jak: L. acidophilus LA02, L. acidophilus LA-12 i inne (2).

Suplementacja bakterii fermentujących laktozę może przynieść wiele korzyści dla osób, których organizm laktozy nie toleruje. Bóle brzucha, wzdęcia, czy biegunki mogą stać się mniej uporczywe (2, 3, 6). Suplementacja L. acidophilus wpływa pozytywnie na organizm w przypadku infekcji drożdżowej. zaburzenia żołądkowo-jelitowego, czy też przy obniżonej odporności (2, 7).

Badano także wpływ Lactobacillus acidophilus NCFM z Bifidobacterium lactis Bi-07 (probiotyk floraVantage) u osób z otyłością po zabiegu zmniejszenia żołądka. Okazało się, że po 3 miesiącach stosowania priobiotyku dwa razy dziennie poprawiły się parametry lipidogramu, dostępność witaminy D, poprawiła się także produkcja witaminy B12 (8).

Wpływ Lactobacillus acidophilus w zwalczaniu niektórych chorób

Rak okrężnicy

Rak okrężnicy jest trzecim najbardziej śmiertelnym nowotworem na świecie. Operacja, chemioterapia, immunoterapia a czasem także radioterapia służą, aby wyleczyć pacjenta z nowotworu.Niestety taka terapia jest wyniszczająca, ale czasem nadal niewystarczająca, bo komórki raka mogą uodpornić się na leczenie.

Egzo-poli/penta-sacharydy (EPS), które są produkowane przez bakterie kwasu mlekowego mają właściwości antybakteryjne, antybiofilmujące (wiele bakterii potrafi tworzyć biofilm, trudną do zwalczenia strukturę) a także antynowotworowe. Poza tym wpływają na nasz układ immunologiczny (9).

Naukowcy opracowują najwydajniejsze metody syntezy EPS także pochodzących od innych bakterii fermentacji mlekowej. Na przykład Lactobacillus plantarum 70810 (10), czy Streptococcus thermophilus CH9 (11), które wykazują działanie antynowotworowe przeciw rakowi wątroby.

Zakażenie Helicobacter pylori

H. pylori jest przyczyną różnych chorób traktu żołądkowo-jelitowego, może prowadzić m. in. do pojawienia się wrzodów. W terapii póki co wykorzystuje się 4 leki jednocześnie do leczenia: bizmut, inhibitor pompy protonowej i dwa antybiotyki.

Naukowcy z Chin i Finlandii wykonali badanie na myszach, w którym sprawdzili skuteczność sześciu szczepów probiotycznych: L. acidophilus NCFM, L. acidophilus La-14, L. plantarum Lp-115, Lacticaseibacillus parcasei Lpc-37, Lacticaseibacillus rhamnosus Lr-32 i L. rhamnosus GG. Spośród wymienionych bakterii probiotycznych, L. acidophilus NCFM i L. plantarum Lp-115 wykazały istotny wpływ na eradykację H, pylori oraz na zmniejszenie stanu zapalnego w organizmie (12).

Literatura

1. Anjum, N., Maqsood, S., Masud, T., Ahmad, A., Sohail, A., & Momin, A. (2014). Lactobacillus acidophilus: Characterization of the Species and Application in Food Production. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 54(9), 1241–1251. https://doi.org/10.1080/10408398.2011.621169
2. El-Sayed, A. I., El-Borai, A. M., Akl, S. H., El-Aassar, S. A., & Abdel-Latif, M. S. (2022). Identification of Lactobacillus strains from human mother milk and cottage cheese revealed potential probiotic properties with enzymatic activity. Scientific Reports, 12(1), 22522.
3. Temmerman, R., Pot, B., Huys, G. and Swings, J. (2002). Identification and antibioticsusceptibility of bacterial isolates from probiotic products. Int. J. Food Microbiol. 81: 1-10.
4. Elisha, B. G. and Courvalin, P. (1995). Analysis of genes encoding d-alanine: d-alanine ligaserelated enzymes in Leuconostoc mesenteroides and Lactobacillus spp. Gene. 152: 79–83.
5. ElFeky, D. S., Awad, A. R., Shamseldeen, A. M., Mowafy, H. L., & Hosny, S. A. (2023). Comparing the therapeutic potentials of Lactobacillus johnsonii vs. Lactobacillus acidophilus against vulvovaginal candidiasis in female rats: An in vivo study. Frontiers in Microbiology, 14, 1222503.
6. Sanders, M. E., & Klaenhammer, T. R. (2001). Invited review: the scientific basis of Lactobacillus acidophilus NCFM functionality as a probiotic. Journal of dairy science, 84(2), 319-331.
7. Gao, H., Li, X., Chen, X., Hai, D., Wei, C., Zhang, L., & Li, P. (2022). The functional roles of Lactobacillus acidophilus in different physiological and pathological processes. Journal of microbiology and biotechnology, 32(10), 1226.
8. Ramos, M. R. Z., de Oliveira Carlos, L., Wagner, N. R. F., Felicidade, I., da Cruz, M. R., Taconeli, C. A., … & Campos, A. C. L. (2021). Effects of Lactobacillus acidophilus NCFM and Bifidobacterium lactis Bi-07 supplementation on nutritional and metabolic parameters in the early postoperative period after Roux-en-Y gastric bypass: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Obesity surgery, 31, 2105-2114.
9. Abo-Zaid, G. A., Kenawy, A. M., El-Deeb, N. M., & Al-Madboly, L. A. (2023). Improvement and enhancement of oligosaccharide production from Lactobacillus acidophilus using statistical experimental designs and its inhibitory effect on colon cancer. Microbial Cell Factories, 22(1), 148.
10. Wang C, Wu T, Hsieh S, Tsai Y, Yeh C, Huang C. Antioxidant activity and growth inhibition of human colon cancer cells by crude and purified fucoidan preparations extracted from Sargassum cristaefolium. J Food Drug Anal. 2015;23:766–77.
11. Sun, N., Liu, H., Liu, S., Zhang, X., Chen, P., Li, W., … & Tian, W. (2018). Purification, preliminary structure and antitumor activity of exopolysaccharide produced by Streptococcus thermophilus CH9. Molecules, 23(11), 2898.
12. Shen, S., Ren, F., Qin, H., Bukhari, I., Yang, J., Gao, D., … & Mi, Y. (2023). Lactobacillus acidophilus NCFM and Lactiplantibacillus plantarum Lp-115 inhibit Helicobacter pylori colonization and gastric inflammation in a murine model. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13, 1196084.