Лактобактерии и бифидобактерии¶

Лактобактерии и бифидобактерии — две группы грамположительных бактерий, представители нормальной микрофлоры человека и животных, широко используемые в пищевой промышленности и медицине. Обе группы относятся к анаэробным или факультативно-анаэробным микроорганизмам, сбраживающим углеводы с образованием молочной кислоты, и традиционно объединяются под общим названием «молочнокислые бактерии» в широком смысле. Они входят в состав пробиотиков — препаратов и продуктов, содержащих живые микроорганизмы, полезные для организма хозяина.

¶Таксономия и общая характеристика

Лактобактерии относятся к роду Lactobacillus (семейство Lactobacillaceae, порядок Lactobacillales, тип Firmicutes). Это палочковидные или кокковидные бактерии, не образующие спор, как правило неподвижные. Они получают энергию преимущественно путём гомоферментативного или гетероферментативного молочнокислого брожения, превращая сахара в молочную кислоту и (при гетероферментативном типе) также в этанол, уксусную кислоту и углекислый газ.

Бифидобактерии выделены в род Bifidobacterium (семейство Bifidobacteriaceae, порядок Bifidobacteriales, тип Actinomycetota). Это анаэробные грамположительные палочки, часто ветвящиеся на концах (отсюда название — от лат. bifidus, «раздвоенный»). Их отличительная особенность — особый путь расщепления глюкозы (фруктозо-6-фосфатный шунт), при котором образуются молочная и уксусная кислоты в соотношении примерно 3:2 без выделения газа.

Несмотря на внешнее сходство функций, лактобактерии и бифидобактерии относятся к разным типам и эволюционным линиям — их объединение основано на сходной экологической роли, а не на родстве.

¶Среда обитания в организме

Обе группы заселяют преимущественно желудочно-кишечный тракт, а также влагалище и ротовую полость человека.

У новорождённых бифидобактерии доминируют в кишечнике уже в первые дни жизни, особенно при грудном вскармливании: грудное молоко содержит олигосахариды, стимулирующие их рост. У взрослых их доля снижается, а лактобактерии и другие группы становятся относительно более заметными.

¶Физиологическая роль

Обе группы выполняют сходные защитные и метаболические функции:

• Конкуренция с патогенами. Занимая экологические ниши и вырабатывая молочную кислоту, они подкисляют среду, подавляя рост условно-патогенных и гнилостных бактерий.
• Барьерная функция. Участвуют в формировании пристеночного слоя слизи и поддержании целостности эпителия кишечника.
• Синтез биологически активных веществ. Продуцируют витамины группы B, витамин K, короткоцепочечные жирные кислоты, ферменты.
• Иммуномодуляция. Взаимодействуют с клетками иммунной системы слизистых оболочек, стимулируя местный иммунитет.
• Участие в пищеварении. Помогают расщеплять лактозу, некоторые полисахариды и белки.

Нарушение состава и численности этих бактерий (дисбактериоз, или дисбиоз) связывают с расстройствами пищеварения, снижением иммунитета и рядом других состояний, хотя клиническая значимость дисбиоза остаётся предметом дискуссий.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Лактобактерии — ключевые участники производства кисломолочных продуктов: йогурта, кефира, простокваши, ряженки, сметаны, творога, а также квашеных овощей, сыров и некоторых видов хлеба на закваске. Бифидобактерии добавляют в specialised кисломолочные продукты и детские смеси. Типичные виды: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum.

¶Медицина и пробиотики

Препараты на основе лакто- и бифидобактерий применяются при дисбактериозе, после антибактериальной терапии, при кишечных расстройствах, аллергиях и некоторых иммунных нарушениях. Пробиотики выпускаются в виде капсул, порошков, суспензий и добавляются в продукты функционального питания. К наиболее изученным штаммам относят Lactobacillus rhamnosus GG и Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12.

¶Другие области

Лактобактерии используются в силосовании кормов, в производстве молочной кислоты, в качестве консервантов, а также в ветеринарии и косметологии. Бифидобактерии применяются преимущественно в медицине и детском питании.

¶Условия роста и устойчивость

Оптимальная температура для большинства лактобактерий — 30–40 °C, для бифидобактерий — 36–38 °C. Обе группы чувствительны к высоким температурам и антибиотикам широкого спектра действия. Бифидобактерии более требовательны к условиям культивирования, поскольку являются строгими анаэробами, что усложняет их промышленное производство и хранение в препаратах.

¶Критика и ограничения

Эффективность многих пробиотических продуктов не всегда подтверждена строгими клиническими исследованиями: действие зависит от конкретного штамма, дозы и состояния организма. Регуляторные органы разных стран предъявляют различные требования к доказательствам пользы. Кроме того, часть бактерий в продуктах может терять жизнеспособность при хранении, а заявленные на упаковке штаммы не всегда соответствуют фактическому составу.

¶См. также

• Молочнокислое брожение
• Пробиотики
• Микробиота кишечника
• Кисломолочные продукты