Лактобактерии: род молочнокислых бактерий¶

Лактобактерии (лат. Lactobacillus) — род грамположительных факультативно-анаэробных молочнокислых бактерий, относящихся к семейству Lactobacillaceae. Это палочковидные микроорганизмы, не образующие спор, которые сбраживают углеводы с выделением молочной кислоты. Лактобактерии широко распространены в природе: они входят в состав нормальной микрофлоры человека и животных, встречаются в почве, на растениях и в пищевых продуктах. Род был впервые описан в 1901 году немецким микробиологом Мартинусом Бейеринком, а его название происходит от латинских слов lac («молоко») и bacillus («палочка»).

¶Общая характеристика

Лактобактерии — это хемоорганотрофные организмы, получающие энергию за счёт брожения. Они способны сбраживать моно- и дисахариды, а также некоторые полисахариды, превращая их преимущественно в молочную кислоту. По типу брожения род делят на гомоферментативные (образующие почти исключительно молочную кислоту) и гетероферментативные (выделяющие также этанол, уксусную кислоту и углекислый газ) виды.

Ключевые признаки:

• грамположительная клеточная стенка;
• палочковидная форма, часто образующая цепочки;
• отсутствие спор и жгутиков (неподвижны);
• кислотоустойчивость и способность выживать при низких значениях pH;
• оптимальная температура роста — от 30 до 40 °C, хотя отдельные виды растут и при более низких температурах.

¶Среда обитания и роль в организме человека

Лактобактерии — один из основных компонентов микробиоты человека. Они заселяют ротовую полость, желудочно-кишечный тракт и мочеполовую систему. У женщин вагинальные лактобактерии (в частности Lactobacillus crispatus, Lactobacillus jensenii) поддерживают кислую среду за счёт выработки молочной кислоты, что препятствует размножению патогенных микроорганизмов.

В кишечнике лактобактерии участвуют в расщеплении углеводов, синтезе некоторых витаминов (например, витаминов группы B и витамина K), а также в поддержании барьерной функции слизистых оболочек. Они конкурируют с условно-патогенной микрофлорой за питательные вещества и места прикрепления к эпителию.

¶Классификация

Род Lactobacillus долгое время включал более 200 видов, однако в 2020 году на основе геномных исследований он был разделён на несколько родов: Lactobacillus, Lacticaseibacillus, Lactiplantibacillus, Limosilactobacillus и другие. Такая ревизия уточнила таксономию, но в научной и прикладной литературе по-прежнему часто используется обобщённый термин «лактобактерии».

Наиболее известные виды:

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Лактобактерии — ключевые участники молочнокислого брожения. Они используются при производстве кисломолочных продуктов (кефир, йогурт, простокваша, сметана), сыров, а также при квашении капусты, солении огурцов и заготовке других овощей. Молочная кислота, которую они выделяют, выступает естественным консервантом, подавляя рост гнилостных бактерий и плесени.

¶Пробиотики и медицина

Препараты на основе лактобактерий применяются для восстановления микрофлоры после антибиотикотерапии, при дисбактериозе, некоторых кишечных расстройствах и в гинекологической практике. Пробиотические штаммы должны обладать доказанной эффективностью и безопасностью; в России и других странах существуют регуляторные требования к таким продуктам.

¶Сельское хозяйство

Лактобактерии входят в состав силосных заквасок, улучшающих ферментацию кормов для сельскохозяйственных животных. Также их применяют в производстве кормовых добавок.

¶Значение и перспективы

Лактобактерии изучаются как объект биотехнологии: на их основе создают штаммы для синтеза органических кислот, бактериоцинов и других метаболитов. Исследования микробиома человека показали связь состава лактобактерий с состоянием иммунитета и обмена веществ, что открывает направления для разработки новых терапевтических подходов. Вместе с тем научные данные о конкретных эффектах отдельных штаммов требуют дальнейшего подтверждения в клинических исследованиях.