Лактобактерии в кишечнике и здоровье¶

Лактобактерии — это группа грамположительных, факультативно-анаэробных или микроаэрофильных бактерий рода Lactobacillus (а также близких родов семейства Lactobacillaceae), которые сбраживают углеводы с образованием молочной кислоты. Они относятся к домену Bacteria, типу Firmicutes, классу Bacilli, порядку Lactobacillales. Лактобактерии — одни из ключевых представителей нормальной микробиоты человека и животных, широко применяются в пищевой промышленности и медицине.

¶Общая характеристика

Лактобактерии — палочковидные или кокковидные микроорганизмы, часто образующие цепочки. Они не образуют спор, неподвижны (за редким исключением), каталазоотрицательны. Оптимальная температура роста — 30–40 °C, многие виды кислотоустойчивы и способны выживать при pH 3,5–4,5. По типу брожения делятся на гомоферментативные (образуют преимущественно молочную кислоту) и гетероферментативные (помимо молочной кислоты — этанол, уксусную кислоту, углекислый газ).

Род Lactobacillus длительное время включал более 200 видов; в 2020 году на основе геномных данных его разделили на несколько родов, в том числе Lactobacillus, Lactiplantibacillus, Limosilactobacillus, Lacticaseibacillus и другие. Названия многих пробиотических штаммов были пересмотрены, что важно учитывать при чтении научной и коммерческой литературы.

¶Среда обитания и роль в организме

Лактобактерии присутствуют в желудочно-кишечном тракте, ротовой полости, влагалище и на коже человека. В кишечнике они составляют часть облигатной микрофлоры, хотя их доля в толстой кишке относительно невелика по сравнению с бактероидами и фирмикутами. В вагинальном биотопе лактобактерии доминируют и обеспечивают защиту за счёт продукции молочной кислоты, поддерживающей кислую среду (pH 3,8–4,5), а также перекиси водорода и бактериоцинов.

Основные функции:

• подавление роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов;
• участие в расщеплении лактозы и других углеводов;
• синтез витаминов (в частности, группы B) и короткоцепочечных жирных кислот;
• стимуляция местного иммунитета и модуляция иммунного ответа;
• поддержание барьерной функции эпителия.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Лактобактерии — основа заквасок для кисломолочных продуктов (йогурт, кефир, ряженка, простокваша, сметана, сыры), а также для квашения овощей (капуста, огурцы), производства силоса и некоторых видов хлеба на закваске. Именно молочнокислое брожение придаёт продуктам характерный вкус, аромат и увеличивает срок хранения за счёт подкисления среды.

¶Пробиотики и медицина

Пробиотические штаммы лактобактерий (например, Lactobacillus acidophilus, Lacticaseibacillus rhamnosus GG, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) входят в состав биологически активных добавок и лекарственных препаратов. Они применяются при антибиотико-ассоциированной диарее, нарушениях микробиоты, некоторых формах дисбактериоза, а также в гинекологии. Эффективность конкретных штаммов зависит от дозы, формы выпуска и клинической ситуации; доказательная база для разных штаммов неодинакова.

¶Другие сферы

Лактобактерии используются в биотехнологии для получения молочной кислоты, в производстве полилактида (биоразлагаемого пластика), а также как модельные объекты в микробиологии и генетике.

¶Факторы, влияющие на состав

На состав и численность лактобактерий влияют характер питания (наличие пищевых волокон, ферментированных продуктов), возраст, приём антибиотиков, стресс, состояние иммунной системы. У грудных детей, находящихся на естественном вскармливании, лактобактерии и бифидобактерии составляют значительную часть кишечной микробиоты. С возрастом и при ряде заболеваний их доля может снижаться.

¶Исследования и дискуссии

Научные данные о пользе лактобактерий обширны, но неоднородны. Многие эффекты подтверждены для конкретных штаммов и доз, тогда как обобщения «лактобактерии полезны вообще» не всегда корректны. Отдельного внимания требуют случаи бактериемии и инфекций у пациентов с ослабленным иммунитетом при приёме пробиотиков — такие случаи редки, но описаны в литературе. Кроме того, регуляторные органы разных стран предъявляют различные требования к маркировке пробиотических продуктов, что затрудняет сравнение.

¶Классификация (кратко)

Лактобактерии остаются объектом активных исследований в микробиологии, гастроэнтерологии и пищевой науке. Уточнение таксономии, изучение штамм-специфичных свойств и механизмов взаимодействия с организмом хозяина — основные направления современной работы в этой области.