Бифидобактерии. Bifidobacterium. Свойства бифидобактерий. Значение бифидобактерий.

Обновлено: 15.05.2024

Пищеварение человека, независимо от пола и возраста не может быть комфортным без сохранения баланса полезных и условно патогенных микроорганизмов, обитающих в просвете кишечника. Полезная микрофлора представлена бифидо и лактобактериями, которые не только формируют до 70% общего иммунитета, но и принимают активное участие в процессе пищеварения, а также синтезируют отдельные биологически-активные вещества и витамины. Под воздействием различных внешних и внутренних негативных факторов может нарушаться баланс кишечной микробиоты, что влечет за собой ряд негативных последствий.

Отличие бифидобактерий и лактобактерий

Несмотря на то, что бифидо и лактобактерии объединяет польза, которую они приносят организму, между двумя видами имеются характерные отличия. К таким отличиям можно отнести:

Процентное соотношение. При сохраненном балансе кишечной микробиоты, около 95% приходится на бифидобактерии, и только 5% представлены лактобактериями.
Область жизнедеятельности. Бифидобактерии обитают преимещественно в просвете толстого кишечника, при этом лактобактерии располагаются в толстом кишечнике, на слизистой оболочке вульвы и во влагалище у женщин, а также в полости рта.

Бифидобактерии относятся к грамположительным анаэробным микроорганизмам, которым для поддержания жизнедеятельности не нужен кислород. Одной из главных функций этих микроорганизмов является поддержание пристеночного пищеварения. Кроме того, бифидобактерии создают естественный барьер в полости кишечника и препятствуют проникновению болезнетворных микроорганизмов и токсинов во внутреннюю среду.

Лактобактерии могут одинаково существовать как в присутствии кислорода, так и в условиях его отсутствия. Одной из главных функций лактобактерий является выработка фермента лактаза, который расщепляет молочный сахар (лактозу). Лактобацилы формируют естественную иммунную защиту, ускоряют процесс регенерации эпителия, а также принимают активное участие в процесса фагоцитоза. Обе разновидности микроорганизмов несут пользу для организма человека, поэтому очень важно позаботиться о сохранении баланса меду ними и условно патогенными бактериями.

Симптомы дефицита

Под влиянием внешних и внутренних негативных факторов может нарушаться баланс между полезной и условно патогенной кишечной микробиотой. Данное состояние именуется дисбактериозом. Кроме неприятных симптомов, кишечный дисбиоз способен вызывать негативные последствия со стороны пищеварительной системы. К основным симптомам дисбактериоза кишечника можно отнести:

Чередование запоров и диареи.
Разлитая или локализованная боль в животе.
Тошнота.
Повышенная раздражительность, нарушение сна, апатия.
Кроме того, при кишечном дисбиозе ухудшается состояние кожи и волос по причине развития авитаминоза.

Как восполнить дефицит

При возникновении характерных симптомов дисбектериоза, рекомендована специальная диета, которая исключает употребление жаренной и слишком жирной пищи, алкоголя, свежей выпечки, острых приправ и специй. Предпочтение отдается натуральной кисломолочной продукции, свежим овощам и фруктам. С лечебно-профилактической целью при нарушении баланса кишечной микрофлоры назначаются препараты из группы пребиотиков и пробиотиков. Пребиотики представляют собой питательный субстрат, который создает благоприятные условия для размножения бифидобактерий и лактобактерий. Пробиотики содержат непосредственно полезные бактерии.

Несмотря на совершенствовании технологий изготовления пробиотиков, при употреблении данных препаратов до кишечника доходит не более 30% от принятого количества полезных бактерий, поэтому эффективность такой терапии не перестает вызывать сомнения.

Также, для восстановления нормального баланса кишечной микробиоты используются так называемые синбиотики, которые содержат как пребиотики, так и пробиотики. Такие препараты назначаются в любом возрасте, даже грудничкам. Пробиотики, пребиотики и синбиотики одинаково актуальны при дисбактериозе на фоне регулярных стрессов и нерационального питания, а также при дисбактериозе, вызванном приёмом антибиотиков.

Особенности приема

Несмотря на многообразие препаратов с лактобактериями и бифидобактериями для кишечника, существуют общие правила приёма, которые позволяют извлечь максимальную пользу от приёма этих медикаментов. К таким правилам относят:

Кратность приема пребиотиков составляет 3-4 раза в сутки, при этом общая продолжительность курса лечения индивидуальна для каждого человека. Как правило, продолжать лечение необходимо до момента исчезновения симптомов кишечного дисбиоза. Пребиотики нередко назначаются с профилактической целью, для стимуляции собственной кишечной микрофлоры человека.
Пробиотики необходимо принимать 3-4 раза в сутки, за 20-40 минут до приёма пищи, при этом курс лечения составляет от 14 до 21 дня. Бифидо и лактобактерии для восстановления микрофлоры назначают с лечебной целью при уже развившемся дисбактериозе. Если дисбиоз развился на фоне антибиотикотерапии, то пробиотики следует принимать с первого дня употребления антибактериальных средств.
При повышенной кислотности желудка, перед приёмом пробиотиков необходимо выпить любой антацидный препарат или 1 стакан щелочной минеральной воды.

Отдельная польза метапребиотиков

Принципиально новым прорывом в восстановлении микрофлоры кишечника стало появление метапребиотиков. Ярким представителем этой группы средств является метабиотик Стимбифид Плюс. Данное средство состоит из фруктополисахаридов и фруктоолигосахаридов, которые являются натуральной питательной средой для бифидобактерий. Кроме того, Стимбифид Плюс содержит лактат кальция, который стимулирует рост и размножений собственных кишечных бактерий человека. Благодаря этим свойствам, метапребиотик не разрушается под воздействием кислотной среды желудка и эффективно восстанавливает баланс нормальной кишечной микрофлоры.

Бифидобактерии: незримые стражи организма

Что нам известно о бифидобактериях? Зачастую ничего, кроме самого названия да почерпнутых из телерекламы отрывочных сведений об их полезности для человеческого организма, которые хотя и правдивы, но все же поверхностны.

Чтобы восполнить эти информационные пробелы, рассмотрим, какие же существуют штаммы этих микроорганизмов, узнаем об их функциях, роли в пищеварении и обмене веществ, влиянии на иммунитет, а также о том, по отношению к каким микроорганизмам они являются антагонистами и многое другое.

Бифидобактерии (лат. Bifidobacterium) относятся к роду грамположительных анаэробных бактерий. Название происходит от латинского bifidus - «разделённый надвое» и бактерии. Представляют собой не образующие спор слегка изогнутые палочки длиной от 2 до 5 мкм, иной раз на концах с раздвоением, утончением или утолщением в виде шаровидных вздутий. Из всех бактерий именно они обладают наиболее значительным представительством в организме человека. В период молочного вскармливания составляют 80-90% нормальной кишечной флоры детей. Большая их часть находится в толстой кишке, является основой ее пристеночной и полостной микрофлоры. Располагаются их клетки одиночно, парами, V-образно, а иногда в виде цепочек или розеток. С их участием подавляются популяции гнилостных и болезнетворных микробов.

В настоящее время выделено (идентифицировано) 24 штамма бифидобактерий. Наиболее изучены B. bifidum, B. adolescentis, B. breve, B. longum, B. infantis, B. pseudolongum, B. thermophilum и др. Из них повышенное внимание исследователей привлекли следующие виды: B. infantis, B. longum, B. bifidum, так как именно они из всех названных чаще всего доминируют в кишечнике детей, находящихся на грудном вскармливании. Подробнее

Функции бифидобактерий.

Этими маленькие клетки наряду с остальными представителями полезной микрофлоры кишечника выполняются либо регулируются многочисленные функции человеческого организма. В процессе своей жизнедеятельности ими образуются органические кислоты, способствующие установлению нормальной кишечной среды.

Бифидобактерии имеют выраженный микробный антагонизм. Они препятствуют развитию патогенной, условно-патогенной, гнилостной и способствующей метеоризму вредной микрофлоры кишечника, что является значительным фактором защиты организма - особенно в раннем возрасте! - от развития инфекций и в целом патологических процессов в кишечнике. Вместе с другими полезными кишечными микроорганизмами они принимают активное и непосредственное участие в пищеварении и всасывании. Способствуют ферментативному переваривания пищи, поскольку с их помощью усиливается гидролиз белков, сбраживаются углеводы, а также омыляются жиры, растворяется клетчатка. Кроме этого, стимулируется перистальтика кишечника, что способствует эвакуации его содержимого без каких-либо проблем.

В их активе и участие в синтезе и всасывании витаминов - в частности, группы В, витамина К, фолиевой и никотиновой кислот. Бифидобактерии благоприятствуют синтезу незаменимых аминокислот, с их участием лучше усваиваются соли кальция, витамин D. Антианемическое, антирахитическое и антиаллергическое действия также характерны для этих полезных микроорганизмов.

Еще одна важная функция бифидобактерий - участие в иммунологических реакциях организма (то есть, они укрепляют иммунитет). Стимулируют лимфатическую систему, синтез иммуноглобулинов. Благодаря их участию возрастает активность лизоцима и уменьшается проницаемость сосудистых тканевых барьеров для токсических продуктов жизнедеятельности патогенных и условно-патогенных организмов.

Когда нет дисбактериоза, присутствующие в кишечнике бифидобактерии активно продуцируют уксусную и молочную кислоты, снижают рН. Молочная кислота ингибирует развитие патогенной, газообразующей и гнилостной флоры, стимулируя, наоборот, рост полезных микроорганизмов. Кроме этого, улучшается всасываемость нутриентов, стимулируются секреторная функция пищеварительных желез и перистальтика кишечника. Изменение рН-среды (в кислую сторону) имеет антибактериальное действие. Доказано, что молочнокислые бактерии снижают частоту возникновения сальмонеллеза, а также могут воздействовать на возбудителя туберкулеза, стафилококков и другие микроорганизмы. Восстанавливают нормальный баланс микрофлоры кишечника после массированной антибиотикотерапии.

Когда же рост и развитие бифидобактерий по каким-то причинам недостаточны, а присутствие в кишечнике снижено, наступают обратные процессы: активизируется паразитарная микрофлора, всасываемость нутриентов снижается, ухудшается перистальтика кишечника, возникают запоры либо диарея, повышаются риски кишечных инфекций. Дисбактериоз, если его не устранять, приводит к таким недугам как аллергия, гастрит, язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки и желудка. При нем снижаются иммунные реакции организма, возникает повышенная утомляемость и снижается интеллектуальная деятельность.

Для профилактики дисбактериоза человеку необходимо регулярно принимать в пищу продукты с бифидобактериями, — а это, прежде всего, кисломолочные продукты (например, кефир). О пользе последних говорит то, что они усваиваются организмом практически полностью, в то время как молоко всего на 32 %. Но, если микрофлора уже нарушена, для более быстрого и выраженного эффекта принимать препараты, содержащие большее количество бифидобактерий (пробиотики), желательно в форме жидкости — когда бактерии в ней находятся в активном состоянии, и, к тому же, содержат продукты жизнедеятельности бифидобактерий.

Польза бифидобактерий

купить бифидобактерии

Какую же конкретно пользу приносят организму такие продукты? Благодаря содержащимся в них бифидобактериям, в организме уменьшаются аллергические реакции, укрепляется иммунитет, снижаются уровень холестерина в крови и риск возникновения злокачественных новообразований и т.д. Факт: уже через несколько недель употребления в пищу кисломолочных продуктов или препаратов —
пробиотиков прекращаются процессы самоотравления организма и гнилостные процессы в кишечнике, начинает восстанавливаться нормальная работа печени и почек.

Множество людей в современном мире страдают избыточным весом и ожирением различных степеней, к которым приводит нездоровое пищевое поведение, злоупотребление сладким и мучным. Отчаявшимся похудеть людям на помощь придут те самые бифидобактерии, которые содержатся в кисломолочных продуктах. Так, употребление такими пациентами кефира эффективно вдвойне: как мочегонное средство, он способствует выведению из организма худеющего лишней жидкости, а как содержащий полезную микрофлору - очищению кишечника и ускорению метаболизма. Кефир используется при так называемых монодиетах (кефирная диета), а также в качестве продукта, употребляемого в разгрузочные дни, являющимися составными частями других распространенных диет.

Многие наверняка думают, что бифидобактерии живут исключительно в организме человека. На самом деле это не так. Встречаются они и у теплокровных животных. Особенно большую значимость имеют для новорожденных животных, активно участвуя в формировании их иммунного статуса. С момента появления животного на свет, бифидобактерии с представителями другой полезной микрофлоры стимулируют работу лимфатической системы, участвуют в формировании общего пула иммуноглобулинов, образуют неспецифическую защиту.

Основное назначение лакто- и бифидобактерий

Нет творения более совершенного, чем человеческий организм. Природа продумала все в микроскопических деталях, не оставив никаких недоработок или чего-то лишнего. В организме все взаимосвязано и неполадки в одной системе обязательно скажутся на состоянии организма в целом, выведя из строя налаженное функционирование других органов. К примеру, кишечник отвечает за работу пищеварения и имунной системы, являясь жизненно важным органом. Нарушения в его работе влекут за собой возникновение различных болезней: от атопического дерматита до образования злокачественных опухолей.

Внутренний барьер организма

Кишечник — это щит, который предотвращает развитие чужеродных микробов, попавших в организм и пытающихся в нем закрепиться. Флора, которая представлена в виде бифидо- и лактобактерий отвечает не только за важную функцию поддержания иммунитета, но и за расщепление тех веществ, которые не были переработаны в желудке, синтезируя при этом различные витамины и полезные ферменты. Микрофлора кишечника успешно нейтрализует и выводит из организма вредные токсины и опасные вещества.

Невидимые защитники организма

Большую часть “населения” кишечника представляют бифидобактерии. Они поддерживают постоянство внутренней среды организма, отвечая за определенные обменные процессы, такие как расщепление жиров, синтез различных биологически активных веществ, обмен белков и минералов. Сложно переоценить тот вклад, который каждый день привносят бифидобактерии в функционирование всего организма.

Не менее полезными постоянными обитателями кишечника являются лактобактерии. Эти микроорганизмы перерабатывают углеводы, после чего они превращаются в молочную кислоту. Основным назначением лактобактерий является участие в молочно-кислом брожении. Немаловажной функцией считается сдерживание активности фенольных ферментов, которые отвечают за развитие клеток рака. Поддерживая необходимый уровень кислотности в кишечнике, лактобактерии предотвращают образование вредоносных гнилостных микробов.

Чтобы поддерживать иммунитет на должном уровне, организм нуждается в витаминах и микроэлементах, которые лактобактерии успешно синтезируют: селен, кальций, калий, железо, йод и др.

Бифидо- и лактобактерии составляют 90% микорфлоры кишечника. Ее состав идеально сбалансирован и может быть представлен не только такими полезными микроорганизмами, но и нейтральными или условно-патогенными их представителями, таких как разновидность бактерий рода Протей (proteus). Некоторые их группы, находясь в значительном количестве в кишечнике, могут вызывать заболевания, но их присутствие в организме в допустимых пределах считается абсолютной нормой.

Поддержание такой идеальной гармонии должно быть одной из главных задач каждого, кто заботится о своем здоровье, ведь нарушение баланса полезных и патогенных бактерий ведет к развитию дисбактериоза. Хорошей его профилактикой будет регулярное употребление кисломолочных продуктов: ряженки, кефира, йогурта или простокваши. Не стоит забывать и об основных принципах здорового питания.

Соотношения всех важных веществ и элементов отмерено в идеальных пропорциях, которые не повторить даже самым точным современным весам, поэтому остается только ответственно относится к своему организму, как к ценнейшему “изобретению” самой Природы.

Морфология бифидобактерий

МОРФОЛОГИЯ и СИСТЕМАТИКА БИФИДОБАКТЕРИЙ

Рис.1. Рост бифидобактерий в полужидкой питательной среде.

На рисунке 1 приведены фотографии нескольких культур, на которых видны особенности роста бифидобактерий в полужидкой питательной среде Бифидобактерии при культивировании в полужидкой питательной среде образуют характерные образования в форме «кустиков» или «комочков». На рис.1а представлены характерные для бифидобактерий «колонии-гвоздики», рис.1б - «колонии-сгустки», рис.1в, г - «колонии-столбики».

Морфология бифидобактерий

Морфология (биология) — наука о форме и строении организмов

Все представители рода Bifidobacterium - грамположительные, неподвижные, неспорообразующие, не образующие в процессе жизнедеятельности газы, анаэробные (однако, некоторые виды могут быть аэротолерантными), каталазо-отрицательные (кроме Bifidobacterium indicum и Bifidobacterium asteroides), сахаролитические микроорганизмы (Biavati et al., 2000; Leahy et. al., 2005). Все они хемоорганотрофы, активно сбраживают углеводороды с образованием преимущественно уксусной и молочной кислот в молярном соотношении 3:2, СО₂ не образуют. Некоторые виды могут расти в атмосфере, обогащенной до 10% СО₂. Их рост прекращается при рН ниже 4.5 или выше 8.5. Как правило, при окрашивании препарата бифидобактерий по Граму, для них характерна биполярность. Однако и это правило не без исключения, так как некоторые штаммы бифидобактерий при прокрашивании приобретают вид клеток, содержащих гранулы, что не отвечает характерной для бифидобактерий биполярности. Иногда они похожи на цепочку кокков (Biavati et al., 2006).

Форму клеток бактерий из рода Bifidobacterium обычно описывает как плеоморфную. Плейоморфизм меняется в зависимости от вида. Некоторые виды представлены большим разнообразием клеточных форм, в то время как другие показывают гомогенную морфологию клеток. Их размер составляет 0.5-1,3 × 1.5-8 мкм 2 . Они могут располагаться поодиночке, в парах, образовывать фигуры V-образной формы. В зависимости от условий культивирования, клетки бифидобактерий демонстрируют значительный плеоморфизм (состояние, при котором индивидуум принимает ряд различных форм во время своего жизненного цикла). Было показано, что избыток в среде для культивирования N-ацетилглюкозамина, аланина, глутаминовой кислоты, серина и ионов кальция влияет на форму клеток бифидобактерий (Nebra et. al., 1999; Tharmaraj et al., 2003). На плотных питательных средах бифидобактерии образуют разнообразные по форме и цвету колонии: плоские, полушаровидные, блестящие, шероховатые, окруженные валиком, имеющие более темный центр, от белого и серого до темно-коричневого. Размеры колоний составляют от 0.5 до 5.0 мм (Домотенко и др., 2014).

Все описанные на данный момент виды бифидобактерий распределены по следующим основным экологическим нишам: кишечник человека, полость рта, вагинальная полость, желудочно-кишечный тракт животных (Бондаренко и др., 2007), кишечник насекомых, кисломолочные продукты и сточные воды (табл.1). Однако две последние экониши - это вторичные места обитания бифидобактерий (Домотенко и др., 2014).

ВИДЫ (ТИПОВЫЕ ШТАММЫ) БИФИДОБАКТЕРИЙ

Таблица 1. Типовые штаммы видов рода Bifidobacterium, их обозначения в мировых коллекциях микроорганизмов и происхождение

Зубной кариес и ротовая полость человека; фекалии взрослого человека; влагалище человека; абсцессы в аппендиксе

DSM - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen: Германская коллекция микроорганизмов и культур клеток
ATCC - American Type Culture Collection: Американская коллекция штаммов, клеточных линий и других биоресурсов для контроля качества и научных исследований (Манассас, VA, США)
LMG - Bacteria Collection Universiteit Gent: Бельгийская координированная коллекция микроорганизмов, Гентский университет

История систематики бифидобактерий (таксономия)

Систематика (таксономия) организмов заключается в распределении (классификации) их по определенным группам, каждая из которых имеет своё название: класс, порядок, семейство, род, вид. Вид - основная таксономическая единица. Классификация всех живых существ основана почти полностью на морфологических признаках организмов. У бактерий классификация имеет специфические особенности вследствие немногочисленности их морфологических признаков. Современная микробиология для классификации использует комплекс признаков: морфологические (форма клеток, наличие и характер расположения жгутиков, способ размножения, окраска по Граму, способность к образованию эндоспор; физиологические особенности (способ питания, получение энергии, состав продуктов обмена, отношение к воздействию температуры, рН, кислорода и др. факторам); культуральные (характер роста на различных питательных средах культуры бактерии; на жидких средах - наличие пленки, мути, осадка; на плотных средах - тип колоний и их особенности). Большинство классификаций бактерий является искусственными. Они предназначены для определения той или иной группы микроорганизмов, представляющих интерес для исследователей. В отличие от искусственной естественная отражает постепенное развитие (эволюцию) живых организмов.

Впервые описал бифидобактерии Тисьер примерно в 1900 году (Poupard et al., 1973). Он выделил из фекалий вскормленного грудью младенца культуру анаэробных бактерий, клетки которых обладали специфической Y-образной морфологией. Тисьер дал им название Bacillus bifidus. Позже Холланд назвал штамм, выделенный Тисьером Lactobacillus bifidus (Holland, 1920). А в 1924-ом году Орла-Йенсен отнёс род Bifidobacterium к отдельному таксону* (Orla-Jensen, 1924; Prasanna et al., 2014).

*Таксон — группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков. Классификационные системы, использующие понятие «таксона», обычно носят иерархический характер

В 1957-м году Денерт впервые обнаружил существование множества биотипов внутри рода Bifidobacterium и предложил систему дифференцировки пяти групп этих бактерий, которая была основана на характере сбраживания ими углеводов (Dehnert, 1957).

На основании биохимических и серологических характеристик, вдобавок к уже известной на тот период B. bifidum, Реутер в 1963-м году выделил ещё семь видов бактерий, относящихся к роду Bifidobacterium, и предложил схему их идентификации. В роде Bifidobacterium Реутер выделял следующие виды: B. bifidum var. a и b; B. infantis; B. parvulorum var. a и b; B. breve var. a и b; B. liberorum; B. lactentis; B. adolescentis var. a, b, c и d; B. longum var. a и b (Reuter, 1963).

В 1969-м году Митсуока предложил иную схему классификации бифидобактерий. По ней, во-первых, к виду B. longum были добавлены два новых биотипа (B. longum subsp. animalis a и b), а во-вторых, к уже известному разнообразию бифидобактерий было добавлено два новых вида (B. thermophilum и B. pseudolongum), выделенных из фекалий животных (Mitsuoka, 1969).

В том же году Скардови с сотрудниками выделили из рубца крупного рогатого скота B. ruminale (впоследствии оказалось, что этот вид идентичен B. thermophilum) и B. globosum (Scardovi et al., 1969). Тогда же Скардови и Трователли выделили из кишечника медоносных пчёл три новых вида (B. asteroides, B. indicum и B. coryneforme) с морфологией отличной от уже известных представителей этого рода (Scardovi, Trovatelli, 1969).

Благодаря использованию молекулярных методов, а именно анализу сиквенсов 16S рибосомальной РНК/ДНК, удалось грамотно классифицировать представителей рода Bifidobacterium (Ventura et al., 2007; Downes et al., 2010).

Род Bifidobacterium также как Gardnerella (типовой и единственный вид - Gardnerella vaginalis (Greenwood, Pickett, 1980) были включены в одно семейство Bifidobacteriaceae, которое отнесли к порядку Bifidobacteriales в подклассе Actinobacteridae в классе Actinobacteria в отделе Firmicutes в домене Bacteria. Позднее в семейство Bifidobacteriaceae были включены ещё пять новых родов: Aeriscardovia (единственный вид Aeriscardovia aeriphila, ранее известен как «Bifidobacterium aerophilum» (Simpson, 2004), Alloscardovia (типовой и единственный вид - Alloscardovia omnicolens (Huys et al., 2007), Metascardovia (типовой и единственный вид - Metascardovia criceti (Okamoto et al., 2007; Anderson et al., 2013), Parascardovia (типовой и единственный вид - Parascardovia denticolens (Jian, Dong, 2002), ранее известен как «Bifidobacterium denticolens» (Milani et al., 2013) и Scardovia (на сегодняшний день известно к этому роду относятся два вида: типовой вид - Scardovia inopinata, ранее известен как «Bifidobacterium inopinatum», и Scardovia wiggsiae (Downes et al., 2010).

Только практически полное определение последовательности генов 16S рРНК у исследуемых штаммов бактерий и их сравнение с аналогичными последовательностями, помещенными в международную базу GenBank, позволяет говорить точно об их отношении к роду Bifidobacterium (или др. родам).

На рисунке 3 представлены микрофотографии, демонстрирующие типичную для представителей рода Bifidobacterium клеточную морфологию.

Рис.3. Микрофотографии окрашенных метиленовым синим фиксированных препаратов некоторых выделенных бифидобактерий (х100 иммерсия ).

На рис.3 а, б представлены скопления в виде «вилочек», которые являются типичными для бифидобактерий. На рис.3 в, г наблюдаются утолщения на концах в виде «булав».

Таблица 2 ‑ Дифференцирующие особенности биологических свойств бифидобактерий

Reuter, 1963; из фекалий взрослых людей, обезьян и собак; сточных вод, рубца крупного рогатого скота (КРС)

55; В. dentium- 16- 45%; В. adolescentis - 20- 57%; В. magnum - 26 %; В. bifidum - 25 %; В. minimum - 25 %

57; В. eatenulatum -50- 80%; В. adolescentis - 30%; В. choerinum - 25 %; В. suis - 25 %; В. minimum - 25 %

Scardovi, Crociani, 1974; из зубов, пораженных кариесом; из фекалий взрослых людей и младенцев, из ротовой полости и вагины человека

Scardovi, Trovatelli, Crociani, Sgorbati, 1969; из фекалий свиней, молочных телят, крыс, кроликов, ягнят; из рубца КРС и сточных вод

64; В. globosum -50 -67%; В. animalis - 26 -31%; В. pullorum - 25 %; В. thermophilum -15-25 %; В. adolescentis - 25%

66; В. pseudolongum - 45-50 %; В. pullorum - 37 %; В. indicum - 44 %; В. globosum - 50 %; В. asteroides - 50 %

62; В. catenulatum - 25%; В. seudolongum - 9-27 %; В. angulatum - 20 %; В. dentium - 20 %; В. animalis - 20 %

Идентификация любого штамма начинается с описания физиологических характеристик микроорганизмов. Однако, не всегда знание данных признаков позволяет с уверенностью определить систематическую принадлежность к тому или иному роду. Широко известен полиморфизм бифидобактерий, что также затрудняет их определение. Вилочковидная форма бифидобактерий как правило возникает на бедных средах. При выделении новых культур используют богатые среды, поэтому часто наблюдаются прямые палочки , коккобациллы , порой они образуют даже цепочки клеток . Довольно часто при первичной идентификации лактобациллы можно отнести к бифидобактериям. Описанные в литературе родоспецифичные праймеры обладают недостаточной специфичностью, что может приводить к ложноположительным результатам.

Поэтому, чтобы избежать ложноположительных результатов при первичной идентификации штаммов, для окончательной идентификации выделенных бифидобактерий необходим анализ секвенирования гена 16S рРНК .

Прим.: 16S рРНК — один из трёх основных типов рРНК , образующих основу рибосом прокариот , находятся в их малой (30S) субъединице. Часто для идентификации используют гены, кодирующие 16S и 23S рибосомальные РНК, поскольку они присутствуют во всех бактериальных клетках и являются видоспецифичными для большинства микроорганизмов. Использование для идентификации гена 16S рибосомальной РНК, позволяет различать близкородственные виды и подвиды микроорганизмов.

Рис. 5. Филогенетическое древо желудочно-кишечного тракта человека, относящегося к семейству Bifidobacteriaceae. Регистрационные номера последовательностей генов SSU рРНК из базы данных GenBank предоставлены для каждого вида.

Итак, конкретные виды Бифидобактерий (Bifidobacteria spp.) принадлежат к роду Bifidobacterium, из семейства Bifidobacteriaceae в отряде Bifidobacteriales, принадлежащему к типу Актинобактерий (Actinobacteria)

Актинобактерии распространены и обильны в желудочно-кишечном тракте человека. Они также известны как грамположительные бактерии с высоким содержанием гуанина и цитозина ( G + C ) в их ДНК. Поскольку их особенно трудно лизировать, а их малая субъединица рибосомной РНК ( SSU rRNA ) нуждается в специфических ПЦР-праймерах для амплификации (Satokari et al., 2001), эта группа бактерий часто недостаточно представлена в молекулярных исследованиях желудочно-кишечной микробиоты (особенно в одном из первых глобальных исследований микробиоты младенцев; Palmer et al., 2007). Члены отрядов Bifidobacteriales (в частности, Bifidobacterium spp.) и Coriobacteriales (в основном, Collinsella spp.) широко распространены уже с молодости.

Бифидобактерии Bifidobacterium spp. образуют доминирующую фракцию желудочно-кишечной микробиоты человека, особенно у младенцев (Benno et al., 1984). Бифидобактерии присутствуют в количестве от 10 8 до 10 10 клеток на 1 г кишечного содержимого (Finegold et al., 1974; Moore & Holdeman, 1974a; Tannock, 1995). Большинство видов Bifidobacterium spp. были получены исключительно из желудочно-кишечных проб человека или животного, и для двух видов (B. minimum and B. subtile), которые были выделены из сточных вод (Scardovi & Trovatelli, 1974), можно предположить кишечное происхождение, что свидетельствует о высокой адаптации этого рода в желудочно-кишечном тракте. Филогенетически, Bifidobacterium spp. образуют однородную группу, с 20 культивируемыми* видами, связанными с желудочно-кишечным трактом человека (см. рис.5).

Первый Bifidobacterium был извлечен из детского кала в 1900 году Анри Тиссье, как часть его докторской диссертации (Tissier, 1900). Он был назван Bacillus bifidus-communis. Уже в 1924 году эта бактерия была переименована в Bifidobacterium bifidum, но Bifidobacterium не был признан в качестве самостоятельного рода до 1974 года (Biavati et al., 2000). Членами рода Bifidobacterium являются неподвижные, анаэробные или микроаэрофильные бактерии, которые продуцируют ацетат и лактат в качестве основных продуктов ферментации из сахаров. Разложение сахаров этими бактериями осуществляется через путь фосфокетолазы, также известный как шунт Bifido. Bifidobacterium spp. разлагают моносахариды, галакто-, манно- и фруктоолигосахариды, в то время как некоторые штаммы способны ферментировать сложные углеводы, такие как крахмал, арабиногалактан, гуммиарабик и желудочный муцин (Crociani et al., 1994). Поскольку материнское молоко содержит неперевариваемые олигосахариды, которые могут разлагаться Bifidobacterium spp. (Marcobal et al., 2011), эта бактериальная группа сильно стимулируется у вскармливаемых грудью детей, что приводит к доминированию Bifidobacterium spp. в желудочно-кишечной микробиоте до отъема. Предполагается, что Bifidobacterium spp. оказывают благотворное влияние на здоровье (Mitsuoka, 1990), а некоторые представители рода Bifidobacterium коммерчески применяются в качестве пробиотиков. Наиболее значимым наблюдением является то, что эти бактерии имеют уменьшенную численность в связи с рядом заболеваний, включая дефицит витамина К (Benno et al., 1985), атопические заболевания (Kalliomaki et al., 2001), синдром раздраженного кишечника (Kerckhoffs et al. , 2009; Rajilic-Stojanovic et al., 2011) и аутизм (Wang et al., 2011a). Кроме того, Bifidobacterium spp. представляют собой очень стабильный компонент желудочно-кишечной микробиоты каждого человека, состав которого практически не изменяется на протяжении многих лет (Rajilic-Stojanovic et al., 2013b). Примечательно, что недавнее исследование микробиоты племени хазда из Танзании показало, что эти взрослые охотники-собиратели не несут никаких видов Bifidobacterium, что объясняется отсутствием таких пищевых компонентов, как мясо и молочные продукты, которые могли бы поддерживать рост этих бактерий (Schnorr et al. al., 2014).

*По последним данным видов установлено более 50 (см.: Martinez, F.A.C. Bacteriocin production by Bifidobacterium spp. A review. / F. A. C. Martinez, E. M. Balciunas, A. Converti, P. D. Cotter, R. P. de Souza Oliveira // Biotechnol. Adv. - 2013. - Т. 31. - № 4. - C. 482-488.)

Источник доп. информации: Rajilic-Stojanovic M, de Vos WM. The first 1000 cultured species of the humangastrointestinal microbiota . FEMS Microbiol Rev. 2014; 38: 996-1047 (текст PDF на английском языке)

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

Bifidobacterium (бифидобактерии)

Бифидобактерии представляют собой отдельный род питательных бактерий. Они относятся к грамположительным. По форме данный род бактерий слегка напоминает изогнутые палочки. Размеры находятся в пределах 2-5 мкм. У таких микроорганизмов концы клетки могут иметь разную форму, в зависимости от конкретной разновидности бактерии.

Такие организмы в ходе своей жизни вырабатывают много органических кислот. Большая часть из них производит уксусную и молочную кислоты. Иногда ими могут быть произведены также муравьиная и янтарная кислоты. В качестве дополнения к таким кислотам они могут успешно производить витамины группы B.

Данное семейство содержит несколько десятков видов бактерий, которые отличаются по своим свойствам, особенностям питания и производимым питательным элементам. За время своего существования отдельные виды были упразднены, так что семейство иногда претерпевает определенные изменения в соответствии с интересом со стороны человека.

Бифидобактерии в человеческом теле

Это один из наиболее важных представителей микрофлоры в человеческом теле. Их общее количество может доходить до 98%. Они также отвечают за поддержание гомеостаза в организме. Отмечается их большая роль в поддержании неспецифической резистентности организма и еще многих других процессах, в которых они играют очень важную роль. Если у детей или взрослых отсутствуют такие бактерии или присутствуют в минимальном количестве, то это провоцирует серьезные многолетние нарушения в работе пищеварения и приводит к серьезным болезням. Благодаря наличию современных медицинских технологий такие бактерии можно рассматривать как эффективный биокорректор. Препараты, созданные на основе таких бифидобактерий, обладают корректирующим, стимулирующим и регулирующим воздействием на организм человека. Их даже рассматривают в качестве одной из базовых категорий функционального питания.

Большая часть такой микрофлоры располагается на стенках толстого кишечника. Они выполняют очень важные задачи и отвечают за колонизационную резистентность, а также иммунную и прочие функции.

При рождении желудочно-кишечный тракт ребенка является полностью стерильным и только после прохождения родовых путей матери он через рот получает бактерии нужного типа. Они размножаются таким образом, что начинают полностью функционировать уже спустя 10 дней с момента рождения ребенка. Дети, которые были рождены путем кесарева сечения, имеют гораздо меньшее содержание таких бактерий, чем у тех, которые были рождены естественным путем. Большое значение также имеет грудное вскармливание, ведь только у детей, которые постоянно его получают, присутствует достаточное количество бифидобактерий и при этом есть хорошая устойчивость к кишечным инфекциям и заболеваниям. У детей, которые не получают такого молока, отклонения от нормы бывают настолько существенными, что это имеет ярко выраженную клиническую симптоматику.

Читайте также: