Levilactobacillus brevis

Levilactobacillus brevis là một loài vi khuẩn lactic gram dương, có hình dạng gần như que, thuộc họ Lactobacillus. Đây là loại vi khuẩn lactic heterofermentative, tạo ra CO2, axit lactic và axit axetic hoặc etanol trong quá trình lên men. L. brevis là loài đại diện của chi Levilactobacillus (trước đây là nhóm L. brevis), bao gồm 24 loài. Vi khuẩn này có thể được tìm thấy trong nhiều môi trường khác nhau, chẳng hạn như thực phẩm lên men và là vi sinh vật bình thường trong cơ thể. L. brevis cũng được tìm thấy trong các loại thực phẩm như sauerkraut (món bắp cải lên men) và đồ muối. Nó cũng là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây hỏng bia. Việc tiêu thụ L. brevis đã được chứng minh cải thiện chức năng miễn dịch của con người, và nó đã được cấp bằng sáng chế nhiều lần. L. brevis cũng được tìm thấy trong ruột, âm đạo và phân người, là một phần của vi sinh vật đường ruột bình thường.

L. brevis là một trong những loài lactobacillus chính được tìm thấy trong hạt tibicos, được sử dụng để làm kefir, nhưng các loài Lentilactobacillus có trách nhiệm sản xuất polysaccharide (dextran và kefiran) tạo thành hạt tibicos. Các chất chuyển hóa chính của L. brevis bao gồm axit lactic và etanol. Các chủng L. brevis và L. hilgardii đã được tìm thấy sản xuất các amin sinh học tyramine và phenylethylamine.

E.B.Fred, W.H. Peterson và J.A. Anderson ban đầu phát hiện ra loài vi khuẩn này vào năm 1921 và phân loại dựa trên khả năng chuyển hóa các carbon và đường. Nghiên cứu sớm này đã cho thấy L. brevis có thể sản xuất axit axetic, khí CO2 và lượng lớn mannitol. Mannitol là một nguồn carbon khác có thể được sử dụng để sản xuất axit lactic.

L. brevis đã được chứng minh có khả năng vận chuyển glucose và galactose. Khi fructose được sử dụng làm nguồn carbon, chỉ có một số sự phát triển và L. brevis có thể phân giải một phần fructose thành mannitol. Có một số chủng vi khuẩn kém chuyển hóa glucose nhưng ưu tiên sử dụng disaccharide như nguồn carbon.

Bằng cách sử dụng con đường lên men, kết quả cuối cùng là axit lactic và axit axetic. Dường như dưới điều kiện nhiệt độ cao, 50 độ Celsius và trong môi trường axit, sự tồn tại của vi khuẩn này kéo dài hơn so với hầu hết các vi khuẩn khác dưới điều kiện axit, vi khuẩn có thể tồn tại khoảng 45 phút.

Kháng kháng sinh được đạt được thông qua việc kết hợp, một phương pháp tái sinh vi khuẩn. Quá trình kết hợp cho phép chia sẻ DNA giữa các vi khuẩn, cho phép vi khuẩn tìm hiểu về các kháng sinh khác nhau thông qua tiếp xúc và thông tin này được truyền xuống qua nhân bản giữa các vi khuẩn.

L. brevis sản xuất nhiều axit hữu cơ hơn, đặc biệt là axit axetic và etanol. Điều này có nghĩa là vi khuẩn này tạo ra môi trường axit và cồn tăng cao. Điều kiện tăng trưởng phụ thuộc vào vị trí của vi khuẩn trong ruột. Có vẻ như chúng không thể phát triển đáng kể trong môi trường thiếu oxi.

Con đường chuyển hóa được định nghĩa để chỉ quá trình hóa học xảy ra trong một cơ thể sống. L. brevis là loại vi khuẩn lactic heterofermentative và sử dụng con đường phosphoketolase để chuyển hóa pentose và hexose.

L. brevis được tìm thấy trong các loại thực phẩm như sauerkraut và đồ muối. Nó cũng là một trong những nguyên nhân gây hỏng bia phổ biến nhất. Các chất chống khuẩn trong bia, như hoa bia, không thể ngăn chặn một số chủng L. brevis vì chúng sản xuất một chất vận chuyển giúp bơm các chất hoạt động của hoa bia ra khỏi tế bào vi khuẩn. L. brevis là một trong những lactobacilli chính được tìm thấy trong hạt tibicos (còn được gọi là hạt nước kefir), và đã được xác định là loài có trách nhiệm về sự hình thành của polysaccharide (dextran) tạo thành hạt. Các chất trung gian chính của L. brevis bao gồm axit lactic và etanol. Các chủng L. brevis và L. hilgardii đã được tìm thấy sản xuất các amin sinh học, bao gồm tyramine, một chất phân giải metabolic được tìm thấy trong các thực phẩm bị hỏng hoặc lên men, và phenylethylamine, một chất được tìm thấy trong socola nhưng cũng có thể tạo ra mùi hương cá trong các loại thực phẩm khác.

Là một vi khuẩn, có một số đặc điểm vật lý chung cho tất cả vi khuẩn. Vi khuẩn gram dương bao gồm một màng tế bào ngoại, tiếp theo là không gian periplasmic và cuối cùng là lớp peptidoglycan, hướng vào bên trong vi khuẩn. Màng tế bào ngoại rất quan trọng đối với vi khuẩn vì đây là cách tế bào nhận ra khả năng gây bệnh của vi khuẩn. Peptidoglycan còn được gọi là murein và được tạo thành từ một loạt các đường. Trong vi khuẩn gram dương, lớp peptidoglycan dày hơn nhiều so với vi khuẩn gram âm. Cấu trúc tinh thể thực sự tạo nên peptidoglycan được gọi là S-layer; cấu trúc này liên kết với lớp peptidoglycan. Thật không may, S-layer thường bị mất khi xử lý vi khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm, điều này có thể ảnh hưởng đến việc đo lường khả năng kết dính. Khi S-layer được tan bằng nồng độ cao các chất làm tan liên kết hydro, S-layer có thời gian sống khoảng 20 phút với mỗi thế hệ. L.brevis chứa khoảng hai nhà khuyến nghị trong khu vực này, có nghĩa là có sự chuyển mã đáng kể của S-layer thông qua việc chuyển mã cao độ của gen sIpA. SipA là một gen đã được tìm thấy hỗ trợ trong mã hóa cho sự sản xuất murin (peptidoglycan) trong vi khuẩn. Mục đích của quá trình chuyển mã là sao chép DNA thành mRNA, được sử dụng như một bản sao đáp ứng DNA chủ, rồi tạo ra các peptide thông qua việc sử dụng tRNA và ribosome, sau đó chuyển đổi mRNA thành một số enzyme tế bào mới.