Бифидобактерии — род бактерий кишечника¶
Бифидобактерии (лат. Bifidobacterium) — род грамположительных анаэробных бактерий семейства Bifidobacteriaceae, входящих в состав нормальной микрофлоры кишечника человека и млекопитающих. Название происходит от характерной формы клеток — палочковидные тела часто раздваиваются на концах, образуя V-образные и Y-образные структуры (от лат. bifidus — «раздвоенный»). Бифидобактерии являются одним из основных компонентов микробиома толстой кишки и широко используются в пищевой промышленности и медицине как пробиотики.
¶Происхождение и история открытия
Бифидобактерии были впервые описаны в 1899 году французским микробиологом Анри Тисье, работавшим в Институте Пастера. Он выделил культуру из фекалий грудных детей и назвал её Bacillus bifidus communis, отметив её преобладание в кишечнике младенцев, вскармливаемых грудью. Тисье обратил внимание, что эта бактерия подавляет рост патогенных микроорганизмов, что стало основой для последующего использования бифидобактерий в терапевтических целях.
В СССР исследования бифидобактерий получили значительное развитие в 1960–1980-е годы под руководством Н.Л. Клячко, которая изучала их роль в кишечнике новорождённых и разработала методы культивирования. В 1970-е годы в СССР были созданы первые промышленные штаммы, использовавшиеся для производства бифидокефиров и лечебных препаратов.
¶Морфология и физиология
Клетки бифидобактерий — палочковидные, слегка изогнутые, размером 2–5 мкм в длину. Характерная раздвоенная форма возникает при неравномерном удвоении клеточной стенки. Бактерии неподвижны, спор не образуют, грамположительны.
По типу метаболизма относятся к облигатным анаэробам, хотя некоторые виды способны переносить кислород в присутствии антиоксидантов. Основной путь утилизации глюкозы — фосфокетолазный путь (путь 6-фосфоглюконата), уникальный для бифидобактерий и некоторых родственных таксонов. В результате расщепления углеводов образуется уксусная и молочная кислота в соотношении примерно 3:2, что создаёт кислую среду, неблагоприятную для гнилостной и патогенной флоры.
¶Классификация
Род Bifidobacterium включает более 50 видов. Наиболее изученные и применяемые в медицине и пищевой промышленности:
| Вид | Основная среда обитания |
|---|---|
| B. longum | кишечник человека |
| B. breve | кишечник новорождённых |
| B. infantis (син. B. longum subsp. infantis) | кишечник грудных детей |
| B. lactis | кишечник млекопитающих, кисломолочные продукты |
| B. animalis | кишечник животных |
| B. bifidum | кишечник человека |
| B. adolescentis | кишечник взрослых |
¶Роль в организме
¶Участие в пищеварении
Бифидобактерии ферментируют сложные углеводы, в том числе олиго- и полисахариды (фруктоолигосахариды, инулин, галактоолигосахариды), которые не усваиваются ферментами человека. Продукты их жизнедеятельности — уксусная и молочная кислоты — снижают pH кишечника, создавая барьер для сальмонелл, шигелл, клостридий и других патогенов.
¶Иммуномодуляция
Бифидобактерии стимулируют местный и системный иммунитет: усиливают продукцию секреторного IgA, модулируют активность макрофагов и естественных киллеров, влияют на соотношение провоспалительных и противовоспалительных цитокинов.
¶Синтез витаминов
Представители рода синтезируют витамины группы B (B1, B2, B6, B12, фолиевую кислоту) и витамин K, что дополняет их дефицит в рационе.
¶Защита слизистой оболочки
Бифидобактерии участвуют в формировании биоплёнки на эпителии кишки, конкурируя с патогенами за адгезивные sites и питательные субстраты.
¶Факторы, влияющие на состав
На количество бифидобактерий в кишечнике влияют:
- тип вскармливания (у детей на грудном вскармливании их доля достигает 80–90% от общего числа бактерий);
- возраст (содержание снижается после введения прикорма и с возрастом);
- антибиотикотерапия;
- характер питания (количество пищевых волокон);
- стресс, хирургические вмешательства, лучевая терапия.
¶Применение
¶Пробиотические препараты
Бифидобактерии входят в состав пробиотиков, применяемых при антибиотик-ассоциированной диарее, дисбактериозе, синдроме раздражённого кишечника, а также у недоношенных детей. В России зарегистрированы препараты «Бифидумбактерин», «Бифиформ», «Ацилакт» и другие.
¶Пищевая промышленность
Штаммы B. animalis subsp. lactis и B. lactis используются для обогащения кисломолочных продуктов — йогуртов, бифидокефиров, биойогуртов. В СССР и России бифидокефир производится с 1960-х годов.
¶Примечания
- Tissier H. Recherches sur la flore intestinale des nourrissons. — Paris, 1900.
- Клячко Н.Л. Микрофлора кишечника человека. — Киев: Здоров'я, 1986.
- Biavati B., Mattarelli P. The Bifidobacterium species: taxonomy and ecology // Bifidobacteria and Related Organisms. — Academic Press, 2018.