Лактобактерии — молочнокислые микроорганизмы¶

Лактобактерии (лат. Lactobacillus) — род грамположительных факультативно-анаэробных бактерий семейства Lactobacillaceae, ферментирующих углеводы с образованием молочной кислоты. Название происходит от лат. lac («молоко») и bacillus («палочка»). Лактобактерии широко распространены в природе, встречаются в кишечнике человека и животных, во рту, влагалище, а также в пищевых продуктах — кисломолочных, квашеных овощах, мясных деликатесах. Многие штаммы используются в пищевой промышленности и как пробиотики.

¶Систематика и строение

Лактобактерии — мелкие палочковидные клетки длиной 0,5–1,2 мкм, неподвижные, не образующие спор. Клетки могут располагаться поодиночке, парами или цепочками. Большинство видов — грамположительные, однако у старых культур клеточная стенка может окрашиваться неравномерно. Хемоорганотрофы, метаболизм строго ферментативный; для роста требуются аминокислоты, пептиды, витамины группы B, а также углеводы.

В род Lactobacillus входит более 200 видов. Систематика рода неоднократно пересматривалась: в 2020 году род был разделён на несколько новых родов — Lactiplantibacillus, Limosilactobacillus, Lacticaseibacillus, Latilactobacillus и другие. Классическое деление лактобактерий по ферментативным свойствам:

• Гомоферментативные — при брожении образуют преимущественно молочную кислоту (например, L. delbrueckii, L. helveticus).
• Гетероферментативные — продуцируют молочную кислоту, уксусную кислоту и CO₂ (например, L. fermentum, L. brevis).

¶Механизм действия

Лактобактерии ферментируют сахара (лактозу, глюкозу, фруктозу и др.) по пути гликолиза или фосфокетолазному пути. Продуктом является молочная кислота, снижающая pH среды до 3,5–4,5. Кислая среда подавляет рост гнилостных и условно-патогенных микроорганизмов, что лежит в основе консервирующего эффекта при квашении и сквашивании.

Помимо кислоты, лактобактерии продуцируют бактериоцины — антимикробные пептиды (например, низин, лактоцин), перекись водорода, ацетальдегид и диацетил, придающий молочным продуктам характерный аромат. Некоторые штаммы способны к биосинтезу витаминов (B12, B2, фолиевой кислоты) и ферментов, расщепляющих лактозу.

¶Роль в организме человека

Лактобактерии — один из доминирующих родов нормальной микрофлоры кишечника, влагалища и ротовой полости. В кишечнике они участвуют в поддержании барьерной функции слизистой, метаболизме желчных кислот, модуляции иммунного ответа (стимуляция IgA-продуцирующих клеток, активация макрофагов). Влагалищные лактобактерии (прежде всего L. crispatus, L. gasseri) поддерживают кислую среду (pH 3,8–4,5), защищая от бактериального вагиноза и молочницы.

Приём антибиотиков, стресс, инфекции и неправильное питание могут приводить к дисбиозу — нарушению баланса микрофлоры, что сопровождается снижением численности лактобактерий.

¶Применение в пищевой промышленности

Лактобактерии используются для производства широкого спектра продуктов:

В России производство молочнокислых заквасок налажено на предприятиях «Саф-Нева», «Независимость» и других; отечественные штаммы выделены из традиционных кисломолочных продуктов и квашеных овощей.

¶Пробиотики

Лактобактерии — наиболее изученные пробиотические микроорганизмы. Клинически подтверждённая эффективность отмечена при антибиотик-ассоциированной диарее, синдроме раздражённого кишечника, профилактике некротизирующего энтероколита у новорождённых. Препараты на основе лактобактерий: «Линекс», «Лактобактерин», «Бифидумбактерин» (комбинированный), «Ацилакт». «Лактобактерин» производится в России с 1970-х годов Институтом им. Н. Ф. Гамалеи.

Доказательная медицина оценивает данные о пользе пробиотиков неоднозначно: эффект зависит от штамма, дозы и состояния здоровья человека, а обобщённые мета-анализы показывают умеренный эффект при конкретных показаниях.

¶История изучения

Лактобактерии открыл в 1857 году русский учёный М. В. Ломоносов... — вернее, первые молочнокислые бактерии описал в 1857 году французский микробиолог Луи Пастёр, установив их роль в скисании молока. В 1905 году болгарский учёный Стамен Григоров выделил Bacillus bulgaricus (ныне L. delbrueckii subsp. bulgaricus), возбудителя болгарского кислого молока. Род Lactobacillus выделен в 1901 году немецким бактериологом О. Верманом. Вклад в изучение лактобактерий внесли русские и советские учёные — Д. К. Заболотный, И. Л. Красильников и другие исследователи микрофлоры квашеных продуктов.

Источники:

• Березин В. П. Молочнокислые бактерии и их роль в промышленном производстве. — М.: Пищевая промышленность.
• Нетушил Л. В. Технология молока и молочных продуктов. — М.: Агропромиздат.
• Zheng J. et al. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera. // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2020.
• Parvez S. et al. Probiotics and their fermented food products are beneficial for health. // Journal of Applied Microbiology, 2006.