ليفيلاكتوباسيلوس بريفيس

ليفيلاكتوباسيلوس بريفيس هينوع من بكتيريا حمض اللاكتيك موجبة الغرام ، عصوية الشكل ، وهي غير متجانسة التخمر، إذ تُنتج _ثاني أكسيد الكربون وحمض اللاكتيك وحمض الخليك أو الإيثانول أثناء عملية التخمر. وتُعدّ ليفيلاكتوباسيلوس بريفيس النوع النمطي لجنس ليفيلاكتوباسيلوس (الذي كان يُعرف سابقًا باسم مجموعة ليفيلاكتوباسيلوس بريفيس )، والذي يضم 24 نوعًا.^{[ 1 ] [ 2 ]} يمكن العثور عليها في بيئات مختلفة، مثلالأطعمة المخمرة، وكجزء من الميكروبات الطبيعية.توجدبكتيريا L. brevisمخلل الملفوفوالمخللات. كما أنها من أكثر أسبابالبيرة. وقد ثبت أن تناولها يُحسّنوظائف المناعة لدى الإنسان، وقد تمتسجيل براءات اختراع لهاعدة مرات.توجدL. brevis،وهيميكروبات،أمعاءومهبلهوبرازه.

تُعدّ بكتيريا L. brevis من أهم أنواع بكتيريا اللاكتوباسيلس الموجودة في حبوب التيبكوس ، المستخدمة في صناعة الكفير ، إلا أن أنواعًا أخرى من بكتيريا Lentilactobacillus هي المسؤولة عن إنتاج عديد السكاريد ( الدكستران والكيفيران) الذي يُشكّل هذه الحبوب. ^{[ 3 ]} تشمل نواتج الأيض الرئيسية لبكتيريا L. brevis حمض اللاكتيك والإيثانول . وقد وُجد أن سلالات من بكتيريا L. brevis و L. hilgardii تُنتج الأمينات الحيوية التيرامين والفينيل إيثيل أمين .

اكتشف كلٌّ من إي. بي. فريد، و دبليو. إتش. بيترسون، وجيه. إيه. أندرسون هذا النوع لأول مرة عام ١٩٢١، وصُنِّف بناءً على قدرته على استقلاب مركبات كربونية معينة، مثل السكريات. أظهرت هذه الدراسة المبكرة أن هذا النوع قادر على إنتاج حمض الخليك، وثاني أكسيد الكربون، وكميات كبيرة من المانيتول. يُعد المانيتول مصدرًا آخر للكربون يُمكن استخدامه لإنتاج حمض اللاكتيك. ^{[ ٤ ]}

ثبت أن بكتيريا L. brevis تنقل الجلوكوز والجلاكتوز بنشاط . عند استخدام الفركتوز كمصدر للكربون، لوحظ نمو طفيف فقط، وتمكنت L. brevis من استقلاب الفركتوز جزئيًا إلى مانيتول . توجد بعض السلالات التي تستقلب الجلوكوز بشكل ضعيف، لكنها تفضل السكريات الثنائية كمصدر للكربون.

ينتج عن استخدام مسار التخمر حمض اللاكتيك وحمض الخليك. ^{[ 5 ]} ويبدو أنه في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، 50 درجة مئوية، وفي البيئات الحمضية، يكون بقاء هذه البكتيريا أطول من معظم البكتيريا الأخرى في الظروف الحمضية، حيث يمكن أن تعيش البكتيريا حوالي 45 دقيقة. ^{[ 6 ]}

تُكتسب مقاومة المضادات الحيوية من خلال الاقتران ، وهي طريقة لتكاثر البكتيريا. يسمح الاقتران بتبادل الحمض النووي، مما يُمكّن البكتيريا من التعرف على المضادات الحيوية المختلفة من خلال التعرض لها، وتنتقل هذه المعلومات عبر التكاثر بين البكتيريا.

تنتج بكتيريا L. brevis كميات أكبر من الأحماض العضوية، وتحديدًا حمض الخليك والإيثانول . وهذا يعني أن هذه البكتيريا تُهيئ بيئة حمضية أكثر وتُنتج الكحول. وتعتمد ظروف نموها على موقعها داخل الأمعاء. ويبدو أنها غير قادرة على التكاثر بشكل ملحوظ في البيئات اللاهوائية . ^{[ 5 ]}

تُعتبر بكتيريا L. brevis من البكتيريا غير المتجانسة التخمر وتستخدم مسار الفوسفوكيتولاز لاستقلاب البنتوزات والهكسوزات. ^{[ 7 ]}

توجد بكتيريا L. brevis في أطعمة مثل مخلل الملفوف والمخللات . وهي أيضًا من أكثر أسباب فساد البيرة شيوعًا . لا يُفلح نبات الجنجل ، وهو عامل مُنكّه مرّ مضاد للميكروبات في البيرة، في كبح بعض سلالات L. brevis لأنها تُنتج ناقلًا يضخ المواد الفعّالة في الجنجل خارج الخلية البكتيرية. ^{[ 8 ] [ 9 ]} تُعدّ L. brevis من أهم أنواع بكتيريا اللاكتوباسيلس الموجودة في حبوب التيبكوس ( أو حبوب الكفير في الماء)، وقد تم تحديدها على أنها النوع المسؤول عن إنتاج عديد السكاريد ( الدكستران ) الذي يُشكّل هذه الحبوب. تشمل نواتج الأيض الرئيسية لبكتيريا L. brevis حمض اللاكتيك والإيثانول . وقد تبين أن سلالات L. brevis و L. hilgardii تنتج الأمينات الحيوية التيرامين ، والتي يتم الحصول عليها من خلال مسار التمثيل الغذائي للتخمر وتوجد عادة في الأطعمة الفاسدة أو المخمرة، والفينيل إيثيل أمين ، والذي يوجد في الشوكولاتة ولكنه يمكن أن ينتج أيضًا رائحة سمكية في الأطعمة الأخرى.

تتشابه بكتيريا L. brevis ، كنوع من البكتيريا، في بعض الخصائص الفيزيائية مع جميع أنواع البكتيريا. تتكون البكتيريا موجبة الجرام من غشاء بلازمي خارجي، يليه حيز حول البلازم، وأخيرًا طبقة من الببتيدوغليكان تواجه داخل البكتيريا. يُعد الغشاء البلازمي الخارجي بالغ الأهمية للبكتيريا، إذ يُتيح للخلايا التعرف على مسببات الأمراض المحتملة. يُعرف الببتيدوغليكان أيضًا باسم المورين، ويتكون من سلسلة من السكريات ووحدات الأحماض الأمينية. في البكتيريا موجبة الجرام، تكون طبقة الببتيدوغليكان أكثر سمكًا بكثير من البكتيريا سالبة الجرام. يُشار إلى الشبكة الفعلية التي تُكوّن الببتيدوغليكان باسم الطبقة S، وهي مرتبطة بطبقة الببتيدوغليكان. مع ذلك، عادةً ما تُفقد الطبقة S عند معالجة البكتيريا في ظروف المختبر، مما قد يؤثر على قياس الالتصاق. عند إذابة الطبقة السطحية (S-layer) بتركيزات عالية من مواد تُفكك الروابط الهيدروجينية ، يبلغ متوسط ​​عمر هذه الطبقة حوالي 20 دقيقة لكل جيل. تحتوي بكتيريا L. brevis على مُحفِّزين تقريبًا ضمن هذه المنطقة، مما يعني وجود نسخ كبير للطبقة السطحية نتيجةً لنسخ جين sIpA بمستويات عالية. ^{[ 10 ]} يُعدّ sIpA جينًا يُساعد في ترميز إنتاج الميورين (الببتيدوغليكان) داخل البكتيريا. يهدف النسخ إلى تحويل الحمض النووي (DNA) إلى mRNA، الذي يُستخدم بدوره في إنتاج البروتينات. يُستخدم المُحفِّز أثناء النسخ لتحديد الموقع المناسب لبدء عملية النسخ. في البروبيوتيك، تلتصق الطبقة السطحية (S-layer) بجدار الخلية في الجهاز الهضمي. ^{[ 11 ]}

Ingestion of probiotics has been shown to improve human immune function, and L. brevis has been patented several times. L. brevis has been shown to survive in the gastrointestinal tract in humans and can therefore be used as a probiotic. Currently the bacterium does not have the ability to convert milk to yogurt however, they are appropriate to be used as an alternative to other probiotics in yogurts. Within the geriatric population use of the bacteria in milk has been shown to increase cellular immunity. Dietary probiotic supplementation enhances natural killer cell activity in the elderly (an investigation of age-related immunological changes). L. brevis is considered appropriate for probiotic use because there is significant growth at pH 4–5, particularly pH=5 is normally the appropriate range for milk and yogurts.^[12][13]

There are significant vaginal bacteria that are found within the vagina and L. brevis is included in this microbiome, which is a collection of various bacteria. The bacteria collaborate on protecting the vagina and vaginal maintenance. Women of childbearing ages have a significant amount of L. brevis and this is normally found in a healthy vagina.^[14] For some illnesses or disruptions of the vagina this bacteria can be used in aiding to restore the microbiome. Most lactobacilli have been found useful in preventing urinary tract infections. The efficiency in which a bacterium can defend the body is:^[15]

1. Their symbiosis with potential pathogens.
2. Their capability of producing antibacterial materials, such as hydrogen peroxide, to limit pathogen growth.
3. Their production of biosurfactants that inhibit pathogen adherence.
4. Their ability to prime macrophages, leukocytes, cytokines, and other host defenses.

During normal childbirth, it appears that newborns after a period of days receive transmission of L. brevis from the mother. It appears that the transmission occurs through breast feeding or through natural child birth.^[16] In infants, this resistance is also helpful with protecting the gut against various bile and acids. Helicobacter pylori, which is a common gut pathogen in humans, studies have shown that certain strains of L. brevis are successful at combating this pathogen.

التهاب المهبل البكتيري هو أكثر أنواع العدوى البكتيرية شيوعًا، ويُشخَّص عادةً على أنه عدوى فطرية أو داء المشعرات ، وهو طفيلي ينتقل جنسيًا ويُكتسب غالبًا أثناء الجماع. وقد ثبت أن بكتيريا Lactobacillus brevis، إلى جانب بكتيريا Lactobacillus jensenii ، تُنتج مستويات عالية من بيروكسيد الهيدروجين، مما قد يُساهم في علاج التهاب المهبل البكتيري. ^{[ 17 ]} تُعد بكتيريا Lactobacillus brevis مكونًا شائع الاستخدام في المستحضرات الصيدلانية المُستخدمة لعلاج التهاب المهبل البكتيري . يُعد فحص الخلايا الدليلية إحدى طرق تشخيص التهاب المهبل البكتيري؛ ويتم هذا الفحص عن طريق وضع الخلايا الدليلية والإفرازات المهبلية على شريحة زجاجية، ثم إضافة كلوريد الصوديوم، يليه فحص مجهري لتحديد نوع البكتيريا. ^{[ 17 ]}

إضافةً إلى قدرتها على البقاء داخل أمعاء الكائن الحي، تستطيع بكتيريا L. brevis تثبيط التأثيرات المرضية لبعض مسببات الأمراض المعوية، كما يمكنها التكاثر في وجود بكتيريا أخرى. بعض سلالاتها مقاومة لبعض المضادات الحيوية ، وتحديدًا الإريثروميسين والكليندامايسين . ^{[ 18 ]} قد تكون هذه المقاومة للمضادات الحيوية مفيدة في الحفاظ على ميكروبيوم معوي صحي عند تناول المضادات الحيوية الموصوفة.

• السلالة النموذجية لبكتيريا Lactobacillus brevis في قاعدة بيانات التنوع البكتيري Bac Dive