BIFIDOBACTERIUM: EIGENSCHAFTEN, FORTPFLANZUNG, ERNÄHRUNG, NUTZEN - BIOLOGIE - 2025

Bifidobacterium ist eine Bakteriengattung der Actinobacteria-Klasse, die Arten zusammenfasst, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie grampositiv sind, kein Flagellum aufweisen und normalerweise verzweigt und anaerob sind. Sie sind eine der Hauptgruppen von Bakterien, aus denen die Magen-Darm-Flora von Säugetieren, einschließlich des Menschen, besteht.

Diese Bakterien wurden erstmals 1899 vom französischen Kinderarzt Henri Tissier identifiziert, der sie aus der Darmflora von Säuglingen isolierte. Bis 1960 glaubte man, dass sie alle zur gleichen Art gehörten, die Lactobacillus bifidus genannt wurde. Derzeit gruppiert die Gattung Bifidobacterium mehr als 30 gültige Arten.

Mikroskopische Aufnahme von jugendlichem Bifidobacterium. Entnommen und bearbeitet von: Y tambe.

Einige Arten der Gattung werden als Probiotika verwendet, dh Mikroorganismen, die bei Einnahme die Darmflora verändern und so die Gesundheit derjenigen fördern können, die sie essen.

Zu den Vorteilen der Verwendung von Bifidobacterium als Probiotika gehört die Tatsache, dass es bei peristaltischen Bewegungen des Darms hilft. Es hilft auch, die Nebenwirkungen der Behandlung mit Helicobacter pylori wie Durchfall und Mundgeruch zu bekämpfen.

Allgemeine Charakteristiken

Bakterien der Gattung Bifidobacterium haben eine charakteristische Y-Form, aus der der Name der Gruppe hervorgeht (Bifid-Bakterien). Alle von ihnen sind grampositiv, dh sie werden nach der Gram-Färbemethode violett gefärbt.

Bis in die letzten Jahre waren die Forscher der Ansicht, dass alle Bifidobakterien streng anaerob waren. Die Entdeckung und Beschreibung neuer Arten der Gattung hat jedoch gezeigt, dass sie unterschiedliche Toleranzen gegenüber Sauerstoff aufweisen.

Abhängig von dieser Toleranz werden Bifidobacterium heutzutage in vier Gruppen eingeteilt: Bakterien, die überempfindlich gegen O ₂ , empfindlich gegen O ₂ , aerotolerant und mikroaerophil sind.

Sie gehören zur Gruppe der sogenannten Milchsäurebakterien, dh der Bakterien, deren Hauptendprodukt der Kohlenhydratfermentation Milchsäure ist.

Alle von ihnen sind wegen des Fehlens von Flagellen nicht mobil.

Das Genom der Mitglieder dieser Gattung liegt zwischen 1,73 und 3,25 Mb, wobei etwa 15% der Gene mit der Kodierung von Enzymen assoziiert sind, die am Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt sind.

Bifidobakterien sind im Magen-Darm-Trakt, in der Vagina und im Mund von Säugetieren, einschließlich Menschen, weit verbreitet. Wissenschaftler haben auch einige Arten aus dem Magen-Darm-Trakt von Vögeln und Insekten isoliert.

Taxonomie

Diese Bakterien befinden sich taxonomisch im Stamm Actinobacteria, Klasse Actinobacteria, Ordnung Bifidobacteriales, Familie Bifidobacteriaceae. Bifidobakterien wurden erstmals 1899 von Dr. Tissier vom Institut Pasteur in Frankreich isoliert und er nannte sie wegen ihrer charakteristischen Form Bifida.

Trotz der Tatsache, dass die Gattung Bifidobacterium 1924 von Orla-Jensen errichtet wurde, wurden bis 1960 alle Bifidobakterien als eine einzige Art der Gattung Lactobacillus (L. bifidus) betrachtet.

Derzeit werden 32 Arten von Bifidobacterium erkannt, von denen viele anhand der Genomsequenzierung identifiziert wurden.

Reproduktion

Bakterien der Gattung Bifidobacterium vermehren sich alle durch binäre Spaltung. Dies ist ein Prozess der asexuellen Reproduktion, der mit der Replikation von genetischem Material beginnt, das aus einem einzelnen kreisförmigen doppelsträngigen DNA-Chromosom besteht.

Nach der Replikation des Chromosoms befindet sich jede Kopie in einem Pol der Bakterienzelle, die Teilung des Zytoplasmas beginnt und die Bildung eines Septums, das das Zytoplasma in zwei Kompartimente trennt, wird als Zytokinese bezeichnet.

Am Ende der Bildung der Zellwand und der Membran im Septum entstehen zwei kleinere Tochterzellen, die dann wachsen und wieder in den Spaltprozess eintreten können.

Ernährung

Bifidobakterien sind meist Kommensale im Darmtrakt von Säugetieren und anderen Organismen. Dort helfen sie bei der Verdauung von Kohlenhydraten mit hohem Molekulargewicht und bauen sie zu kleineren Molekülen ab, die von ihnen, von anderen Bakterien sowie von ihren Wirten aufgenommen werden können.

Menschen wie auch andere Metazoen sind nicht in der Lage, einige Polysaccharide zu verdauen, während Bakterien es sind, weil sie Enzyme wie Fructanasen synthetisieren können, die in der Lage sind, die Bindungen zu brechen, aus denen Polysaccharide bestehen, die Fructane genannt werden.

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Bifidobacterium longum. Entnommen und bearbeitet von: Julie6301.

Fructan ist der generische Name für verschiedene Fructosepolymere, die Teil des Reservematerials einer Vielzahl von Pflanzen sind.

Lebensmittel mit Bifidobakterien

Bifidobakterien gehören zur Gruppe der Milchsäurebakterien, dh Bakterien, die infolge der Kohlenhydratfermentation Milchsäure produzieren. Die Lebensmittel, die Bifidobacterium enthalten, sind hauptsächlich Milchprodukte und deren Derivate.

Diese Lebensmittel umfassen Käse, Joghurt und Kefir. Letzteres ist ein joghurtähnliches Produkt, das durch Fermentieren von Milch mit Hefe und Bakterien gewonnen wird. Es ist ein in Osteuropa und Südwestasien heimisches Lebensmittel und enthält mehr Probiotika als Joghurt.

Wirkmechanismus als Probiotika

Erstens hilft der Ernährungsprozess von Bifidobakterien bei der Verdauung von Zuckern, die für den Menschen direkt unverdaulich sind, indem er sie abbaut und Nährstoffe freisetzt, die von ihrem Wirt aufgenommen werden können.

Zweitens hilft das Milchsäureprodukt des Metabolismus von Bifidobakterien, den pH-Wert des Magen-Darm-Trakts zu senken, wodurch die Proliferation von gramnegativen Bakterien verhindert wird, die für die Gesundheit gefährlich sein können.

Nutzen für die Gesundheit

Die Bedeutung des Vorhandenseins von Bifidobakterien im Magen-Darm-Trakt für die menschliche Gesundheit ist den Forschern seit Beginn des letzten Jahrhunderts bekannt. Bereits 1907 schlug der damalige Direktor des Pasteur-Instituts, Elie Metchnikoff, die Theorie vor, dass Milchsäurebakterien für die menschliche Gesundheit von Vorteil sind.

Metchnikoff stützte seine Theorie auf die Tatsache, dass die Langlebigkeit der bulgarischen Landwirte mit dem Verbrauch fermentierter Milchprodukte in Zusammenhang zu stehen schien. Aus diesem Grund schlug dieser Mikrobiologe die orale Anwendung fermentativer Bakterienkulturen vor, um sich in den Darmtrakt zu implantieren und ihre vorteilhafte Wirkung zu entfalten.

Das Vorhandensein von Bifidobakterien im Magen-Darm-Trakt hilft bei der Verdauung von Kohlenhydraten und ist auch mit einer geringeren Häufigkeit von Allergien verbunden. Derzeit gelten einige Arten von Bifidobacterium im Allgemeinen als sicher und werden von der Lebensmittelindustrie als Probiotika verwendet.

Laut der Natural Medicines Comprehensive Database ist die Verwendung dieser Bakterien als Probiotika wahrscheinlich sicher, um einige Erkrankungen wie:

Verstopfung

Verstopfung ist die Schwierigkeit, Stuhlgang, der in der Regel weniger als dreimal pro Woche stattfindet, mit übermäßiger Anstrengung, Schmerzen und dem Gefühl einer unvollständigen Evakuierung durchzuführen. Es kann mit verschiedenen Faktoren in Verbindung gebracht werden, wie z. B. einer ballaststoffarmen Ernährung, Diabetes, Stress, Depressionen, Herz- oder Schilddrüsenerkrankungen.

Klinische Studien haben gezeigt, dass die Zugabe von Bifidobacterium zur Ernährung den Stuhlgang steigert und die Anzahl der wöchentlichen Stuhlgänge bei Patienten signifikant erhöht. Dieses Ergebnis kann jedoch in Abhängigkeit vom verwendeten Stamm der Bifidobakterien variieren.

Lebensmittel mit Bifidobakterien. 90 Gramm Kefirkörner auf einem Teller. Entnommen und bearbeitet von: Webaware.

Infektion durch

Helicobacter pylori ist ein gramnegatives Bakterium, das durch eine helikale Form gekennzeichnet ist, daher der Name der Gattung. Es lebt ausschließlich im Magen-Darm-Trakt des Menschen und kann verschiedene Krankheiten wie Gastritis, Magengeschwür und Lymphom des mit der Schleimhaut verbundenen Lymphgewebes verursachen.

Die Behandlung der H. pylori-Infektion umfasst zwei verschiedene Arten von Antibiotika, um die Entwicklung von Resistenzen zu verhindern, sowie Antazida, um die Auskleidung der Magenwände wiederherzustellen. Diese Behandlung kann Nebenwirkungen wie Durchfall und Mundgeruch haben.

Darüber hinaus wirken Antibiotika sowohl gegen H. pylori als auch gegen die anderen vorhandenen Bakterien. Wenn die Behandlung von der Einnahme von Bifidobakterien und Laktobazillen begleitet wird, werden die Nebenwirkungen der Behandlung verringert. Es wird auch verhindert, dass der Darmtrakt durch gramnegative Bakterien neu besiedelt wird.

Durchfall

Rotaviren sind nicht umhüllte, radförmige Viren mit zwei Kapsiden, die bei Säuglingen 3 bis 8 Tage lang eine Krankheit verursachen können, die durch Erbrechen und wässrigen Durchfall gekennzeichnet ist. Die Verabreichung von Bifidobakterien kann die Dauer dieser Art von Durchfall verkürzen.

Ebenso kann die Einnahme von Bifidobakterien zusammen mit Lactobacillus oder Streptococcus Reisedurchfall verhindern, einer leichten Infektion, die durch Bakterien verursacht wird, die Wasser oder schlecht gehandhabte Lebensmittel kontaminiert haben.

Pouchitis oder Pouchitis

Pouchitis ist eine unspezifische Entzündung des Ileoanalreservoirs unbekannter Ursache, obwohl die Kotflora eine wichtige Rolle bei ihrer Entwicklung spielt. Es betrifft Patienten, die sich einer Panproktokolektomie unterzogen haben, und führt zu einer starken Verschlechterung ihrer Lebensqualität.

Verschiedene klinische Studien haben genügend Beweise erbracht, um zu zeigen, dass die Einnahme von Probiotika aus Bifidobakterien, Laktobazillen mit oder ohne Streptokokken das Auftreten dieser Entzündung verhindert.

Infektionen der Atemwege

Die regelmäßige Einnahme von Probiotika, die Bifidobakterien enthalten, stärkt das Immunsystem gesunder Menschen und verhindert so das Auftreten von Atemwegsinfektionen. Sie verhindert jedoch nicht Krankenhausinfektionen bei Säuglingen und Jugendlichen.

Andere Krankheiten

Es gibt eine beträchtliche Anzahl anderer Krankheiten, für die vermutet wurde, dass die Einnahme von Bifidobacterium positive Auswirkungen haben würde, für die jedoch keine ausreichenden wissenschaftlichen Beweise vorliegen, um solche Behauptungen zu stützen. Dazu gehören Ekzeme, Drogendurchfall, bipolare Störungen und Diabetes.

Es kann auch nicht garantiert werden, dass es bei der Behandlung von Zöliakie, Arthritis, Verlangsamung des Alterns, Vorbeugung von Infektionen im Zusammenhang mit Chemotherapie, Kontrolle des Cholesterinspiegels und anderen Krankheiten wirksam ist.

Verweise

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