LEUCONOSTOC: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, KRANKHEITEN - BIOLOGIE - 2025

Leuconostoc ist eine Gattung von grampositiven Bakterien, die hauptsächlich in Pflanzen und Milchprodukten vorkommen. Es besteht aus der Gruppe von Bakterien, die eine Fermentation durchführen können, wobei Milchsäure als Produkt erhalten wird.

Die Gattung wurde erstmals im Jahr 1878 vom französischen Mykologen Philippe Van Thieghem beschrieben. Derzeit umfasst die Gattung etwa 16 Arten, von denen die bekannteste und am besten untersuchte Leuconostoc mesentedamientos ist.

Bakterien der Gattung Leuconostoc werden in der Weinindustrie eingesetzt. Quelle: Pixabay.com

Bakterien dieser Gattung gelten für den Menschen als nicht pathogen, obwohl mit ihnen verbundene Infektionen sehr selten gemeldet werden.

Diese Bakterien sind in bestimmten Branchen wie der Weinherstellung sehr nützlich, in denen die Leuconostoc oenos-Bakterien zur Durchführung des Fermentationsprozesses verwendet werden. Ebenso werden sie in der Lebensmittelindustrie unter anderem zur Herstellung von Käse, Joghurt, Gurken und Würstchen eingesetzt.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation der Gattung Leuconostoc lautet wie folgt:

Domäne: Bakterien

Phylum: Firmicutes

Klasse: Bacilli

Bestellung: Lactobacillales

Familie: Leuconostocaceae

Gattung: Leuconostoc

Morphologie

Bakterien der Gattung Leuconostoc gehören zur Gruppe der Kokken, was bedeutet, dass sie eine Kugelform haben, obwohl sie manchmal eine linsenförmige Form annehmen können. Sie haben ungefähre Maße von 0,7 bis 0,5 Mikrometer mal 0,7 bis 1,2 Mikrometer.

Diese Bakterienzellen sind nicht von einer Kapsel bedeckt und produzieren keine Sporen.

Die Bakterienzelle ist von einer Zellwand umgeben, deren Hauptbestandteil Peptidoglycan ist. Dies ist ein Polymer, das aus N-Acetylglucosamin und Acetylmuransäure besteht. Es hat eine große Resistenz und verleiht diesem Bakterium die charakteristische Form.

Seine DNA ist in einem einzigen zirkulären Chromosom enthalten. Es enthält mehr als zwei Millionen Nukleotide. Diese wiederum kodieren für etwa 2005 verschiedene Proteine. Ungefähr 39% der DNA besteht aus Guanin- und Cytosin-Nukleotiden.

In Kulturen bilden sie kleine Kolonien mit einer Größe von weniger als 1 mm. Sie sind viskos, glatt, rund und grau gefärbt. Sie wachsen zufriedenstellend in saccharosereichen Kulturmedien.

Allgemeine Charakteristiken

Sie sind grampositiv

Bakterien dieser Gattung sind grampositiv, was bedeutet, dass sie, wenn sie dem Gram-Färbeprozess unterzogen werden, die charakteristische violette Färbung erhalten.

Dies ist auf das Vorhandensein von Pepetidoglycan in der Zellwand zurückzuführen, in dessen Struktur die Farbstoffpartikel zurückgehalten werden. Es ist eine wichtige Eigenschaft, die zur Klassifizierung von Bakterien verwendet wird.

Lebensraum

Der natürliche Lebensraum dieser Bakterien sind Pflanzen sowie Milchprodukte und Milch. Es gibt einige Arten, die hauptsächlich in Rüben und Zuckerrohr vorkommen, sowie eine Art (L. oenos), die in Wein vorkommt.

Sie sind fakultative Anaerobier

Bakterien der Gattung Leuconostoc sind fakultative Anaerobier. Dies impliziert, dass sie sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von Sauerstoff wachsen können. Dies ist wichtig, da dies bedeutet, dass sie Energie aus einer anderen Quelle als Sauerstoff beziehen und für sie nicht toxisch sind.

Stoffwechsel

Diese Bakterien führen den Fermentationsprozess durch, bei dem Glucose zu Milchsäure, Kohlendioxid und Ethanol fermentiert wird.

Zu den Verbindungen, die diese Bakterien entwickeln müssen, gehören: Nikotinsäure, Pantothensäure sowie Itiamin und Biotin.

Sie sind Mesophile

Leuconostoc ist ein Bakterium, das für ein optimales Wachstum einen Temperaturbereich zwischen 20 und 30 ° C benötigt. Oberhalb oder unterhalb dieser Temperaturen werden die Proteine ​​und Enzyme, aus denen die Bakterien bestehen, denaturiert und sterben daher ab.

Es ist Katalase-negativ

Es synthetisiert das Enzym Katalase nicht und kann daher Wasserstoffperoxid nicht in Wasser und Sauerstoff zerlegen.

Reduziert keine Nitrate

Bakterien der Gattung Leuconostoc synthetisieren das Enzym Nitratreduktase nicht. Daher sind sie nicht in der Lage, Nitrate zu Nitriten zu reduzieren.

Es ist Indol-negativ

Wenn sie dem Indol-Test unterzogen werden, ergeben sie ein negatives Ergebnis. Dies impliziert, dass die Bakterien das Indol der Aminosäure Tryptophan nicht abbauen können, da die Bakterien die Enzyme Tryptophan nicht synthetisieren.

Es ist Gamma hämolytisch

Diese Bakterien zerstören keine roten Blutkörperchen. Wenn es in einer Blutagarkultur gefunden wird, bleibt sein Aussehen intakt, was das Fehlen des Hämolyseprozesses belegt.

Antibiotika Resistenz

Es wurde experimentell gezeigt, dass Bakterien dieser Gattung hochresistent gegen das Antibiotikum Vancomycin sind. Der Grund dafür ist noch nicht richtig geklärt. Es wird angenommen, dass dies auf einen Chromosomenmechanismus zurückzuführen ist, der nicht vollständig etabliert ist.

Ebenso haben mehrere Studien Leuconostoc-Stämme beschrieben, die auch gegen Sulfonamide, Cotrimoxasol, Fosfomycin und Fusidinsäure resistent sind.

Krankheiten

Bakterien der Gattung Leuconostoc sind im Allgemeinen nicht als Krankheitserreger bekannt. Unter bestimmten Umständen kann es jedoch zu einem Erreger einer Infektion werden.

Diese Umstände gelten ausschließlich für Menschen mit einem geschwächten Immunsystem, beispielsweise für Menschen, die HIV-positiv sind oder an Krebs leiden.

Trotzdem wurden auch sehr isolierte Fälle von Menschen mit Leuconostoc-Bakteriämie beschrieben, unabhängig davon, ob sie ein ordnungsgemäß funktionierendes Immunsystem haben.

Unter den Pathologien, die durch diese Bakterien verursacht werden können, ist die Endokarditis die am häufigsten gefundene. Ebenso wurden Bakterien der Gattung Leuconostoc mit Infektionen wie Meningitis und Osteomyelitis in Verbindung gebracht.

Endokarditis

Es ist definiert als eine Entzündung der innersten Schicht des Herzens (Endokard) sowie der inneren Strukturen des Herzens, insbesondere der Atriumventrikelklappen.

Symptome

Unter den Symptomen, die auftreten können, wenn eine Person an Endokarditis leidet, können die folgenden erwähnt werden:

• Hohes Fieber
• Übermäßiges Schwitzen, besonders nachts.
• Schmerzen in Muskeln und Gelenken
• Müdigkeit und Schwäche
• Erhöhung der Herzfrequenz.

Meningitis

Es ist eine Entzündung der Hirnhäute. Dies sind drei Membranen, die die Organe des Zentralnervensystems bedecken. Die bakterielle Meningitis ist eine sehr vorsichtige Krankheit und in den meisten Fällen tödlich.

Symptome

• Hohes Fieber
• Starke Kopfschmerzen
• Krämpfe
• Schläfrigkeit
• Schwer zu fokussieren
• Lichtempfindlichkeit
• Übelkeit oder Erbrechen
• Nackensteifheit.

Osteomyelitis

Es ist eine Infektion, die in den Knochen auftritt. Es tritt auf, wenn Bakterien den Knochen durch das Blut oder das umgebende Gewebe erreichen. Bei Erwachsenen betrifft es normalerweise die Wirbelsäule, während es bei Kindern die langen Knochen von Bein und Arm betrifft.

Symptome

• Hohes Fieber
• Stimmungsschwankungen: Es kann zu Lethargie und Reizbarkeit kommen.
• Lokale Schmerzen
• Ödeme, Hitze und Rötungen im betroffenen Bereich.

Behandlung

Die Behandlung, die angesichts von durch Bakterien verursachten Pathologien befolgt werden muss, ist immer die Verwendung von Antibiotika. Natürlich muss der Arzt die entsprechenden Tests durchführen, um genau festzustellen, welche Bakterien die Infektion verursachen.

Sobald dies geschehen ist, muss eine Untersuchung der Empfindlichkeit und Resistenz gegenüber dem Bakterienmittel durchgeführt werden, um das beste Antibiotikum zur Behandlung der Pathologie zu ermitteln. Antibiotika werden normalerweise intravenös verabreicht, insbesondere wenn die Infektion lebensbedrohlich ist.

Verweise

1. Dworkin, M., Falkow, S., Rosenberg, E., Heinz, K. und Stackebrandt, E. Die Prokaryoten: Ein Handbuch über die biologischen Bakterien.
2. Goenaga, M., Alberdi, F., Carrera, J., Millet, M. und Garde C. (2003) Bacteremia von Leuconostoc spp. bei einem Patienten mit intestinalem Pseudoostruktionssyndrom. Annalen der Inneren Medizin. 20 (1).
3. Goldman, E. und Lorrence, H. Praktisches Handbuch der Mikrobiologie. Taylor & Francis Group
4. Hemme, D. und Foucaud, C. (2004). Leuconostoc, Eigenschaften, Verwendung in der Molkereitechnik und Perspektiven in funktionellen Lebensmitteln. Entnommen aus: agris.fao.org