LACTOCOCCUS: KARAKTERISTIK, MORFOLOGI, MANFAAT, PATOGENESIS - BIOLOGI - 2025

Lactococcus adalah genus bakteri gram positif pleomorfik yang dapat tumbuh sendiri-sendiri, berpasangan, atau berantai. Mereka adalah chemoorganotrophs homofermentatif, mereka menghasilkan asam laktat dengan fermentasi glukosa.

Industri makanan menggunakan beberapa spesies dari genus tersebut. Mereka umumnya dianggap patogen non-patogen atau oportunistik. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, jumlah kasus klinis yang terkait dengan infeksi oleh mikroorganisme ini telah meningkat, baik pada hewan maupun pada manusia.

Lactococcus lactis, Gambar mikroskopis. Diambil dan diedit dari https://www.openpr.com/news/227665/MoBiTec-GmbH-Introduces-first-Secretion-Vectors-for-the-Lactococcus-lactis-Gene-Expression-System-NICE-developed-by- NIZO-Food-Research.html

karakteristik

-Lactococcus adalah organisme chemoorganotrophic.

-Mereka tidak memiliki flagel, juga tidak membentuk spora. Mereka anaerobik fakultatif, katalase negatif dan non-hemolitik.

-Tumbuh pada 10 ° C, tetapi tidak pada 45 ° C. Mereka umumnya tumbuh di media dengan 4% (b / v) NaCl. Mereka menghasilkan asam L-laktat dengan memfermentasi glukosa.

-Semua strain mengandung fosfatidilgliserol dan kardiolipin. Sebagian besar bereaksi dengan antiserum grup N.

-Beberapa strain memiliki tingkat menaquinones yang rendah. Kandungan GC DNA berkisar dari 34 hingga 43% menurut mol.

Taksonomi

Genus Lactococcus didirikan pada tahun 1985, mengandung sekelompok bakteri yang sebelumnya termasuk dalam genus Streptococcus (lactis) dari kelompok N dari Klasifikasi Lancefield.

Pemisahan dilakukan berdasarkan studi hibridisasi asam nukleat, fisiologis, imunologi komparatif dan komposisi lipid dan asam lipoteikoat.

Secara taksonomi itu terletak di keluarga Streptococcaceae, dari ordo Lactobacillales, termasuk kelas Bacilli dari filum Firmicutes.

Saat ini genus tersebut memiliki 14 spesies valid, sembilan di antaranya telah dideskripsikan dalam dekade terakhir, termasuk Lactococcus reticulitermitis, dijelaskan pada 2018. Lactococcus garviae memiliki dua subspesies dan Lactococcus lactis memiliki empat subspesies valid dan satu biovar.

Morfologi

Bakteri dari genus Lactococcus berbentuk seperti bola atau sel bulat telur, yang dapat tumbuh sendiri-sendiri, berpasangan atau berantai. Dalam kasus berbentuk rantai, sel-selnya memanjang ke arah rantai yang sama.

Mereka memiliki banyak plasmid yang dapat bervariasi ukurannya dari 2 kb (Kilobase) hingga lebih dari 100 kb. Dinding sel terdiri dari peptidoglikan dan matriks polisakarida, asam teikoat, dan protein.

Lactococcus reticulitermitis, sel pada piring agar 27, setelah 2 hari inkubasi pada suhu 30 ° C dalam kondisi anaerobik. Diambil dan diedit dari http://www.jcm.riken.go.jp/cgi-bin/jcm/jcmimg_view?jcm=32106&fid=B

Manfaat

Genus tersebut mengandung 14 spesies yang hanya Lactococcus lactis yang biasa digunakan untuk keperluan industri, terutama subspesies L. lactis subsp. laktis.

Lactococcus lactis telah digunakan secara historis, baik artisan maupun industri, dalam fermentasi makanan, seperti keju, yogurt, sauerkraut dan sejenisnya.

Administrasi Makanan dan Obat Amerika Serikat (FDA) mencantumkannya sebagai Umumnya Diakui Sebagai Aman (GRAS). Bakteri ini selain memberi rasa, juga menghasilkan asam yang mengawetkan makanan.

Probiotik

Bakteri Asam Laktat (BAL) yang diisolasi dari produk susu alami sangat diminati di antara probiotik mengoreksi mikrobiota usus normal. Banyak BAL mensintesis peptida atau kompleks protein yang aktif secara biologis.

Senyawa ini dikenal sebagai bakteriosin. Lactococcus lactis menghasilkan bakteriosin seperti laktisin, nisin, dan laktokokin. Nisin adalah senyawa yang paling banyak dipelajari pada kelompok terakhir.

Nisin, diproduksi oleh beberapa strain Lactococcus lactis subsp. lactis, adalah bakteriosin spektrum luas dengan aktivitas antimikroba yang ditingkatkan. Salah satu sifat terpenting nisin adalah aktivitas melawan bakteri Gram positif dan spora bakteri clostridia dan basil.

Ia juga bekerja melawan bakteri lain yang tidak membentuk spora, seperti banyak spesies streptokokus patogen dan stafilokokus. Ia juga tidak beracun, stabil pada pH rendah dan tidak mempengaruhi mikrobiota saluran pencernaan.

Semua sifat ini memperkuat peran bakteri dalam industri makanan.

Potensi penggunaan

Selain peran pentingnya dalam industri makanan, L. lactis telah digunakan dalam rekayasa genetika. Faktor-faktor seperti genom yang diurutkan secara lengkap, berukuran kecil (2,3 Megabases atau Mbp) dan sistem kloning yang berhasil dikembangkan, menjadikannya model kerja.

Para peneliti telah memperoleh, misalnya, strain Lactococcus lactis yang dimodifikasi secara genetik yang menghasilkan dan melepaskan Mycobacterium Hsp65. Zat ini merupakan jenis heat shock protein (Hsp). Hsps adalah protein imunodominan yang diekspresikan oleh berbagai sel kekebalan dan bakteri komensal.

Mycobacterium Hsp65 yang diberikan secara oral yang dilepaskan oleh bakteri yang dimodifikasi secara genetik sepenuhnya mencegah kolitis yang diinduksi pada tikus. Hasil ini dapat membuka pilihan alternatif untuk pengelolaan jangka panjang penyakit radang usus pada manusia.

Lactococcus garvieae yang diisolasi dari susu sapi telah menunjukkan kemanjurannya dalam menghambat mikroorganisme patogen pada sapi. Spektrum hambat bakteriosin yang disekresikan oleh Lactococcus garvieae sebagai zat antimikroba memiliki potensi sebagai alternatif antibiotik terhadap mastitis sapi.

Patogen

Spesies lactococcus dianggap organisme virulensi rendah, menyebabkan infeksi oportunistik pada manusia, terutama pada orang dengan sistem kekebalan yang lemah.

Namun, dalam beberapa tahun terakhir, jumlah kasus klinis yang terkait dengan infeksi oleh mikroorganisme tersebut semakin meningkat, baik pada manusia maupun hewan.

Bakteri Lactococcus garvieae, L. piscium dan L. lactis subsp. lactis diakui sebagai spesies dari genus ini dengan kepentingan klinis terbesar bagi pengobatan manusia dan hewan.

Mereka sering salah diartikan sebagai enterococci atau streptococci. Karena kesulitan dalam mengidentifikasi mereka dengan benar, mungkin kepentingan klinisnya telah diremehkan.

Pada manusia

Lactococcus garvieae telah dikaitkan dengan berbagai penyakit, terutama jenis rumah sakit. Penyakit ini meliputi bakteremia, endokarditis infektif, abses hati, septikemia spontan, divertikulitis, infeksi saluran kemih, dan peritonitis.

Lactococcus lactis subsp. cremoris telah dilaporkan sebagai agen penyebab endokarditis bakterial, septikemia, abses hati dan otak, pneumonitis nekrotikans, pneumonitis purulen, artritis septik, infeksi leher dalam, peritonitis, kolangitis asenden, dan kanalikulitis.

Paparan produk susu yang tidak dipasteurisasi merupakan faktor risiko terjadinya infeksi bakteri ini. Lactococcus lactis subsp. laktis telah dikaitkan dengan endokarditis, juga telah diisolasi dari sampel klinis darah, lesi kulit dan urin.

Pada hewan

Lactococcus garvieae dan L. piscium merupakan patogen bagi beberapa spesies ikan, L. garvieae juga telah dilaporkan sebagai patogen udang, dan menyebabkan mastitis pada ruminansia. Lactococcus lactis subsp. lactis telah dilaporkan menyebabkan infeksi pada unggas air.

Perawatan

Belum ada pedoman khusus untuk terapi antimikroba melawan infeksi Lactococcus. Sedangkan untuk terapi disarankan untuk menentukan kerentanan patogen yang diisolasi dari kultur.

Penisilin, sefalosporin generasi ketiga, dan coamoxiclav telah digunakan berdasarkan uji kerentanan.

Referensi

1. S. Hadjisymeou, P. Loizou, P. Kothari (2013). Infeksi Lactococcus lactis cremoris: Tidak Jarang Lagi? Laporan Kasus BMJ.
2. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomi, fisiologi dan pertumbuhan Lactococcus lactis: tinjauan. Mljekarstvo.
3. KH Schleifer, J. Kraus, C. Dvorak, R. Kilpper-Bälz, MD Collins & W. Fischer (1985). Transfer Streptococcus lactis dan Streptococci Terkait ke Genus Lactococcus gen. November Mikrobiologi Sistematis dan Terapan.
4. TT Choksi, F. Dadani (2017). Meninjau Munculnya Lactococcus garvieae: Kasus Infeksi Saluran Kemih Terkait Kateter yang Disebabkan oleh Koinfeksi Lactococcus garvieae dan Escherichia coli. Laporan Kasus Penyakit Infeksi.
5. J. Goyache, AI Vela, A. Gibello, MM Blanco, V. Briones, S. González, S. Téllez, C. Ballesteros, L. Domínguez, JF Fernández-Garayzábal (2001). Lactococcus lactis subsp. Infeksi lactis pada Unggas Air: Konfirmasi Pertama pada Hewan. Penyakit menular yang muncul.
6. MZ Nuryshev, LG Stoyanova, AI Netrusov (2016). Kultur Probiotik Baru Lactococcus lactis ssp. lactis: Peluang dan Prospek yang Efektif. Jurnal Teknologi Mikroba dan Biokimia.
7. Genus Lactoccocus. Dalam Daftar Nama Prokariotik dengan Standing in Nomenclature: LPSN. Diambil dari www.bacterio.net/lactococcus.html.
8. AC Gomes-Santos, RP Oliveira, TG Moreira, AB Castro-Junior, BC Horta, L.Lemos, LA Almeida, RM Rezende, DC Cara, SC Oliveira, VAC Azevedo, A.Miyoshi AMC Faria (2017). Hsp65-Producing Lactococcus lactis Mencegah Penyakit Radang Usus pada Tikus dengan IL-10- dan TLR2-Dependent Pathways. Frontiers in Immunology.