Морфология бифидобактерий

МОРФОЛОГИЯ и СИСТЕМАТИКА БИФИДОБАКТЕРИЙ

 Рис.1. Рост бифидобактерий в полужидкой питательной среде.

На рисунке 1 приведены фотографии нескольких культур, на которых видны особенности роста бифидобактерий в полужидкой питательной среде Бифидобактерии при культивировании в полужидкой питательной среде образуют характерные образования в форме «кустиков» или «комочков». На рис.1а представлены характерные для бифидобактерий «колонии-гвоздики», рис.1б – «колонии-сгустки», рис.1в, г – «колонии-столбики».

Морфология бифидобактерий

Морфология (биология) — наука о форме и строении организмов

На заметку: По теме идентификации и классификации (систематике) бактерий существует широко известный справочник по микробиологии "Определитель бактерий Берджи. В 2 томах" - в новом издании (перевод 9-го американского издания 1994 г.) с максимальной полнотой представлен материал по идентификации бактерий и сокращена информация по систематике.

Все представители рода Bifidobacterium – грамположительные, неподвижные, неспорообразующие, не образующие в процессе жизнедеятельности газы, анаэробные (однако, некоторые виды могут быть аэротолерантными), каталазо-отрицательные (кроме Bifidobacterium indicum и Bifidobacterium asteroides), сахаролитические микроорганизмы (Biavati et al., 2000; Leahy et. al., 2005). Все они хемоорганотрофы, активно сбраживают углеводороды с образованием преимущественно уксусной и молочной кислот в молярном соотношении 3:2, СО₂ не образуют. Некоторые виды могут расти в атмосфере, обогащенной до 10% СО₂. Их рост прекращается при рН ниже 4.5 или выше 8.5. Как правило, при окрашивании препарата бифидобактерий по Граму, для них характерна биполярность. Однако и это правило не без исключения, так как некоторые штаммы бифидобактерий при прокрашивании приобретают вид клеток, содержащих гранулы, что не отвечает характерной для бифидобактерий биполярности. Иногда они похожи на цепочку кокков (Biavati et al., 2006).

Форму клеток бактерий из рода Bifidobacterium обычно описывает как плеоморфную. Плейоморфизм меняется в зависимости от вида. Некоторые виды представлены большим разнообразием клеточных форм, в то время как другие показывают гомогенную морфологию клеток. Их размер составляет 0.5-1,3 × 1.5-8 мкм². Они могут располагаться поодиночке, в парах, образовывать фигуры V-образной формы. В зависимости от условий культивирования, клетки бифидобактерий демонстрируют значительный плеоморфизм (состояние, при котором индивидуум принимает ряд различных форм во время своего жизненного цикла). Было показано, что избыток в среде для культивирования N-ацетилглюкозамина, аланина, глутаминовой кислоты, серина и ионов кальция влияет на форму клеток бифидобактерий (Nebra et. al., 1999; Tharmaraj et al., 2003). На плотных питательных средах бифидобактерии образуют разнообразные по форме и цвету колонии: плоские, полушаровидные, блестящие, шероховатые, окруженные валиком, имеющие более темный центр, от белого и серого до темно-коричневого. Размеры колоний составляют от 0.5 до 5.0 мм (Домотенко и др., 2014).

Все описанные на данный момент виды бифидобактерий распределены по следующим основным экологическим нишам: кишечник человека, полость рта, вагинальная полость, желудочно-кишечный тракт животных (Бондаренко и др., 2007), кишечник насекомых, кисломолочные продукты и сточные воды (табл.1). Однако две последние экониши – это вторичные места обитания бифидобактерий (Домотенко и др., 2014).

ВИДЫ (ТИПОВЫЕ ШТАММЫ) БИФИДОБАКТЕРИЙ

Таблица 1. Типовые штаммы видов рода Bifidobacterium, их обозначения в мировых коллекциях микроорганизмов и происхождение

Вид	Типовой штамм			Происхождение
	Исх. название	ATCC	DSM
1. B. adolescentis	E 194a	15703	20083	Кишечник взрослого человека; рубец коровы; сточные воды
2. B. angulatum	B 977	27535	20098	Фекалии взрослого человека; сточные воды
3. B. animalis subsp. animalis	R 101-8	25527	20104	Фекалии животных (крысы, кролики, морские свинки, цыплята, телята)
4. B. animalis subsp. lactis	UR1	27653	10140	Йогурт
5. B. asteroides	C 51	25910	20089	Кишечник Apis mellifera (subsp. mellifera, ligustica, caucasica)
6. B. bifidum	Ti	29521	20456	Фекалии взрослого человека, ребёнка и телят; влагалище человека
7. B. bombi	Blu CI/TP	BAA -1567	19703	Пищеварительный тракт шмелей (Bombus lucorum, Bombus pascuorum и Bombus lapidarius).
B. boum	RU 917	27917	20432	Рубец крупного рогатого скота; фекалии поросят
B. breve	S 1	15700	20213	Кишечник ребёнка, телят; влагалище человека; сточные воды
B. catenulatum	B 669	27539	20103	Кишечник ребёнка и взрослого человека; влагалище человека;
B. choerinum	SU 806	27686	20434	Фекалии поросят; сточные воды
B. coryneforme	C 215	25911	20216	Кишечник Apis mellifera (subsp. mellifera)
B. cuniculi	RA 93	27916	20435	Фекалии кролика
B. denticolensb	B 3028	10105		Зубной кариес, слюна человека
B. dentium	B 746	27534	20436	Зубной кариес и ротовая полость человека; фекалии взрослого человека; влагалище человека; абсцессы в аппендиксе
B. gallicum	P 6		20093	Фекалии человека
B. gallinarum	Ch 206-5	33777	20670	Слепая кишка цыплёнка
B. indicum	C 410	25912	20214	Кишечник Apis cerana и A. dorsata
B. inopinatumb	B 3109		10107	Зубной кариес
B. longum subsp. longum	E 194b	15707	20219	Кишечник взрослого человека, ребёнка, телёнка; влагалище человека; сточные воды
B. longum subsp. infantis	S 12	15697	20088	Кишечник ребёнка и телёнка; влагалище человека
B. longum subsp. suis	SU 859	27533	20211	Фекалии поросёнка
B. magnum	RA 3	27540	20222	Фекалии кролика
B. merycicum	RU 915B	49391	6492	Рубец быка
B. minimum	F 392	27538	20102	Сточные воды
B. mongoliense	YIT 10443		21359	Традиционный монгольский кисломолочный напиток айраг
B. pseudocatenulatum	B 1279	27919	20438	Фекалии ребёнка и телёнка; сточные воды
B. pseudolongum subsp. pseudolongum	PNC-2-9G	25526	20099	Фекалии свиньи, цыплёнка, быка, телёнка, крысы, морской свинки
B. pseudolongum subsp. globosum	RU 224	25865	20092	Фекалии поросят, телят, крыс, кроликов, ягнят; рубец быка
B. psychraerophilum	T 16	LMG 21775		Слепая кишка свиньи
B. pullorum	P 145	27685	20433	Фекалии цыплёнка
B. ruminantium	RU 687	49392	6489	Рубец быка
B. saeculare	RA 161	49392	6531	Фекалии кролика
B. scardovii	CCUG 13008	13734		Кровь и моча человека
B. subtile	F 395	27537	20096	Сточные воды
B. thermophilum	P 2-91	21525	20210	Фекалии свиньи, цыплят, телят;
B. thermacidophilum subsp. thermacidophilum	AS 1.2282	LMG 21395		Сточные воды
B. thermacidophilum subsp. porcinum	P 3-14	LMG 21689		Фекалии поросёнка
B. tsurumiense	OMB115T		17777	Зубной налёт у золотистого хомячка

DSM – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen: Германская коллекция микроорганизмов и культур клеток
ATCC – American Type Culture Collection: Американская коллекция штаммов, клеточных линий и других биоресурсов для контроля качества и научных исследований (Манассас, VA, США)
LMG – Bacteria Collection Universiteit Gent: Бельгийская координированная коллекция микроорганизмов, Гентский университет

История систематики бифидобактерий (таксономия)

---

Систематика (таксономия) организмов заключается в распределении (классификации) их по определенным группам, каждая из которых имеет своё название: класс, порядок, семейство, род, вид. Вид - основная таксономическая единица. Классификация всех живых существ основана почти полностью на морфологических признаках организмов. У бактерий классификация имеет специфические особенности вследствие немногочисленности их морфологических признаков. Со­временная микробиология для классификации использует комплекс признаков: морфологические (форма клеток, наличие и характер распо­ложения жгутиков, способ размножения, окраска по Граму, способ­ность к образованию эндоспор; физиологические особенности (способ питания, получение энергии, состав продуктов обмена, отношение к воздействию температуры, рН, кислорода и др. факторам); культуральные (характер роста на различных питательных средах культуры бактерии; на жидких средах - наличие пленки, мути, осадка; на плот­ных средах - тип колоний и их особенности). Большинство классифи­каций бактерий является искусственными. Они предназначены для определения той или иной группы микроорганизмов, представляющих интерес для исследователей. В отличие от искусственной естественная отражает постепенное развитие (эволюцию) живых организмов.

---

Впервые описал бифидобактерии Тисьер примерно в 1900 году (Poupard et al., 1973). Он выделил из фекалий вскормленного грудью младенца культуру анаэробных бактерий, клетки которых обладали специфической Y-образной морфологией. Тисьер дал им название Bacillus bifidus. Позже Холланд назвал штамм, выделенный Тисьером Lactobacillus bifidus (Holland, 1920). А в 1924-ом году Орла-Йенсен отнёс род Bifidobacterium к отдельному таксону* (Orla-Jensen, 1924; Prasanna et al., 2014).

*Таксон — группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков. Классификационные системы, использующие понятие «таксона», обычно носят иерархический характер

В 1957-м году Денерт впервые обнаружил существование множества биотипов внутри рода Bifidobacterium и предложил систему дифференцировки пяти групп этих бактерий, которая была основана на характере сбраживания ими углеводов (Dehnert, 1957).

На основании биохимических и серологических характеристик, вдобавок к уже известной на тот период B. bifidum, Реутер в 1963-м году выделил ещё семь видов бактерий, относящихся к роду Bifidobacterium, и предложил схему их идентификации. В роде Bifidobacterium Реутер выделял следующие виды: B. bifidum var. a и b; B. infantis; B. parvulorum var. a и b; B. breve var. a и b; B. liberorum; B. lactentis; B. adolescentis var. a, b, c и d; B. longum var. a и b (Reuter, 1963).

В 1969-м году Митсуока предложил иную схему классификации бифидобактерий. По ней, во-первых, к виду B. longum были добавлены два новых биотипа (B. longum subsp. animalis a и b), а во-вторых, к уже известному разнообразию бифидобактерий было добавлено два новых вида (B. thermophilum и B. pseudolongum), выделенных из фекалий животных (Mitsuoka, 1969).

В том же году Скардови с сотрудниками выделили из рубца крупного рогатого скота B. ruminale (впоследствии оказалось, что этот вид идентичен B. thermophilum) и B. globosum (Scardovi et al., 1969). Тогда же Скардови и Трователли выделили из кишечника медоносных пчёл три новых вида (B. asteroides, B. indicum и B. coryneforme) с морфологией отличной от уже известных представителей этого рода (Scardovi, Trovatelli, 1969).

Благодаря использованию молекулярных методов, а именно анализу сиквенсов 16S рибосомальной РНК/ДНК, удалось грамотно классифицировать представителей рода Bifidobacterium (Ventura et al., 2007; Downes et al., 2010).

Род Bifidobacterium также как Gardnerella (типовой и единственный вид – Gardnerella vaginalis (Greenwood, Pickett, 1980) были включены в одно семейство Bifidobacteriaceae, которое отнесли к порядку Bifidobacteriales в подклассе Actinobacteridae в классе Actinobacteria в отделе Firmicutes в домене Bacteria. Позднее в семейство Bifidobacteriaceae были включены ещё пять новых родов: Aeriscardovia (единственный вид Aeriscardovia aeriphila, ранее известен как «Bifidobacterium aerophilum» (Simpson, 2004), Alloscardovia (типовой и единственный вид – Alloscardovia omnicolens (Huys et al., 2007), Metascardovia (типовой и единственный вид – Metascardovia criceti (Okamoto et al., 2007; Anderson et al., 2013), Parascardovia (типовой и единственный вид – Parascardovia denticolens (Jian, Dong, 2002), ранее известен как «Bifidobacterium denticolens» (Milani et al., 2013) и Scardovia (на сегодняшний день известно к этому роду относятся два вида: типовой вид – Scardovia inopinata, ранее известен как «Bifidobacterium inopinatum», и Scardovia wiggsiae (Downes et al., 2010).

Только практически полное определение последовательности генов 16S рРНК у исследуемых штаммов бактерий и их сравнение с аналогичными последовательностями, помещенными в международную базу GenBank, позволяет говорить точно об их отношении к роду Bifidobacterium (или др. родам).

На рисунке 3 представлены микрофотографии, демонстрирующие типичную для представителей рода Bifidobacterium клеточную морфологию.

Рис.3. Микрофотографии окрашенных метиленовым синим фиксированных препаратов некоторых выделенных бифидобактерий (х100 иммерсия).

На рис.3 а, б представлены скопления в виде «вилочек», которые являются типичными для бифидобактерий. На рис.3 в, г наблюдаются утолщения на концах в виде «булав».

Таблица 2 ‑ Дифференцирующие особенности биологических свойств бифидобактерий

Виды	Происхождение названия	Необходимые факторы роста	Содержание гуанина + цитозина в ДНК (моль %). Гомология ДНК/ДНК других видов	Кем выделен, когда, источник выделения
l.Bifidobacterium (В.) bifidum (Бифидобактериум (Б.) бифидум)	Bifidum - расщепленный, разделенный	Никотиновая и фолиевая кислоты, твин-80, раминобензойная кислота	58; В. longum-40%; В. infantis - 42 %; В. boum-38%; В. pseudolongum - 35%	Tissier, 1900; обнаружен в фекалиях младенцев, вагине человека, в фекалиях молочных телят
2. В. longum (Б. лонгум)	Longum - длинный		58; В. infantis - 50-76%; В. breve- 40%	Reuter, 1963; из фекалий взрослых людей и младенцев
3. В. infantis (Б. инфантис)	Infantis - от младенца, младенческий	Пантотенат кальция, твин-80	58; В. longum - 50-76%; В. breve-40%; В. pullorum - 39 %	Reuter, 1963; из фекалий взрослых людей и младенцев, из вагины человека
4. В. breve (Б. бреве)	Breve короткий		58; В. infantis-40-60%; В. longum-40-60%; В. pullorum - 33 %; В. globosum - 25 %	Reuter, 1963; из фекалий взрослых людей и младенцев, из вагины человека
5. В. adolescentis (Б. адолесцентис)	Adolescentis - юношеский, подростковый	Рибофлавин, пантотенат кальция, никотиновая кислота, пиридоксин, тиамин	58; В. angulatum - 20 - 30%; В. catenulatum - 15- 57% В. animalis - 25 %	Reuter, 1963; из фекалий взрослых людей, обезьян и собак; сточных вод, рубца крупного рогатого скота (КРС)
6. В. angulatum (Б. ангулатум)	Angulatum - угловой, с углами	Рибофлавин, Пантотенат кальция	59; В. adolescentis - 20- 44%; В. catenulatum - 2- 37%; B.dentium-5-26%; В. minimum - 20 %	Scardovi, Crociani, 1974; из фекалий взрослых людей, сточных вод
7. В. catenulatum (Б. катенулатум)	Catenulatum - с наличием маленьких цепочек	Рибофлавин, Пантотенат кальция	55; В. dentium- 16- 45%; В. adolescentis - 20- 57%; В. magnum - 26 %; В. bifidum - 25 %; В. minimum - 25 %	Scardovi, Crociani, 1974; из фекалий взрослых людей и младенцев, из сточных вод
8. В. pseudocatenulatum (Б. псевдокатенулятум)	Pseudo - ложный, ошибочный, т.е. не является catenulatum	Рибофлавин, Пантотенат кальция, никотиновая кислота	57; В. eatenulatum -50- 80%; В. adolescentis - 30%; В. choerinum - 25 %; В. suis - 25 %; В. minimum - 25 %	Scardovi, Trovatelli, Biavari, Zani, 1979; из фекалий младенцев, молочных телят, сточных вод
9. В. dentum (Б. дентум)	Dentum - зубной	Рибофлавин, Пантотенат кальция	61; В. adolescentis - 24-49%; В. angulatum - 8 - 20%; В. catenulatum -3- 48%	Scardovi, Crociani, 1974; из зубов, пораженных кариесом; из фекалий взрослых людей и младенцев, из ротовой полости и вагины человека
10. В. globosum (Б. глобозум)	Globus - шар, сфера, globosum - сферический	Рибофлавин, Пантотенат кальция, тиамин, фолиевая кислота	64; В. pseudolongum-65-70%; В. cuniculi -50-67; В. choerinum - 26 - 57%	Scardovi, Trovatelli, Crociani, Sgorbati, 1969; из фекалий свиней, молочных телят, крыс, кроликов, ягнят; из рубца КРС и сточных вод
11. В. pseudolongum (Б. псевдолонгум)	Pseudo - ошибочный, ложный, т.е. не является В. Iongum		60: В. globosum -75 %; В. choerinum - 37%; В. animalis - 34 %	Mitsuoka, 1969; из фекалий свиней, цыплят, КРС, крыс и мышей
12. В. cuniculi (Б. куникули)	Cuniculi - Кроличий (от кролика)		64; В. globosum -50 -67%; В. animalis - 26 -31%; В. pullorum - 25 %; В. thermophilum -15-25 %; В. adolescentis - 25%	Scardovi, Trovatelli, Biavati, Zani, 1979; из фекалий кролика
13. В. choerinum (Б. хоеринум)	Choerinum - принадлежащий свинье (от свиньи)		66; В. pseudolongum - 45-50 %; В. pullorum - 37 %; В. indicum - 44 %; В. globosum - 50 %; В. asteroides - 50 %	Scardovi, Trovatelli, Biavati, Zani, 1979; из фекалий поросят, из сточных вод
14. В. animalis (Б. анималис)	Animalis - Животный (от животных)		60; В. pullorum - 35 %; В. adolescentis - 30%; В. globosum - 40 %; В. cuniculi - 18-25 %	Mitsuoka, 1969; из фекалий крыс, цыплят, кроликов, телят, овец, свиней; из сточных вод
15. В. thermophilum (Б. термофилюм)	Thermophilum теплолюбивый	Рибофлавин, Пантотенат кальция, пиридоксин	60; В. choerinum- 15- 35%; В. bourn - 36-74 %; В. longum - 27-80 %	Mitsuoka, 1969; из фекалий свиней, поросят, цыплят, телят, рубца КРС, сточных вод
16. В. bourn (Б. боум)	Bourn – от Крупного рогатого скота		60; В. thermophilum - 27-80 %; В. adolescentis - 25%	Scardovi, Trovatelli, Biavati, Zani, 1979; из рубца КРС, фекалий поросят
17. В. magnum (Б. магнум)	Magnum - большой, огромный		60; В. globosum-32%; В. longum-0-29%; В. minimum - 19 %	Scardovi, Zani, 1974; из фекалий кроликов
18. В. pullorum (Б. пуллорум)	Pullorum - цыплячий (от цыплят)	Никотиновая кислота, пиридоксин, тиамин, фолиевая кислота, р-аминобензойная кислота, твин-80	67; В. adolescentis - 21%; В. bifidum - 20 %; В. breve-18 %	Trovatelli, Crociani, Pedinotti, Scardovi, 1974; из фекалий цыплят
19. В. suis (Б. суис)	Suis свиной	Рибофлавин	62; В. catenulatum - 25%; В. seudolongum - 9-27 %; В. angulatum - 20 %; В. dentium - 20 %; В. animalis - 20 %	Matteuzzi, Crociani, Zani, Trovatell, 1971; из фекалий поросят
20. В. minimum (Б. минимум)	Minimum наименьший		61,5; В. globosum - 33 %; В. catenulatum - 30%; В. subtile-10-31%; В. angulatum - 23 %	Biovati, Scardovi, Moore, 1982; из сточных вод
21. В. subtile (Б. субтиле)	Subtile - тонкий, стройный		61,5; В. longum - 23 %; В. minimum - 16 - 20%; В. breve-17%	Biovati, Scardovi, Moore, 1982; из сточных вод
22. В. coryneforme (Б. коринеформе)	Coryne - булава; forme форма; coryneforme - булавовидный		В. indicum-60%	Scardovi, Trovatelli, 1969; из кишечника медоносной пчелы Apis mellifera subsp. caucasica в Норвегии
23. В. asteroides (Б. астероидес)	Asteroides - звездоподобный	Рибофлавин, Пантотенат кальция, никотиновая кислота, пиридоксин, тиамин, биотин	59; В. indicum - 23 - 30%; В. corineforme - 23%; В. choerinum - 50 %	Scardovi, Trovatelli, 1969; из кишечника медоносной пчелы Apis mellifera var. Ligustica в Италии
24. В. indicum (Б. индикум)	Indicum - от названия пчелы Apis indicum		60; В. coryneforme - 30%; В. subtile - 60 %	Scardovi, Trovatelti, 1969; из кишечника медоносной пчелы Apis indicum в Малайзии

Идентификация любого штамма начинается с описания физиологических характеристик микроорганизмов. Однако, не всегда знание данных признаков позволяет с уверенностью определить систематическую принадлежность к тому или иному роду. Широко известен полиморфизм бифидобактерий, что также затрудняет их определение. Вилочковидная форма бифидобактерий как правило возникает на бедных средах. При выделении новых культур используют богатые среды, поэтому часто наблюдаются прямые палочки, коккобациллы, порой они образуют даже цепочки клеток. Довольно часто при первичной идентификации лактобациллы можно отнести к бифидобактериям. Описанные в литературе родоспецифичные праймеры обладают недостаточной специфичностью, что может приводить к ложноположительным результатам.

Поэтому, чтобы избежать ложноположительных результатов при первичной идентификации штаммов, для окончательной идентификации выделенных бифидобактерий необходим анализ секвенирования гена 16S рРНК.

Прим.: 16S рРНК — один из трёх основных типов рРНК, образующих основу рибосом прокариот, находятся в их малой (30S) субъединице. Часто для идентификации используют гены, кодирующие 16S и 23S рибосомальные РНК, поскольку они присутствуют во всех бактериальных клетках и являются видоспецифичными для большинства микроорганизмов. Использование для идентификации гена 16S рибосомальной РНК, позволяет различать близкородственные виды и подвиды микроорганизмов.

Дополнительная информация

Рис. 5. Филогенетическое древо желудочно-кишечного тракта человека, относящегося к семейству Bifidobacteriaceae. Регистрационные номера последовательностей генов SSU рРНК из базы данных GenBank предоставлены для каждого вида.

---

Общие характеристики бифидобактериальных геномов

Омические свойства бифидобактерий: исследования и понимание их деятельности, способствующей укреплению здоровья

Бифидобактерии и бутират-продуцирующие бактерии

---

Итак, конкретные виды Бифидобактерий (Bifidobacteria spp.) принадлежат к роду Bifidobacterium, из семейства Bifidobacteriaceae в отряде Bifidobacteriales, принадлежащему к типу Актинобактерий (Actinobacteria)

Актинобактерии распространены и обильны в желудочно-кишечном тракте человека. Они также известны как грамположительные бактерии с высоким содержанием гуанина и цитозина (G + C) в их ДНК. Поскольку их особенно трудно лизировать, а их малая субъединица рибосомной РНК (SSU rRNA) нуждается в специфических ПЦР-праймерах для амплификации (Satokari et al., 2001), эта группа бактерий часто недостаточно представлена ​​в молекулярных исследованиях желудочно-кишечной микробиоты (особенно в одном из первых глобальных исследований микробиоты младенцев; Palmer et al., 2007). Члены отрядов Bifidobacteriales (в частности, Bifidobacterium spp.) и Coriobacteriales (в основном, Collinsella spp.) широко распространены уже с молодости.

Бифидобактерии Bifidobacterium spp. образуют доминирующую фракцию желудочно-кишечной микробиоты человека, особенно у младенцев (Benno et al., 1984). Бифидобактерии присутствуют в количестве от 10⁸ до 10¹⁰ клеток на 1 г кишечного содержимого (Finegold et al., 1974; Moore & Holdeman, 1974a; Tannock, 1995). Большинство видов Bifidobacterium spp. были получены исключительно из желудочно-кишечных проб человека или животного, и для двух видов (B. minimum and B. subtile), которые были выделены из сточных вод (Scardovi & Trovatelli, 1974), можно предположить кишечное происхождение, что свидетельствует о высокой адаптации этого рода в желудочно-кишечном тракте. Филогенетически, Bifidobacterium spp. образуют однородную группу, с 20 культивируемыми* видами, связанными с желудочно-кишечным трактом человека (см. рис.5).

Первый Bifidobacterium был извлечен из детского кала в 1900 году Анри Тиссье, как часть его докторской диссертации (Tissier, 1900). Он был назван Bacillus bifidus-communis. Уже в 1924 году эта бактерия была переименована в Bifidobacterium bifidum, но Bifidobacterium не был признан в качестве самостоятельного рода до 1974 года (Biavati et al., 2000). Членами рода Bifidobacterium являются неподвижные, анаэробные или микроаэрофильные бактерии, которые продуцируют ацетат и лактат в качестве основных продуктов ферментации из сахаров. Разложение сахаров этими бактериями осуществляется через путь фосфокетолазы, также известный как шунт Bifido. Bifidobacterium spp. разлагают моносахариды, галакто-, манно- и фруктоолигосахариды, в то время как некоторые штаммы способны ферментировать сложные углеводы, такие как крахмал, арабиногалактан, гуммиарабик и желудочный муцин (Crociani et al., 1994). Поскольку материнское молоко содержит неперевариваемые олигосахариды, которые могут разлагаться Bifidobacterium spp. (Marcobal et al., 2011), эта бактериальная группа сильно стимулируется у вскармливаемых грудью детей, что приводит к доминированию Bifidobacterium spp. в желудочно-кишечной микробиоте до отъема. Предполагается, что Bifidobacterium spp. оказывают благотворное влияние на здоровье (Mitsuoka, 1990), а некоторые представители рода Bifidobacterium коммерчески применяются в качестве пробиотиков. Наиболее значимым наблюдением является то, что эти бактерии имеют уменьшенную численность в связи с рядом заболеваний, включая дефицит витамина К (Benno et al., 1985), атопические заболевания (Kalliomaki et al., 2001), синдром раздраженного кишечника (Kerckhoffs et al. , 2009; Rajilic-Stojanovic et al., 2011) и аутизм (Wang et al., 2011a). Кроме того, Bifidobacterium spp. представляют собой очень стабильный компонент желудочно-кишечной микробиоты каждого человека, состав которого практически не изменяется на протяжении многих лет (Rajilic-Stojanovic et al., 2013b). Примечательно, что недавнее исследование микробиоты племени хазда из Танзании показало, что эти взрослые охотники-собиратели не несут никаких видов Bifidobacterium, что объясняется отсутствием таких пищевых компонентов, как мясо и молочные продукты, которые могли бы поддерживать рост этих бактерий (Schnorr et al. al., 2014).

*По последним данным видов установлено более 50 (см.: Martinez, F.A.C. Bacteriocin production by Bifidobacterium spp. A review. / F. A. C. Martinez, E. M. Balciunas, A. Converti, P. D. Cotter, R. P. de Souza Oliveira // Biotechnol. Adv. – 2013. – Т. 31. – № 4. – C. 482–488.)

Источник доп. информации: Rajilic-Stojanovic M, de Vos WM. The first 1000 cultured species of the humangastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol Rev. 2014; 38: 996–1047 (текст PDF на английском языке)

Будьте здоровы!