BIFIDOBACTERIUM: מאפיינים, רבייה, תזונה, יתרונות - ביולוגיה - 2025

Bifidobacterium הוא מין של חיידקים ממעמד אקטינובקטריה המקבץ יחד מינים המאופיינים בכך שהם חיוביים גראם, חסרי סמל ובדרך כלל מסועפים ואנאירוביים. הם אחת הקבוצות העיקריות של חיידקים המרכיבים את פלורת העיכול של יונקים, כולל האדם.

חיידקים אלו זוהו לראשונה בשנת 1899 על ידי רופא הילדים הצרפתי אנרי טסייה, שבודד אותם מפלורת המעיים של תינוקות, ועד 1960 האמינו כי כולם שייכים לאותו מין, המכונה Lactobacillus bifidus. נכון להיום הסוג Bididobacterium מקבץ יותר מ- 30 מינים תקפים.

תמונת מיקרוסקופיה של ביפידובקטריום המתבגר. צולם ונערך מתוך: Y tambe.

מינים מסוימים של הסוג משמשים פרוביוטיקה, כלומר מיקרואורגניזמים שכאשר הם נבלעים מסוגלים לשנות את פלורת המעיים, ולקדם יתרונות לבריאותם של אלה שאוכלים אותם.

בין היתרונות שבשימוש ביפידובקטריום כפרוביוטיקה היא העובדה שהוא מסייע בתנועות פריסטלטיות של המעי. זה גם עוזר להילחם בתופעות הלוואי של טיפול בהליקובקטר פילורי, כמו שלשול והליטיסוזיס.

מאפיינים כלליים

חיידקים של הסוג Bifidobacterium הם בעלי צורת Y אופיינית, מה שמוליד את שם הקבוצה (חיידקים דו-צדדיים). כולם חיוביים גראם, כלומר מוכתמים בסגול בשיטת הכתמים גראם.

עד לשנים האחרונות החוקרים שקלו שכל הביפידובקטריה הייתה אנאירובית לחלוטין, אולם גילוי ותיאור של מינים חדשים מהסוג הראו שיש להם רמות שונות של סובלנות לחמצן.

בהתאם לסובלנות זו, בימינו מסווגים כיום Bididobacterium לארבע קבוצות: חיידקים רגישים ל O ₂ , רגישים ל- O ₂ , לסביבה רעילה ומיקרואירופילית.

הם חלק מהקבוצה של מה שמכונה חיידקי חומצה לקטית, כלומר מאותם חיידקים שהתוצר הסופי העיקרי שלהם לתסיסה של פחמימות הוא חומצה לקטית.

כולם אינם ניידים בגלל היעדר סמלונים.

הגנום של החברים בסוג זה נע בין 1.73 ל- 3.25 מגה בייט, כ- 15% מהגנים הקשורים לקידוד אנזימים המעורבים במטבוליזם של פחמימות.

ביפידובקטריה מופצת באופן נרחב במערכת העיכול, בנרתיק ובפה של יונקים, כולל בני אדם. מדענים גם בודדו כמה מינים ממערכת העיכול של ציפורים וחרקים.

טקסונומיה

חיידקים אלה ממוקמים בטקסונומית בפילם אקטינובקטריה, כיתה אקטינובקטריה, סדר Bifidobacteriales, Bifidobacteriaceae משפחתי. Bifidobacteria בודדו לראשונה בשנת 1899 על ידי ד"ר טיסייה ממכון פסטר בצרפת. הוא קרא להם ביפידה בגלל צורתם האופיינית.

למרות העובדה כי הסוג Bifidobacterium הוקם על ידי אורלה-ג'נסן בשנת 1924, עד 1960 נחשבו כל ביפי-בקטריות כמין יחיד השייך לסוג Lactobacillus (L. bifidus).

נכון לעכשיו 32 מינים של Bifidobacterium מוכרים, רבים מהם זוהו על סמך רצף הגנום.

שִׁעתוּק

חיידקים של הסוג Bididobacterium מתרבים כולם על ידי ביקוע בינארי. זהו תהליך של רבייה א-מינית המתחילה בשכפול של חומר גנטי, המורכב מכרומוזום DNA עגול כפול גדיל.

לאחר שכפול הכרומוזום, כל עותק ממוקם בעמוד אחד של התא החיידקי, החלוקה של הציטופלזמה מתחילה והיווצרות של מחיצה שתפריד את הציטופלזמה לשני תאים, תהליך זה נקרא ציטוקינזיס.

בסוף דופן התא והיווצרות הממברנה במחצה, מקורם של שני תאי בת קטנים יותר, אשר אז גדלים ויכולים להיכנס שוב לתהליך הביקוע.

תְזוּנָה

Bifidobacteria הם בעיקר תאים של מערכת העיכול של יונקים ואורגניזמים אחרים, שם הם מסייעים לעיכול פחמימות בעלות משקל מולקולרי גבוה, ומשפילים אותם למולקולות קטנות יותר שניתן להטמיע על ידם, על ידי חיידקים אחרים כמו גם על ידי המארחים שלהם.

בני אדם, כמו גם מטאזואנים אחרים, אינם מסוגלים לעכל כמה פוליסכרידים, ואילו חיידקים הם, מכיוון שהם מסוגלים לסנתז אנזימים, כמו פרוקטנזים, המסוגלים לפעול על ידי שבירת הקשרים המרכיבים פוליסכרידים הנקראים פרוקטנים.

תמונת מיקרוסקופיה אלקטרונית של Bifidobacterium longum. צולם ונערך מתוך: Julie6301.

פרוקטאן הוא השם הגנרי לפולימרים פרוקטוזיים שונים המהווים חלק מחומר השמורה של מגוון רחב של צמחים.

מזונות עם ביפידובקטריה

Bifidobacteria שייכים לקבוצת חיידקי חומצת החלב, כלומר חיידקים המייצרים חומצה לקטית כתוצאה מתסיסה של פחמימות. המזונות המכילים Bifidobacterium הם בעיקר מוצרי חלב ונגזרותיהם.

מזונות אלה כוללים גבינות, יוגורט וקפיר. האחרון הוא מוצר הדומה ליוגורט, המתקבל על ידי תסיסת חלב עם שמרים וחיידקים. זהו מזון יליד מזרח אירופה ודרום מערב אסיה והוא מכיל כמויות גבוהות יותר של פרוביוטיקה מאשר יוגורט.

מנגנון הפעולה כפרוביוטיקה

מלכתחילה, תהליך התזונה של bifidobacteria מסייע לעיכול סוכרים שאינם ניתנים לעיכול לבני אדם באופן ישיר, משפילים אותם ומשחררים חומרים מזינים הניתנים להטמעה על ידי המארח שלהם.

שנית, תוצר חומצת החלב של חילוף החומרים של ביפידובקטריה מסייע בהורדת ה- pH של דרכי העיכול, המונע את התפשטותם של חיידקים גראם שליליים שיכולים להיות מסוכנים לבריאות.

יתרונות בריאותיים

חשיבות נוכחותם של ביפידובקטריה בדרכי העיכול לבריאות האדם ידועה לחוקרים מאז תחילת המאה שעברה. ואכן, כבר בשנת 1907 הציע מנהל מכון פסטר דאז, אלי מטשניקוף, את התיאוריה כי חיידקי חומצת חלב מועילים לבריאות האדם.

מטשניקוף ביסס את התיאוריה שלו על העובדה כי אורך החיים של החקלאים הבולגרים נראה קשור לצריכת מוצרי חלב מותססים. בשל כך, הציע מיקרוביולוג זה ליישם דרך הפה של תרביות חיידקים תוססות להשתלה עצמית בדרכי המעי, ובכך לבצע את פעולתן המועילה.

נוכחותם של ביפידובקטריה בדרכי העיכול מסייעת בתהליך העיכול של פחמימות, וקשורה גם לתדירות נמוכה יותר של אלרגיות. נכון לעכשיו כמה מינים של Bifidobacterium נחשבים בדרך כלל בטוחים ומשמשים כפרוביוטיקה על ידי תעשיית המזון.

על פי מסד הנתונים המקיף לתרופות טבעיות, השימוש בחיידקים אלה כפרוביוטיקה ככל הנראה בטוח לטיפול בהפרעות כמו:

עצירות

עצירות היא הקושי לבצע תנועות מעיים, אשר בדרך כלל פחות משלוש פעמים בשבוע, במאמץ מוגזם, כאב ובתחושה של תנועות מעיים לא שלמות. זה יכול להיות קשור לגורמים שונים כמו תזונה דלת סיבים תזונתיים, סוכרת, לחץ, דיכאון, מחלות לב או בלוטת התריס, בין היתר.

מחקרים קליניים הראו כי הוספת Bifidobacterium לתזונה מסייעת בהגברת תנועות המעיים, ובגדילה משמעותית של מספר התנועות המעי השבועיות בקרב חולים. עם זאת, תוצאה זו עשויה להשתנות בהתאם לזן של ביפידובקטריה המשמשת.

אוכל עם ביפידובקטריה. 90 גרם גרגירי קפיר בצלחת. צולם ונערך מתוך: Webaware.

זיהום מאת

הליקובקטר פילורי הוא חיידק שלילי גראם המאופיין בעל צורה סלילית, ומכאן שם הסוג. הוא חי באופן בלעדי במערכת העיכול של בני אדם ויכול לגרום למחלות שונות כמו דלקת קיבה, כיב פפטי ולימפומה של רקמת הלימפה הקשורה לרירית.

הטיפול בזיהום H. Pylori כולל שני זנים שונים של אנטיביוטיקה למניעת התפתחות עמידות, כמו גם חומצות נוגדי חומצה המסייעות לביסוס מחדש של רירית דפנות הקיבה. לטיפול זה יכולות להיות תופעות לוואי כמו שלשול והליקוזיס.

בנוסף, אנטיביוטיקה פועלת הן נגד ח 'פילורי והן כנגד שאר החיידקים הקיימים. אם הטיפול מלווה בבליעה של bifidobacteria ו- lactobacilli, תופעות הלוואי של הטיפול מופחתות. ניתן למנוע מחדש של מערכת המעיים על ידי חיידק גראם שלילי.

שִׁלשׁוּל

Rotaviruses הם וירוסים לא עטופים, דו-קפסידיים, בצורת גלגל, העלולים לגרום למחלה המאופיינת בהקאות ושלשולים מימיים בתינוקות במשך 3 עד 8 ימים. מתן bifidobacteria יכול להפחית את משך השלשול מסוג זה.

באופן דומה, אם ביפידובקטריה נבלעת יחד עם לקטובצילוס או סטרפטוקוקוס, זה יכול למנוע שלשול של המטייל, שהוא זיהום קל הנגרם על ידי חיידקים שזיהמו מים או אוכלים שלא טופלו בהם.

Pouchitis או pouchitis

פוציטיס היא דלקת לא ספציפית במאגר האילואנאלי מסיבה לא ידועה, אם כי לפלחת הצואה יש תפקיד חשוב בהתפתחותה. זה משפיע על חולים שעברו ניתוח כריתה של panproctocolocolomy וגורם להידרדרות רבה באיכות חייהם.

ניסויים קליניים שונים הניבו מספיק הוכחות כדי להראות כי צריכת פרוביוטיקה המורכבת מביפידובקטריה, לקטובצילי, עם או בלי סטרפטוקוקים, מסייעת במניעת הופעתה של דלקת זו.

דלקות בדרכי הנשימה

צריכה קבועה של פרוביוטיקה המכילה bifidobacteria מסייעת לחיזוק מערכת החיסון של אנשים בריאים, ובכך מונעת הופעה של דלקות בדרכי הנשימה, אולם היא אינה מסייעת במניעת זיהומים בבית חולים אצל תינוקות ומתבגרים.

מחלות אחרות

יש מספר לא מבוטל של מחלות אחרות אשר לשמהן הוצע כי נטילת Bifidobacterium תהיה בעלת השפעות מועילות, אך אין בהן מספיק ראיות מדעיות התומכות בטענות מסוג זה. אלה כוללים אקזמה, שלשול תרופתי, הפרעה דו קוטבית וסוכרת.

לא ניתן להבטיח שהוא יעיל בטיפול במחלות צליאק, דלקת פרקים, האטת הזדקנות, מניעת זיהומים הקשורים בכימותרפיה, בקרת רמות כולסטרול ומחלות אחרות.

הפניות

1. EW Nester, CE רוברטס, NN Pearshall ו- BJ McCarthy (1978). מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה. מהדורה שנייה. הולט, ריינהרט ווינסטון.
2. ביפידובקטריום. בויקיפדיה. התאושש מ: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). מעקב אחר הטקסונומיה של הסוג Bifidobacterium על בסיס גישה פילוגנומית. מיקרוביולוגיה יישומית וסביבתית
4. מ 'ונטורה ור' זינק (2002). זיהוי מהיר, בידול והצעת סיווג טקסונומי חדש של Bifidobacterium lactis. מיקרוביולוגיה יישומית וסביבתית.
5. ביפידובקטריה. ברפואה פלוס. התאושש מ: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). הערכת המדיום הסלקטיבי המבוסס על mupirocin לספירה של ביפידובקטריה ממזון בעלי חיים פרוביוטיים. כתב העת לשיטות מיקרוביולוגיות.