Lactobacillus plantarum là gì? Các công bố khoa học về Lactobacillus plantarum

Trình tự 3,308,274-bp của nhiễm sắc thể Lactobacillus plantarum dòng WCFS1, một chủng vi khuẩn tách từ NCIMB8826 và ban đầu được tìm thấy từ nước bọt người, đã được xác định, và chứa 3,052 gen dự đoán mã hóa protein. Chức năng sinh học có khả năng được gán cho 2,120 (70%) protein dự đoán. Phù hợp với phân loại của L. plantarum là một vi khuẩn lactic acid dị dưỡng tùy nghi, bộ gen mã hóa toàn bộ các enzyme cần thiết cho con đường đường phân và con đường phosphoketolase, tất cả dường như thuộc lớp gen có tiềm năng biểu hiện cao trong sinh vật này, điều này rõ ràng từ chỉ số điều chỉnh codon của từng gen. Hơn nữa, L. plantarum mã hóa một tiềm năng khá lớn trong phân giải pyruvate, dẫn đến nhiều sản phẩm cuối của quá trình lên men. L. plantarum là một loài hiện diện trong nhiều môi trường sinh thái khác nhau, và hành vi linh hoạt và thích nghi này được phản ánh qua số lượng tương đối lớn của các chức năng điều tiết và vận chuyển, bao gồm 25 hệ thống vận chuyển đường PTS hoàn chỉnh. Hơn nữa, nhiễm sắc thể mã hóa >200 protein ngoại bào, nhiều trong số đó được dự đoán sẽ gắn với màng tế bào. Một tỷ lệ lớn các gen mã hóa vận chuyển và sử dụng đường, cũng như các gen mã hóa chức năng ngoại bào, dường như được tập trung trong một khu vực 600-kb gần vị trí khởi đầu sao chép. Nhiều gen trong số này hiển thị sự sai lệch trong thành phần nucleotide, phù hợp với nguồn gốc ngoại lai. Những phát hiện này đề nghị rằng các gen này, cung cấp một phần quan trọng cho sự tương tác của L. plantarum với môi trường, tạo nên một khu vực thích nghi lối sống trên nhiễm sắc thể.

Sourdough lactic acid bacteria were selected for antifungal activity by a conidial germination assay. The 10-fold-concentrated culture filtrate of Lactobacillus plantarum 21B grown in wheat flour hydrolysate almost completely inhibited Eurotium repens IBT18000, Eurotium rubrum FTDC3228, Penicillium corylophilum IBT6978, Penicillium roqueforti IBT18687, Penicillium expansum IDM/FS2, Endomyces fibuliger IBT605 and IDM3812, Aspergillus niger FTDC3227 and IDM1, Aspergillus flavus FTDC3226, Monilia sitophila IDM/FS5, and Fusarium graminearum IDM623. The nonconcentrated culture filtrate of L. plantarum 21B grown in whole wheat flour hydrolysate had similar inhibitory activity. The activity was fungicidal. Calcium propionate at 3 mg ml ⁻¹ was not effective under the same assay conditions, while sodium benzoate caused inhibition similar to L. plantarum 21B. After extraction with ethyl acetate, preparative silica gel thin-layer chromatography, and chromatographic and spectroscopic analyses, novel antifungal compounds such as phenyllactic and 4-hydroxy-phenyllactic acids were identified in the culture filtrate of L. plantarum 21B. Phenyllactic acid was contained at the highest concentration in the bacterial culture filtrate and had the highest activity. It inhibited all the fungi tested at a concentration of 50 mg ml ⁻¹ except for P. roqueforti IBT18687 and P. corylophilum IBT6978 (inhibitory concentration, 166 mg ml ⁻¹ ). L. plantarum 20B, which showed high antimold activity, was also selected. Preliminary studies showed that phenyllactic and 4-hydroxy-phenyllactic acids were also contained in the bacterial culture filtrate of strain 20B. Growth of A. niger FTDC3227 occurred after 2 days in breads started with Saccharomyces cerevisiae 141 alone or with S. cerevisiae and Lactobacillus brevis 1D, an unselected but acidifying lactic acid bacterium, while the onset of fungal growth was delayed for 7 days in bread started with S. cerevisiae and selected L. plantarum 21B.

We have isolated a Lactobacillus plantarum strain (MiLAB 393) from grass silage that produces broad-spectrum antifungal compounds, active against food- and feed-borne filamentous fungi and yeasts in a dual-culture agar plate assay. Fusarium sporotrichioides and Aspergillus fumigatus were the most sensitive among the molds, and Kluyveromyces marxianus was the most sensitive yeast species. No inhibitory activity could be detected against the mold Penicillium roqueforti or the yeast Zygosaccharomyces bailii . An isolation procedure, employing a microtiter well spore germination bioassay, was devised to isolate active compounds from culture filtrate. Cell-free supernatant was fractionated on a C ₁₈ SPE column, and the 95% aqueous acetonitrile fraction was further separated on a preparative HPLC C ₁₈ column. Fractions active in the bioassay were then fractionated on a porous graphitic carbon column. The structures of the antifungal compounds cyclo( l -Phe- l -Pro), cyclo( l -Phe- trans -4-OH- l -Pro) and 3-phenyllactic acid ( l / d isomer ratio, 9:1), were determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry, and gas chromatography. MIC values against A. fumigatus and P. roqueforti were 20 mg ml ⁻¹ for cyclo( l -Phe- l -Pro) and 7.5 mg ml ⁻¹ for phenyllactic acid. Combinations of the antifungal compounds revealed weak synergistic effects. The production of the antifungal cyclic dipeptides cyclo( l -Phe- l -Pro) and cyclo( l -Phe- trans -4-OH- l -Pro) by lactic acid bacteria is reported here for the first time.

We report the identification and chemical characterization of four antifungal substances, 3-( R )-hydroxydecanoic acid, 3-hydroxy-5- cis -dodecenoic acid, 3-( R )-hydroxydodecanoic acid and 3-( R )-hydroxytetradecanoic acid, from Lactobacillus plantarum MiLAB 14. The concentrations of the 3-hydroxy fatty acids in the supernatant followed the bacterial growth. Racemic mixtures of the saturated 3-hydroxy fatty acids showed antifungal activity against different molds and yeasts with MICs between 10 and 100 μg ml ⁻¹ .