Lactobacillus brevis: Was ist das? Wie funktioniert es? Gibt es verschiedene Typen von L. brevis?

Lactobacillus brevis ist ein grampositives Bakterium, das als Probiotikum mit gesundheitsfördernden Eigenschaften gilt.

Es produziert Milchsäure aus den Zuckern, die es verarbeitet. Es gehört zur Gruppe der aerotoleranten Bakterien, was bedeutet, dass es in Gegenwart von Sauerstoff wachsen kann, obwohl es diesen nicht nutzt. Seine Energiequelle ist ausschließlich die Fermentation, da es keine Atmungskette besitzt.

Lactobacillus brevis: Was genau ist das Probiotikum L. Brevis?

Dieser Typ von Lactobacillus aus der grampositiven Art ist stäbchenförmig und heterofermentativ und produziert während der Fermentation Milchsäure und CO2.

Bekannt unter verschiedenen Namen wie "L. brevis, "Lactobacillus breve" oder "Lactobacillus brevis", die alle denselben Mikroorganismus bezeichnen. Derzeit sind 16 verschiedene Stämme von Lactobacillus brevis katalogisiert.

Die Entdeckung von Lactobacillus erfolgte 1921 durch EBFred, WH Peterson und JA Anderson. Erste Studien zeigten, dass die gesamte Art bestimmte Kohlenhydrate und Zucker metabolisieren kann. Außerdem kann sie während der Fermentation Essigsäure, Kohlendioxid (CO2) und Mannitol produzieren. Letzteres wird in großen Mengen produziert und dient auch als Quelle für die Produktion von Milchsäure.

Wo ist es vorhanden: Lebensmittel, Produkte...

• Fermentierte Lebensmittel
• Sauerkraut
• Deutsches fermentiertes Kraut (Sauerkraut)
• Essiggurken
• Bier
• Normale Mikrobiota

Seine Anwesenheit in einigen Lebensmitteln ist negativ, da es Lebensmittelverderb verursacht, wie im Fall von Bier. In anderen Lebensmitteln verbessert es deren gesundheitliche Eigenschaften.

Jüngste wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass seine Einnahme die Immunfunktion des menschlichen Körpers verbessert, und es existieren mehrere Patente auf die verschiedenen Arten von Lactobacillus.

Tibicos-Körner werden zur Herstellung von Kefir verwendet und sind verantwortlich für die Produktion des Polysaccharids Dextran, das die Körner bildet. Der von L. breve produzierte Kefir ist ein Lebensmittel mit Bakterien und Hefen.

Die Hauptmetaboliten von Lactobacillus brevis umfassen Milchsäure und Ethanol, wobei Brevis und L. hilgardii beide die biogenen Amine Tyramin und Phenylethylamin produzieren.

Welche Vorteile und Eigenschaften hat Lactobacillus brevis?

Im menschlichen Körper ist es im Darm, in der Vagina und im Stuhl vorhanden. Dieser Mikroorganismus ist entscheidend für die Regulierung des Gleichgewichts der normalen intestinalen Mikrobiota L. brevis.

Es kann Antibiotikaresistenz verhindern

Durch die Konjugation von Antibiotika kann es zur Resistenz von L. brevis kommen. Bakterizide und bakteriostatische Effekte sind ein globales Gesundheitsproblem, da sie viele Arten von medizinischen Behandlungen beeinträchtigen.

Mit der Konjugation tauschen Bakterien DNA aus, was es den Bakterien ermöglicht, verschiedene Antibiotika zu erkennen und gegen sie resistent zu werden. Dies funktioniert als eine Methode der bakteriellen Fortpflanzung, die durch Replikation zwischen Bakterien übertragen wird.

Lactobacilli der brevis-Klasse produzieren mehr organische Säuren als andere Arten, mit einer höheren Menge an Essigsäure und Ethanol. Wenn diese Säuren auftreten, wird das Milieu im Darm saurer, mit einem höheren Anteil an vorhandenem Alkohol.

Studien in anaeroben Umgebungen, die versuchen, dies nachzuahmen, haben nicht den gleichen Erfolg wie im menschlichen Körper.

Arten von Lactobacillus brevis

Lactobacillus brevis W63

Lactobacillus brevis W63 ist ein Lactobacillus-Stamm, der hilft, den Blutfluss zu den Darmwänden zu regulieren. In vielen Fällen, wenn das Herz aufgrund intensiver körperlicher Betätigung stark pumpen muss, kann der Blutfluss zu anderen Teilen des Körpers abnehmen, was zu verschiedenen Gewebemängeln führt. Die Verabreichung einer probiotischen Mischung kann gastrointestinale Beschwerden und Krämpfe regulieren und verhindern.

Vorteile und Studien zur Darmflora

Eine österreichische Studie bewertet die Werte eines Proteins namens Zonulin, das eine wichtige Rolle für die Darmgesundheit spielt. Die Studie bewertete, inwieweit die Verabreichung von Lactobacillus brevis W63 die Beseitigung gastrointestinaler Probleme aufgrund übermäßiger körperlicher Betätigung oder bei Menschen, die aufgrund ihres Berufs intensiven Muskelanstrengungen ausgesetzt sind, beeinflusste.

Laut den von der Universität bereitgestellten Daten und den konsultierten Quellen nahm das Zonulin-Protein nach der Verabreichung einer probiotischen Mischung für 14 Wochen signifikant ab, was Marker für eine Darmentzündung reduzierte. Fäkalanalysen ergaben niedrigere Zonulin-Werte, was auf eine verringerte Darmpermeabilität hinweist.

Laut Dr. Lamprecht wurde die Mischung 23 Männern mit einem Durchschnittsalter von 38 Jahren verabreicht. Die Probiotika und Lactobacilli, die verabreicht wurden, waren wie folgt:

• Lactobacillus brevis W63
• Bifidobacterium W23
• Bifidobacterium lactis W51
• Enterococcus faecium W54
• Lactococcus lactis W58
• Lactobacillus acidophilus W22

Obwohl die Verwendung kombiniert erfolgt, was bedeutet, dass Lactobacillus brevis, Bifidobakterien, Lactokokken und Enterokokken enthalten sind, gibt es einige vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich der ausschließlichen Verwendung des L. W63-Stammes.

Die festgestellte Verbesserung umfasste die Beseitigung von Übelkeit, eine Verringerung von Darmkrämpfen und eine geringere Inzidenz von Durchfall und Erbrechen bei den untersuchten Athleten.

Lactobacillus brevis CD2

Lactobacillus brevis CD2 ist eine Art von Probiotikum mit hohen Mengen an Arginin-Deiminase, die auf die Umwandlung von Arginin zu Citrullin und Ammoniak wirkt. Es beteiligt sich an der Hydrolyse von Arginin in der Mundhöhle und beeinflusst positiv das Wachstum von Zahnbelag und die Bildung von Stickstoffmonoxid, das das orale Gewebe schädigen kann.

Eigenschaften und Vorteile von L. brevis CD2

Eine doppelblinde klinische Studie wurde mit einer Gruppe von 191 Kindern im Alter von 6 bis 8 Jahren durchgeführt, denen Tabletten von Lactobacillus brevis CD2 der Marke Inersan, CD Investments srl, verabreicht wurden.

Ziel der Studie war es festzustellen, ob die Effekte von CD2-Lactobacillus den pH-Wert des bakteriellen Belags der Spezies Streptococcus salivarius senken und ob eine Verringerung des oralen Blutaustritts gemessen werden konnte, was zu einem geringeren Risiko für Karies führte.

Die Studiendauer, in der brevis CD2 verabreicht wurde, betrug 6 Wochen.

Nachverfolgung der L. Brevis-Studie

42 Tage in Folge wurden 191 Kinder im Alter von 6 bis 8 Jahren überwacht, die alle mindestens 2 Zahnkaries und eine Speichelkonzentration von mehr als 10⁵ KBE/ml hatten.

Um mögliche Fehler zu erkennen, wurde die Studie in zwei Gruppen aufgeteilt. Eine Gruppe verwendete die Tabletten, die andere ein Placebo.

Nach 3 Wochen wurde eine pH-Analyse des Belags mit der Microtouch-Technik und einem Sucrose-Test durchgeführt. Gleichzeitig wurden auch die Speichelwerte und das Zahnfleischbluten bewertet.

Es ist zu beachten, dass, obwohl es sich um Lactobacilli handelt, die Ergebnisse und Vorteile für die orale Gesundheit spezifisch für einen anderen Stamm als in anderen Studien verwendet gelten. Es ist jedoch auch möglich, andere Studien und Ergebnisse mit verschiedenen Stämmen wie Lactobacillus brevis W63 für die Darmgesundheit zu konsultieren.

Ergebnisse mit Lacto brevis CD2

Die Ergebnisse bei der Messung der ZahnpH-Werte waren in beiden Gruppen (mit L. brevis und mit Placebo) ähnlich.

Hinsichtlich des Grades der oralen Blutung zeigten Kinder, die probiotische Tabletten mit Lactobacillus brevis CD2 verwendeten, einen signifikanten Rückgang (p=0,01 im Vergleich zu p=0,02).

Die Schlussfolgerungen zur Verwendung von L. brevis zur Kontrolle von Zahnbelag nach der 6-wöchigen Studie zeigten, dass die Verwendung dieser Art von Probiotikum eine positive Wirkung auf die Mundgesundheit hat, indem die Säurebildung des Belags, orale Blutungen und Speichelprobleme reduziert werden. Diese Ergebnisse sind in der Studie NCT01601145 vom 21.08.2012 zu finden.

Wie wird es produziert? Das Wachstum von L. Brevis

Das normale Wachstum von Lacto brevis folgt dem Milchsäureweg, wie bei den meisten Milchsäurebakterien. In Anwesenheit von Fructose ist das Wachstum langsam und kontrolliert, wesentlich geringer als normal, und es erfolgt eine teilweise Metabolisierung von Fructose zu Mannitol.

L. brevis transportiert aktiv Glucose und Galactose, im Gegensatz zu anderen Bakterien, die Glucose schlecht metabolisieren. Die richtige Metabolisierung von Zucker wird als Milchsäureweg betrachtet.

Fermentation von Milchsäure

Bei einer Temperatur von 50°C (122°F) und in einem sauren Milieu ist die Überlebensrate dieses Bakteriums höher als bei anderen, was zur Produktion von Milchsäure führt. Die durchschnittliche Lebensdauer eines Bakteriums beträgt 45 Minuten.

Eigenschaften und Physiologie von L. Brevis

Alle Bakterien teilen bestimmte physikalische Merkmale. Grampositive Bakterien besitzen eine äußere Plasmamembran, die sich neben einem periplasmatischen Raum befindet, gefolgt von einer Peptidoglykanschicht, die dem Inneren des Bakteriums zugewandt ist.

Die Plasmamembran von Lactobacillus brevis ist sehr wichtig, da sie die Erkennung potenzieller Krankheiten unter Bakterien (Pathogenese) ermöglicht.

Das Peptidoglykan oder Murein besteht aus Zuckern. Bei grampositiven Bakterien ist die Peptidoglykanschicht dicker als bei gramnegativen Bakterien. Diese Schicht wird „S-Schicht“ genannt, und leider geht bei der Laborverarbeitung von Bakterien die S-Schicht oft verloren, was zu anomalen Ergebnissen bei Adhäsionsmessungen führt.

Die durch die S-Schicht produzierte Transkription repliziert DNA in mRNA, die zur Proteinherstellung verwendet wird. Bei Probiotika ist diese Schicht, die an der Zellwand des Gastrointestinaltrakts haftet, für die Transkription verantwortlich.

Spontane Bierfermentation mit Lactobacillus brevis

Durch den Prozess der spontanen Bierfermentation, die durch das Bakterium Lactobacillus brevis erzeugt wird, können natürliche Getränke hergestellt werden.

Ursprung der spontanen Fermentation

Mit einem viel stärkeren bitteren Geschmack als traditionelle Biere entstand die moderne Form der Produktion in Belgien. Dieses Land ist bekannt für seine Bierliebe und seine großen Marken, die weltweit genossen werden.

In der Region Flandern findet man Biersorten wie Gueuze oder Lambics. Wenn man tiefer in den Ursprung der spontanen Biere eintaucht, kann man sagen, dass dies seit jeher die traditionelle Methode ist.

Erst nach dem Jahr 1857, als Pasteur die Hefe entdeckte, konnten sich die Braumethoden ändern, da die Fermentation kontrolliert werden konnte.

Kontrollierte Fermentation

Nach der Kochphase wird die Würze in Kühlbecken übertragen, wo das Bier auf natürliche Weise durch wilde einheimische Hefen oder durch Zugabe einiger Lactobacillus- und Saccharomyces-Arten inokuliert wird, Mikroorganismen, die dem Bier einzigartige und unterschiedliche Eigenschaften verleihen, die an anderen Orten produziert werden.

Die Würze wird dann in Eichen- oder Kastanienfässer überführt, wo die Fermentation wirklich beginnt. Die Fermentationszeit des Bieres kann Wochen oder sogar Jahre dauern. Es gibt Sorten, die nur aus einer Biersorte bestehen, und andere wie Gueuze, eine Mischung aus jungen und alten Lambics, um unterschiedliche organoleptische Eigenschaften zu bieten.

Um jedoch eine kontrollierte Fermentation zu erreichen, sind bestimmte Mikroorganismen (Bakterien und Hefen) erforderlich, um die Würze in echtes Craft-Bier zu verwandeln.

Die häufigsten Mikroorganismen, die bei der spontanen Fermentation verwendet werden, sind:

• Lactobacillus
• Brettanomyces
• Pediococcus
• Acetobacter

Lactobacillus brevis im Bier

In einigen Fällen kann es, wenn die Mischung nicht kontrolliert wird, zu unerwünschten Effekten und zur Verschlechterung des Endprodukts kommen. Die Zugabe von Lactobacillus brevis zum Bier hat sowohl Vorteile als auch Nachteile. Es gibt verschiedene Unterarten von Mikroorganismen, wie z. B. Lactobacillus CD2, die für medizinische Zwecke verwendet werden.

Dieser Mikroorganismus ist einer der häufigsten. Er widersteht den Wirkungen von Hopfenantibiotika. L. brevis produziert Milchsäure und Kohlendioxid und ist verantwortlich für einen sauren und säuerlichen Geschmack, wobei das Bier als Lambic gilt.

Zusätzlich zur Verwendung für die Fermentation von Malz und Gerste können Lactobacilli auch bei der Herstellung von deutschem Sauerkraut und zur Gewinnung von cremigem Joghurt aus Milch gefunden werden, was ebenfalls die charakteristische Säure verleiht.

Die aus Lactobacillus gewonnenen Biere sind im Stil von:

• Berliner Weisse
• Flanders Ales
• Saison

Brettanomyces

Es ist eine wilde Hefe, die einen milden säuerlichen Geschmack mit fruchtigen Noten verleiht. Sie wird sowohl für die Bier- als auch für die Weinproduktion verwendet.

Dieser einzellige Pilz namens Brettanomyces ist resistent gegen Ethanol (Alkohol), sodass er sich entwickeln und wachsen kann, wenn die Fermentation beginnt. Er wird allgemein mit der Abkürzung brett bezeichnet.

Die Bierstile, die aus Brettanomyces entwickelt wurden, sind:

• Brett Ales
• Barrel-aged Beers
• Gose
• Bière de Garde
• Lambic
• Gueuze
• Flanders Ale
• Old Ale

Die organoleptischen Eigenschaften der Fermentation mit Brettanomyces erzeugen Noten von Pferd, Leder, Phenolen und Capronsäure, die einen leicht säuerlichen Geschmack mit einem moderaten fruchtigen Hauch verleihen.

Es ist bemerkenswert, dass diese Hefe sehr widerstandsfähig ist und in nährstoffarmen Umgebungen wie Holz überleben kann. Dank des Enzyms Beta-Glucosidase kann sich Brett-Hefe vermehren, wenn Cellobiose, ein Holzsaccharid, vorhanden ist.

Die Hefe wächst, indem sie Cellobiose in Glukose umwandelt, wodurch Brettanomyces-Zellen Energie erhalten.

Pediococcus

Es ist ein grampositives Bakterium, das Milchsäure und Diacetyl produziert. Es gehört zur Familie der Lactobacillaceae und hat eine kokkoide Form, die sich in Paaren teilt.

Diese Mikroorganismen sind homofermentativ, und obwohl sie manchmal als Verunreinigungen von Bier und Wein betrachtet werden, werden sie oft verwendet, um ein besseres Aroma und einen besseren Geschmack zu erzielen.

Die mit Pediococcus hergestellten Biersorten sind:

• Lambic
• Gueuze

Die organoleptischen Eigenschaften, die es verleiht, sind Karamellgeschmack und buttriges Aroma und Geschmack. Die buttrigen Noten sind ein Produkt des von Pediococcus produzierten Diacetyls.

Acetobacter

Es ist ein gramnegatives Bakterium, das in Gegenwart von Laktat Acetat produziert. Sie führen eine unvollständige Oxidation von Alkoholen durch und erhöhen die Konzentration organischer Säuren durch den Wood-Ljungdahl-Weg.
Wenn Ethanol im Substrat vorhanden ist, produziert der Mikroorganismus Acetobacter Essigsäure.

Am Ende des Bierfermentationsprozesses mit Acetobacter werden saure organoleptische Eigenschaften erzielt, mit Geschmacksrichtungen, die an Essig oder an Essiggurken wie Gurken und Zwiebeln erinnern oder einen Nachgeschmack von Lösungsmitteln aufweisen.

Die Brauindustrie kann das Vorhandensein dieser Bakterienart in Kellern durch den Nachweis von Fruchtfliegen überprüfen. Diese Insekten sind für den natürlichen Transport von Acetobacter verantwortlich. In Kellern, in denen sie vorkommen, sind sie mit bloßem Auge sichtbar.

Die von Acetobacter fermentierten Biersorten sind:

• Lambic
• Flanders Red
• In Holzfässern gereifte Biere

Am Ende des Fermentationsprozesses werden saure organoleptische Eigenschaften erzielt, mit Geschmacksrichtungen, die an Essig und Essiggurken erinnern.

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