לקטובצילוס ברוויס הוא חיידק גרם-חיובי הנחשב לפרוביוטי עם תכונות ויתרונות לבריאות.
הוא מייצר חומצה לקטית מהסוכרים שהוא מעבד. הוא משתייך לקבוצת חיידקים סתגלני חמצן, כלומר, הוא יכול לגדול בנוכחות חמצן, אף על פי שאינו משתמש בו. מקור האנרגיה שלו הוא אך ורק תסיסה מכיוון שחסר לו שרשרת נשימה.
קונטנט
לקטובצילוס ברוויס: מהו בדיוק הפרוביוטי L. Brevis?
סוג זה של לקטובצילוס מהמין גרם-חיובי הוא בצורת מקל והטרו-פרמנטטיבי, ומייצר חומצה לקטית ו-CO2 במהלך התסיסה.
ידוע בשמות שונים כגון "L. brevis", "לקטובצילוס ברווה" או "לקטובצילוס ברוויס", כל אלה מתייחסים לאותו סוג של מיקרואורגניזם. כיום, מקוטלגים 16 זנים שונים של לקטובצילוס ברוויס.
גילוי הלקטובצילוס היה בשנת 1921 על ידי EBFred, WH Peterson, ו-JA Anderson. מחקרים ראשוניים הראו שכל המין יכול למטבוליזם פחמנים וסוכרים מסוימים. הוא יכול גם לייצר חומצה אצטית, פחמן דו-חמצני (CO2), ומניטול במהלך התסיסה. האחרונה מיוצרת בכמויות גדולות ומשמשת גם כמקור לייצור חומצה לקטית.
היכן הוא נמצא: מזונות, מוצרים...
- מזונות מותססים
- כרוב כבוש
- כרוב מותסס גרמני (כרוב כבוש)
- מלפפונים חמוצים
- בירה
- מיקרוביוטה נורמלית
נוכחותו בחלק מהמזונות היא שלילית כיוון שהוא גורם לקלקול מזון, כמו במקרה של בירה. במוצרים מזון אחרים הוא משפר את תכונות הבריאות שלהם.
מחקרים מדעיים עדכניים הראו כי צריכתו משפרת את תפקוד מערכת החיסון של גוף האדם, וישנם מספר פטנטים על מינים שונים של לקטובצילוס.
גרגרי טיביקוס משמשים להכנת קפיר, והם אחראיים לייצור הפוליסכריד דקסטרן שמרכיב את הגרגרים. הקפיר המיוצר על ידי L. brevis הוא מזון עם חיידקים ושמרים.
המתאבוליטים העיקריים של לקטובצילוס ברוויס כוללים חומצה לקטית ואתנול, כאשר ברוויס ו-L. hilgardii מייצרים שניהם אמינים ביוגניים טירמין ופנילאתילאמין.
אילו יתרונות ותכונות יש ללקטובצילוס ברוויס?
בגוף האדם הוא נמצא במעיים, בנרתיק ובצואה. מיקרואורגניזם זה חיוני להסדרת האיזון של המיקרוביוטה הרגילה של המעיים L. brevis.
הוא יכול למנוע עמידות לאנטיביוטיקה
באמצעות קוניוגציה של אנטיביוטיקה, יכולה להתרחש עמידות של L. brevis. השפעות בקטריוצידיות ובקטריוסטטיות הן בעיה עולמית בבריאות מכיוון שהן משפיעות על סוגים רבים של טיפולים רפואיים.
עם קוניוגציה, חיידקים מחליפים DNA, מה שמאפשר לחיידקים לזהות אנטיביוטיקות שונות ולהיות עמידים להן, פועל כשיטת רבייה בקטריאלית שתועבר דרך שכפול בין חיידקים.
לקטובצילוסים מהסוג ברוויס מייצרים יותר חומצות אורגניות מאשר מינים אחרים, עם כמות גבוהה יותר של חומצה אצטית ואתנול. כאשר חומצות אלה מופיעות, הסביבה במעיים הופכת לחומצית יותר, עם פרופורציה גבוהה יותר של אלכוהול גם כן.
מחקרים בסביבות אנארוביות שמנסים לשכפל זאת אינם מצליחים באותה מידה כמו בגוף האדם.
סוגי לקטובצילוס ברוויס
לקטובצילוס ברוויס W63
לקטובצילוס ברוויס W63 הוא זן של לקטובצילוס שעוזר להסדיר את זרימת הדם לדפנות המעיים. במקרים רבים, כאשר הלב צריך לשאוב דם בעוצמה בגלל פעילות גופנית מאומצת, זרימת הדם לחלקים אחרים של הגוף עשויה לרדת, מה שגורם לחסרים שונים ברקמות. מתן תערובת פרוביוטית יכול להסדיר ולמנוע אי נוחות במערכת העיכול והתכווצויות.
יתרונות ומחקרים על פלורת המעי
מחקר אוסטרי מעריך את הרמות של חלבון בשם זונולין, המשחק תפקיד חשוב בבריאות המעי. המחקר העריך עד כמה מתן לקטובצילוס ברוויס W63 השפיע על חיסול בעיות במערכת העיכול כתוצאה מפעילות גופנית מוגזמת או אצל אנשים שמקצועם דורש מאמץ שרירי אינטנסיבי.
על פי נתונים שסופקו על ידי האוניברסיטה ומקורות שנבדקו, חלבון זונולין ירד בצורה משמעותית לאחר מתן תערובת פרוביוטית למשך 14 שבועות, מה שהפחית את סימני הדלקת במעי. בדיקות צואה גילו רמות נמוכות יותר של זונולין, מה שמעיד על ירידה בחדירות המעיים.
לדברי ד"ר למפרכט, התערובת ניתנה ל-23 גברים בגיל ממוצע של 38 שנים. הפרוביוטיקה והלקטובצילוסים שניתנו היו כדלקמן:
- Lactobacillus brevis W63
- Bifidobacterium W23
- Bifidobacterium lactis W51
- Enterococcus faecium W54
- Lactococcus lactis W58
- Lactobacillus acidophilus W22
למרות שהשימוש הוא משולב, כלומר הוא כולל לקטובצילוס ברוויס, ביפידובקטריה, לקטוקוקי ואנטרוקוקי, ישנם תוצאות מבטיחות לגבי השימוש הבלעדי בזן L. W63.
השיפור שנצפה כלל את חיסול הבחילה, הפחתה בהתכווצויות המעי, והפחתה במקרים של שלשולים והקאות אצל הספורטאים שנבדקו.
לקטובצילוס ברוויס CD2
לקטובצילוס ברוויס CD2 הוא סוג של פרוביוטי עם רמות גבוהות של ארגינין דימינאז, שפועל על המרת ארגינין לציטרולין ואמוניה. הוא משתתף בהידרוליזה של ארגינין בחלל הפה, ומשפיע לטובה על גדילת הפלאק הבקטריאלי ויצירת תחמוצת חנקן שיכולה להזיק לרקמת הפה.
תכונות ויתרונות של L. brevis CD2
מחקר קליני כפול סמיות נערך עם קבוצה של 191 ילדים בגילאי 6 עד 8 שנים, שקיבלו טבליות לקטובצילוס ברוויס CD2 מהמותג Inersan, CD Investments srl.
מטרת המחקר הייתה לקבוע אם השפעות לקטובצילוס CD2 יכולות להפחית את ה-pH של הפלאק הבקטריאלי של מיני סטרפטוקוקוס ברוק ואם ניתן למדוד ירידה בדימום בחלל הפה, מה שמוביל להפחתת הסיכון לעששת שיניים.
משך המחקר, שבו ניתנו CD2 ברוויס, היה 6 שבועות.
מעקב אחר מחקר לקטובצילוס ברוויס
במשך 42 ימים רצופים, נבדקו 191 ילדים בגילאי 6 עד 8 שנים, שלכולם היו לפחות 2 עששת בשיניים וריכוז רוק גדול מ-105 CFU/ml.
כדי לזהות שגיאות אפשריות, המחקר חולק לשתי קבוצות. קבוצה אחת השתמשה בטבליות, והשנייה השתמשה בפלסבו.
לאחר 3 שבועות נערכה אנליזה של ה-pH של הפלאק באמצעות טכניקת microtouch ובדיקה של סוכרוז. בו זמנית, נבדקו גם רמות הרוק ודימום החניכיים.
יש לציין כי למרות שמדובר בלקטובצילים, בהיותם זן שונה מאלה שנבדקו במחקרים אחרים, התוצאות והיתרונות נוגעים לבריאות הפה. עם זאת, ניתן גם לעיין במחקרים ותוצאות אחרות עם זנים שונים כגון Lactobacillus brevis W63 לבריאות מערכת העיכול.
תוצאות עם לקטובצילוס ברוויס CD2
התוצאות במדידת ערכי ה-pH של השיניים היו דומות בשתי הקבוצות (עם L. brevis ועם פלסבו).
ביחס לרמת הדימום הפה, ילדים שהשתמשו בטבליות פרוביוטיות המכילות לקטובצילוס ברוויס CD2 הציגו ירידה משמעותית (p=0.01 בהשוואה ל-p=0.02).
המסקנות על השימוש ב-L. brevis לשליטה בפלאק הבקטריאלי לאחר מחקר של 6 שבועות הצביעו על כך שהשימוש בסוג זה של פרוביוטיקה יש השפעה חיובית על בריאות הפה, בהפחתת החומציות של הפלאק, דימום הפה, ובעיות ברוק. תוצאות אלו ניתן למצוא בניסוי NCT01601145 21/08/2012.
איך זה מיוצר? גדילת L. Brevis
הגידול הנורמלי של לקטובצילוס ברוויס עוקב אחרי מסלול חומצה לקטית, כמו רוב חיידקי החומצה הלקטית. בנוכחות פרוקטוז, הגידול איטי ומבוקר, הרבה פחות מנורמלי ומייצר מטבוליזם חלקי של פרוקטוז למניטול.
L. brevis משנעת גלוקוז וגלקטוז באופן פעיל, בניגוד לחיידקים אחרים שמטבוליזם גלוקוז שלהם נמוך. מטבוליזם נכון של סוכר נחשב למסלול חומצה לקטית.
תסיסת חומצה לקטית
בטמפרטורה של 50°C (122°F) ובסביבה חומצית, שיעור ההישרדות של חיידק זה גבוה מאחרים, וכתוצאה מכך מתרחשת ייצור חומצה לקטית. תוחלת החיים הממוצעת של חיידק היא 45 דקות.
מאפיינים ופיזיולוגיה של L. Brevis
כל החיידקים חולקים תכונות פיזיות מסוימות. חיידקי גרם-חיובי כוללים קרום פלסמה חיצוני, הנמצא ליד מרחב פריפלזמי ואחריו שכבת פפטידוגליקן שפונה פנימה לתוך החיידק.
הקרום הפלסמה של לקטובצילוס ברוויס חשוב מאוד מכיוון שהוא מאפשר זיהוי מחלות פוטנציאליות בין החיידקים (פתוגנזה).
הפפטידוגליקן או מוראין מורכב מסוכרים. בחיידקי גרם-חיובי, שכבת הפפטידוגליקן עבה יותר מאשר בחיידקי גרם-שלילי. שכבה זו נקראת "שכבת S" ולמרבה הצער, כאשר חיידקים מעובדים במעבדה, שכבת ה-S נעלמת לעיתים קרובות, מה שמוביל לתוצאות מדידת הידבקות לא תקינות.
התעתוק שמיוצר על ידי שכבת ה-S משכפל DNA ל-mRNA המשמש ליצירת חלבונים. בפרוביוטיקה, שכבה זו הנדבקת לדופן התאים של מערכת העיכול אחראית על התעתוק.
תסיסת בירה ספונטנית עם לקטובצילוס ברוויס
באמצעות תהליך של תסיסת בירה ספונטנית המיוצרת על ידי החיידק לקטובצילוס ברוויס, ניתן לייצר משקאות טבעיים.
מקור התסיסה הספונטנית
עם טעם מר הרבה יותר מבירות מסורתיות, הצורה המודרנית של ייצורו מקורה בבלגיה. מדינה זו ידועה באהבתה לבירה ובמותגיה המוכרים ברחבי העולם.
באזור פלנדריה ניתן למצוא סוגי בירה כמו גוזה או למביק. מעמיקים יותר למקור הבירות הספונטניות, ניתן לומר כי זו הייתה השיטה המסורתית מאז היווסדו.
רק לאחר שנת 1857 כאשר פסטר גילה את השמרים ניתן היה לשנות את שיטות הבישול כיוון שניתן היה לשלוט בתסיסה.
תסיסה מבוקרת
לאחר שלב הרתיחה, מועברת התירוש לבריכות קירור שם הבירה נוטלת חיידקים ושמרים טבעיים מהסביבה או על ידי הוספת מינים מסוימים של לקטובצילוס וסאכרומיצס, מיקרואורגניזמים שמקנים תכונות ייחודיות ושונות לבירה המיוצרת במקומות אחרים.
לאחר מכן, מועברת התירוש לחביות עץ אלון או ערמון, שם מתחילה התסיסה באמת. זמן התסיסה של הבירה יכול להימשך שבועות ואף שנים. ישנם סוגים הכוללים סוג אחד בלבד של בירה ואחרים כמו גוזה, שהוא תערובת של למביקים צעירים וותיקים כדי לספק תכונות אורגנולפטיות שונות.
עם זאת, כדי להשיג תסיסה מבוקרת, יש צורך במיקרואורגניזמים מסוימים (חיידקים ושמרים) כדי להפוך את התירוש לבירה מלאכתית אמיתית.
המיקרואורגניזמים הנפוצים ביותר בתסיסה ספונטנית הם:
- לקטובצילוס
- ברטנומייסס
- פדיוקוקוס
- אצטובקטר
לקטובצילוס ברוויס בבירה
במקרים מסוימים, כאשר התערובת אינה מבוקרת, היא עלולה לייצר השפעות בלתי רצויות ולפגוע במוצר הסופי. הוספת לקטובצילוס ברוויס לבירה יש יתרונות אך גם חסרונות. ישנם תתי מינים שונים של מיקרואורגניזמים, כמו לקטובצילוס CD2, המשמשים למטרות רפואיות.
מיקרואורגניזם זה הוא אחד הנפוצים ביותר. הוא עמיד להשפעות של אנטיביוטיקות כשות. L. brevis מייצר חומצה לקטית ופחמן דו-חמצני, שאחראים לייצור טעם חמוץ וחומצי, והבירה נחשבת ללמביק.
בנוסף לשימושו בתסיסת לתת ושעורה, לקטובצילים נמצאים גם בייצור כרוב מותסס גרמני או כרוב כבוש, ובהשגת יוגורטים קרמיים מחלב, המספקים גם חומציות אופיינית.
הבירות המתקבלות מלקטובצילוס הן בסגנון:
- ברלינר וייס
- פלנדרס אייל
- סייזון
ברטנומייסס
זהו שמר פראי שמקנה טעם חומצי קל עם נגיעות פירותיות. הוא משמש הן לייצור בירה והן לייצור יין.
פטרייה חד-תאית זו שנקראת ברטנומייסס עמידה לאתנול (אלכוהול), כך שהיא יכולה להתפתח ולגדול כאשר התסיסה מתחילה. בדרך כלל היא נקראת בקיצור ברט.
סוגי הבירה המפותחים מברטנומייסס הם:
- ברט אייל
- בירות יישון בחבית
- גוזה
- בירה דה גארד
- למביק
- גוזה
- פלנדרס אייל
- אולד אייל
המאפיינים האורגנולפטיים של תסיסה עם ברטנומייסס מייצרים ניחוחות של סוס, עור, פנולים וקפרואיק, המקנים טעם חומצי קל עם נגיעה פירותית מתונה.
יש לציין כי שמר זה עמיד מאוד, מסוגל לשרוד בסביבות דלות תזונה כמו עץ. בזכות האנזים בטא-גלוקוסידאז, שמר הברט יכול להתרבות כאשר צלולביוז, סוכר עץ, קיים.
השמר גדל על ידי המרת צלולביוז לגלוקוז, וכך מספק אנרגיה לתאי ברטנומייסס.
פדיוקוקוס
זהו חיידק גרם-חיובי שמייצר חומצה לקטית ודיאצטיל. הוא משתייך למשפחת הלקטובצילאצאה ויש לו צורה קוקואידית, מתחלק לזוגות.
מיקרואורגניזמים אלה הם הומופרמנטטיביים, ולמרות שלפעמים נחשבים כמזהמים של בירה ויין, הם לעיתים קרובות משמשים לייצור ארומה וטעם טובים יותר.
סוגי הבירה המיוצרים עם פדיוקוקוס הם:
- למביק
- גוזה
המאפיינים האורגנולפטיים שהוא מקנה הם טעם קרמלי וארומה וטעם חמאתיים. הנגיעות החמאתיות הן תוצר של הדיאצטיל שמיוצר על ידי פדיוקוקוס.
אצטובקטר
זהו חיידק גרם-שלילי שמייצר אצטט בנוכחות לקטט. הם מבצעים חמצון לא שלם של אלכוהולים, מה שמגביר את ריכוז החומצות האורגניות באמצעות מסלול ווד-ליונגדהל.
כאשר אתנול נוכח במצע, מיקרואורגניזם האצטובקטר מייצר חומצה אצטית.
בסיום תהליך התסיסה של הבירה עם אצטובקטר, מתקבלות תכונות אורגנולפטיות חומציות, עם טעמים דומים לחומץ או מזכירים חמוצים כמו מלפפונים ובצל, או טעם לוואי של ממס.
תעשיית הבירה יכולה לאמת את נוכחות סוג זה של חיידקים במרתפים על ידי זיהוי נוכחות זבובי פירות. חרקים אלה אחראים להובלת אצטובקטר בצורה טבעית. במרתפים שבהם הם נמצאים, הם נראים לעין בלתי מזוינת.
סוגי הבירה המותססים על ידי אצטובקטר הם:
- למביק
- פלנדרס רד
- בירות מיושנות בחביות עץ
בסיום תהליך התסיסה מתקבלות תכונות אורגנולפטיות חומציות, עם טעמים דומים לחומץ ולחמוצים.
