BIFIDOBACTERIUM: الخصائص ، التكاثر ، التغذية ، الفوائد - مادة الاحياء - 2026

Bifidobacterium هو جنس من البكتيريا من فئة Actinobacteria الذي يجمع الأنواع التي تتميز بأنها إيجابية الجرام ، وتفتقر إلى السوط ، وعادة ما تكون متفرعة وغير هوائية. إنها واحدة من المجموعات الرئيسية للبكتيريا التي تشكل الفلورا المعوية للثدييات ، بما في ذلك الإنسان.

تم التعرف على هذه البكتيريا لأول مرة في عام 1899 من قبل طبيب الأطفال الفرنسي هنري تيسيير ، الذي عزلها من الفلورا المعوية للرضع ، وحتى عام 1960 ، كان يُعتقد أنهم جميعًا ينتمون إلى نفس النوع ، المسمى Lactobacillus bifidus. حاليًا ، يضم جنس Bifidobacterium أكثر من 30 نوعًا صالحًا.

صورة مجهرية للمراهقة Bifidobacterium. مأخوذة وتحرير من: Y tambe.

تُستخدم بعض الأنواع من الجنس كبروبيوتيك ، أي الكائنات الدقيقة التي عند تناولها تكون قادرة على تغيير الفلورا المعوية ، وتعزيز الفوائد الصحية لمن يأكلونها.

من بين فوائد استخدام Bifidobacterium كبروبيوتيك حقيقة أنه يساعد في الحركات التمعجية للأمعاء. كما أنه يساعد في مكافحة الآثار الجانبية للعلاج بجرثومة الملوية البوابية ، مثل الإسهال ورائحة الفم الكريهة.

الخصائص العامة

البكتيريا من جنس Bifidobacterium لها شكل Y المميز ، مما يؤدي إلى ظهور اسم المجموعة (البكتيريا المشقوقة). كل منهم موجب الجرام ، أي أنها ملطخة بنفسجية بطريقة صبغة جرام.

حتى السنوات الأخيرة ، اعتبر الباحثون أن جميع البكتيريا المشقوقة كانت لاهوائية تمامًا ، ومع ذلك ، فقد أظهر اكتشاف ووصف أنواع جديدة من الجنس أن لديهم مستويات مختلفة من تحمل الأكسجين.

اعتمادًا على هذا التحمل ، يتم تصنيف Bifidobacterium في الوقت الحاضر إلى أربع مجموعات: البكتيريا شديدة الحساسية لـ O ₂ ، حساسة لـ O ₂ ، مقاومة الهواء و microaerophilic.

هم جزء من مجموعة ما يسمى بكتيريا حمض اللاكتيك ، أي من تلك البكتيريا التي يكون ناتجها الأساسي من تخمير الكربوهيدرات هو حمض اللاكتيك.

كلهم غير متحركين بسبب نقص الأسواط.

يتراوح جينوم أعضاء هذا الجنس بين 1.73 و 3.25 ميجا بايت ، مع حوالي 15 ٪ من الجينات المرتبطة بترميز الإنزيمات المشاركة في استقلاب الكربوهيدرات.

تنتشر بكتيريا Bifidobacteria على نطاق واسع في الجهاز الهضمي ، والمهبل ، وفم الثدييات ، بما في ذلك البشر. كما قام العلماء بعزل بعض الأنواع من الجهاز الهضمي للطيور والحشرات.

التصنيف

توجد هذه البكتيريا تصنيفيًا في الشعبة الشعاعية ، فئة البكتيريا الشعاعية ، ترتيب Bifidobacteriales ، عائلة Bifidobacteriaceae. تم عزل Bifidobacteria لأول مرة في عام 1899 من قبل الدكتور Tissier من معهد Pasteur في فرنسا ، وأطلق عليها اسم bifida بسبب شكلها المميز.

على الرغم من حقيقة أن جنس Bifidobacterium قد تم إنشاؤه بواسطة Orla-Jensen في عام 1924 ، حتى عام 1960 ، كانت جميع البكتيريا المشقوقة تعتبر نوعًا واحدًا ينتمي إلى جنس Lactobacillus (L. bifidus).

حاليًا ، تم التعرف على 32 نوعًا من بكتيريا Bifidobacterium ، تم تحديد العديد منها بناءً على تسلسل الجينوم.

التكاثر

تتكاثر البكتيريا من جنس Bifidobacterium عن طريق الانشطار الثنائي. هذه عملية تكاثر لاجنسي تبدأ بتكرار المادة الجينية ، والتي تتكون من كروموسوم DNA مزدوج الشريطة دائري واحد.

بعد تكرار الكروموسوم ، تقع كل نسخة في قطب واحد من الخلية البكتيرية ، ويبدأ انقسام السيتوبلازم وتشكيل حاجز يفصل السيتوبلازم إلى قسمين ، وتسمى هذه العملية بالحركة الخلوية.

في نهاية تكوين جدار الخلية والغشاء في الحاجز ، تنشأ خليتان ابنتيتان أصغر حجمًا ، والتي تنمو لاحقًا ويمكنها الدخول مرة أخرى في عملية الانشطار.

التغذية

البكتيريا المشقوقة هي في الغالب متكافئة في القناة المعوية للثدييات والكائنات الأخرى ، وهناك تساعد على هضم الكربوهيدرات ذات الوزن الجزيئي العالي ، وتحللها إلى جزيئات أصغر يمكن استيعابها من قبل البكتيريا الأخرى وكذلك من قبل مضيفيها.

البشر ، مثل الميتازوان الأخرى ، غير قادرين على هضم بعض السكريات ، في حين أن البكتيريا ، لأنها قادرة على تخليق الإنزيمات ، مثل الفركتانازات ، القادرة على العمل عن طريق كسر الروابط التي تتكون منها السكريات التي تسمى الفركتانز.

صورة بالمجهر الإلكتروني من Bifidobacterium longum. مأخوذة وتحرير من: Julie6301.

Fructan هو الاسم العام لبوليمرات الفركتوز المختلفة التي تشكل جزءًا من المادة الاحتياطية لمجموعة متنوعة من النباتات.

الأطعمة التي تحتوي على البكتيريا المشقوقة

تنتمي بكتيريا Bifidobacteria إلى مجموعة بكتيريا حمض اللاكتيك ، أي البكتيريا التي تنتج حمض اللاكتيك نتيجة تخمر الكربوهيدرات. الأطعمة التي تحتوي على Bifidobacterium هي بشكل أساسي منتجات الألبان ومشتقاتها.

تشمل هذه الأطعمة الجبن والزبادي والكفير. هذا الأخير هو منتج مشابه للزبادي ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق تخمير الحليب مع الخميرة والبكتيريا. إنه غذاء موطنه أوروبا الشرقية وجنوب غرب آسيا ويحتوي على كميات أعلى من البروبيوتيك مقارنة بالزبادي.

آلية عمل البروبيوتيك

بادئ ذي بدء ، تساعد عملية التغذية bifidobacteria على هضم السكريات غير القابلة للهضم للإنسان بشكل مباشر ، مما يؤدي إلى تدهورها وإطلاق العناصر الغذائية التي يمكن أن يستوعبها مضيفها.

ثانيًا ، يساعد منتج حمض اللاكتيك في عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا المشقوقة على خفض درجة الحموضة في الجهاز الهضمي ، مما يمنع تكاثر البكتيريا سالبة الجرام التي يمكن أن تكون خطرة على الصحة.

الفوائد الصحية

إن أهمية وجود البكتيريا المشقوقة في الجهاز الهضمي على صحة الإنسان معروفة للباحثين منذ بداية القرن الماضي. في الواقع ، في وقت مبكر من عام 1907 ، اقترح مدير معهد باستور آنذاك ، إيلي ميتشنيكوف ، النظرية القائلة بأن بكتيريا حمض اللاكتيك مفيدة لصحة الإنسان.

بنى ميتشنيكوف نظريته على حقيقة أن طول عمر المزارعين البلغار يبدو مرتبطًا باستهلاك منتجات الألبان المخمرة. نتيجة لذلك ، اقترح عالم الأحياء المجهرية التطبيق الشفوي لمزارع البكتيريا المخمرة لزرع نفسها في الأمعاء ، وتنفيذ عملها المفيد.

يساعد وجود البكتيريا المشقوقة في الجهاز الهضمي في عملية هضم الكربوهيدرات ، كما يرتبط أيضًا بتواتر أقل من الحساسية. في الوقت الحالي ، تعتبر بعض أنواع Bifidobacterium آمنة بشكل عام وتستخدم كبروبيوتيك في صناعة الأغذية.

وفقًا لقاعدة البيانات الشاملة للأدوية الطبيعية ، فإن استخدام هذه البكتيريا كبروبيوتيك ربما يكون آمنًا لعلاج بعض الاضطرابات مثل:

إمساك

الإمساك هو صعوبة القيام بحركات الأمعاء ، والتي تقل بشكل عام عن ثلاث مرات في الأسبوع ، مع بذل مجهود مفرط وألم وإحساس بحركات أمعاء غير مكتملة. يمكن أن يرتبط بعوامل مختلفة مثل اتباع نظام غذائي منخفض الألياف ، ومرض السكري ، والتوتر ، والاكتئاب ، وأمراض القلب أو الغدة الدرقية ، من بين أمور أخرى.

أظهرت التجارب السريرية أن إضافة بكتيريا Bifidobacterium إلى النظام الغذائي يساعد على زيادة حركات الأمعاء ، مما يزيد بشكل كبير من عدد حركات الأمعاء الأسبوعية لدى المرضى. ومع ذلك ، قد تختلف هذه النتيجة تبعًا لسلالة البكتيريا المشقوقة المستخدمة.

الغذاء مع البكتيريا المشقوقة. 90 جرام من حبوب الكفير في طبق. مأخوذة وتحرير من: Webaware.

العدوى

هيليكوباكتر بيلوري هي بكتيريا سلبية الجرام تتميز بشكل حلزوني ، ومن هنا جاء اسم الجنس. إنه يعيش حصريًا في الجهاز الهضمي للبشر ويمكن أن يسبب أمراضًا مختلفة مثل التهاب المعدة والقرحة الهضمية والورم الليمفاوي في الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي.

يشمل علاج عدوى الملوية البوابية نوعين مختلفين من المضادات الحيوية لمنع تطور المقاومة ، بالإضافة إلى مضادات الحموضة للمساعدة في إعادة ترسيخ بطانة جدران المعدة. يمكن أن يكون لهذا العلاج آثار جانبية مثل الإسهال ورائحة الفم الكريهة.

بالإضافة إلى ذلك ، تعمل المضادات الحيوية ضد بكتيريا الملوية البوابية والبكتيريا الأخرى الموجودة. إذا كان العلاج مصحوبًا بابتلاع البكتيريا المشقوقة والعصيات اللبنية ، يتم تقليل الآثار الجانبية للعلاج. يتم أيضًا منع القناة المعوية من إعادة استعمارها بواسطة البكتيريا سالبة الجرام.

إسهال

فيروسات الروتا هي فيروسات غير مغلفة ، ثنائية القفيصة ، على شكل عجلة يمكن أن تسبب مرضًا يتميز بالتقيؤ والإسهال المائي عند الرضع لمدة 3 إلى 8 أيام. يمكن أن تقلل إدارة البيفيدوباكتيريا من مدة هذا النوع من الإسهال.

وبالمثل ، إذا تم تناول البيفيدوباكتيريا مع الملبنة أو العقدية ، فيمكن أن يمنع إسهال المسافر ، وهو عدوى خفيفة تسببها البكتيريا التي تلوث المياه أو سوء التعامل مع الطعام.

Pouchitis أو pouchitis

التهاب الجيوب هو التهاب غير محدد في الخزان اللفائفي لسبب غير معروف ، على الرغم من أن الفلورا البرازية تلعب دورًا مهمًا في تطورها. إنه يؤثر على المرضى الذين خضعوا لاستئصال القولون الشامل ويسبب تدهورًا كبيرًا في نوعية حياتهم.

أسفرت التجارب السريرية المختلفة عن أدلة كافية لإثبات أن تناول البروبيوتيك المكون من البكتيريا المشقوقة ، العصيات اللبنية ، مع أو بدون المكورات العقدية يساعد في منع ظهور هذا الالتهاب.

التهابات الجهاز التنفسي

يساعد تناول البروبيوتيك الذي يحتوي على البيفيدوباكتيريا بانتظام على تقوية جهاز المناعة لدى الأشخاص الأصحاء ، وبالتالي منع ظهور التهابات الجهاز التنفسي ، ومع ذلك ، فإنه لا يساعد في منع التهابات المستشفيات عند الرضع والمراهقين.

أمراض أخرى

هناك عدد كبير من الأمراض الأخرى التي تم اقتراح أن تناول البيفيدوباكتيريوم لها آثار مفيدة ، ولكن لا توجد أدلة علمية كافية لدعم مثل هذه الادعاءات. وتشمل هذه الأكزيما ، والإسهال الدوائي ، والاضطراب ثنائي القطب ، ومرض السكري.

ولا يمكن التأكد من فعاليته في علاج مرض الاضطرابات الهضمية والتهاب المفاصل وإبطاء الشيخوخة والوقاية من الالتهابات المرتبطة بالعلاج الكيميائي والتحكم في مستويات الكوليسترول وأمراض أخرى.

المراجع

1. إي دبليو نيستر ، سي إي روبرتس ، إن إن بيرشال وبي جيه مكارثي (1978). علم الاحياء المجهري. الطبعة الثانية. هولت ورينهارت ونستون.
2. Bifidobacterium. على ويكيبيديا. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli، C. Milani، S. Duranti، L. Mancabelli، M. Mangifesta، F. Turroni، A. Viappiani، D. van Sinderen & M. Ventura (2007). تتبع تصنيف جنس Bifidobacterium على أساس نهج نسالة. علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي
4. فينتورا & ر. زينك (2002). التحديد السريع والتمايز والتصنيف التصنيفي الجديد المقترح لـ Bifidobacterium lactis. علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي.
5. Bifidobacteria. في MedicinePlus. تم الاسترجاع من: medlineplus.gov.
6. بي جيه سيمبسون ، جي إف فيتزجيرالد ، سي ستانتون وآر بي روس (2004). تقييم الوسيط الانتقائي القائم على mupirocin لتعداد bifidobacteria من علف الحيوانات بروبيوتيك. مجلة الطرق الميكروبيولوجية.