Lactobacillus rhamnosusはグラム陽性、桿状、微好気性、通性嫌気性細菌です。それは単独で、または短い鎖で成長することができます。胞子形成性、移動性、カタラーゼ陰性ではありません。中温性ですが、一部の株は15°C未満または40°Cを超える温度で生育できます。
L. rhamnosusのいくつかの株は、それらのプロバイオティックおよび抗菌活性のために食品産業で使用されています。その用途には、プロバイオティクスとしてだけでなく、発酵および非発酵乳製品、飲料、インスタント食品、ソーセージ、およびサラダの保護剤としても含まれます。
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特徴
Lactobacillus rhamnosusは、その栄養要件の点で非常に厳しい細菌です。成長するには、葉酸とリボフラビン、ナイアシン、パントテン酸などの他のビタミンが必要です。ミネラルカルシウムも必要です。その初期の成長には、4.5〜6.4のpHの酸性培地が必要です。
その代謝は通性ヘテロ発酵です。Embden-Meyerhof経路に従って、ヘキソースをL（+）-乳酸に変換します。また、ペントースを発酵させます。グルコースが存在しないと、乳酸、酢酸、ギ酸、エタノールが生成されます。
分類
乳酸桿菌は、Lactobacillaceaeファミリー内の3つの属の中で最も多様であり、Firmicutes門、Bacilliクラス、Lactobacillalesに属しています。
この属は、発酵の種類に応じて3つのグループ（A、B、C）に分けられます。A）絶対発酵種が含まれます。
Lactobacillus rhamnosusは、この部門のグループBに属しています。また、乳酸菌（LAB）の機能グループに含まれています。LABは、炭水化物発酵により、主に最終代謝物として乳酸を生産する細菌です。
この種はもともとL. caseiの亜種と考えられていましたが、その後、形態学的および特徴的な類似性が非常に高いため、遺伝子調査の結果、種レベルまで引き上げられました。
これと他の2つの種は、分類学的妥当性のない機能グループであるLactobacillus casei複合体を構成します。この種の最も研究されている株の1つであるL. rhamnosus GGは、ヒトの腸から分離されています。
形態学
Lactobacillus rhamnosusは棒状の細菌で、幅は0.8〜1.0μm、長さは2.0〜4.0μmです。それは単独で、または短い鎖で成長することができます。べん毛がないため、動きがありません。それは線毛とプラスミドを持つことができます。
Lactobacillus rhamnosusには、人間の膣や消化管など、さまざまな環境で生育するさまざまな株があります。各株は、幅広い環境に適応する能力を持っています。
その中央のゲノムには、4,711遺伝子のうち2,164遺伝子が含まれています。L. rhamnosus LRB株は、2,934,954 bpの環状染色体を持ち、GC含有量は46.78％です。
細胞壁
細胞壁は主にペプチドグリカン（PG）の厚い層、ペプチドブリッジで架橋されたアミノ糖ポリマーで構成されています。細胞壁は細胞の形を維持する役割を果たします。また、細胞溶解を引き起こす可能性のある内部浸透圧ストレスから細菌を保護するのにも役立ちます。
PGの成分糖は、N-アセチルグルコサミンとN-アセチル-ムラミン酸が交互に並んだものです。3〜5個のアミノ酸からなるペプチドの側鎖は、N-アセチル-ムラミン酸に結合します。ペプチド側鎖と架橋の正確な構成は、種によって異なります。
Lactobacillus rhamnosusの芸術的な印象、写真提供者：ヘルシンキバイオテクノロジー研究所、電子顕微鏡ユニット。https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/から取得して編集
用途
Lactobacillus rhamnosusは食品業界でヨーグルト、発酵乳、低温殺菌されていない牛乳、セミハードチーズの製造に使用されています。
医療アプリケーション
Lactobacillus rhamnosusは、さまざまな病気の治療に有用なプロバイオティクスと考えられています。Lactobacillus rhamnosus GG菌株は、疾患の治療のための医学における複数の現在のおよび潜在的な用途があることを示しています。
この菌株で積極的に治療される病気には、次のものがあります：主に子供たちのロタウイルスに起因するさまざまなタイプの下痢; 子供の急性胃腸炎; 腎疾患患者におけるバンコマイシン耐性腸球菌の消化管輸送; また、アスペルガー症候群を発症する可能性を減らすのに役立つことも示されています。
L.ラムノサスにGGを投与することで治療または予防できる可能性のある疾患には、小児の気道感染症があります。過敏性腸症候群; アトピー性皮膚炎、湿疹; 泌尿生殖器感染症; 不安と高血圧。
In vitroの経験では、さまざまな真核生物からの炎症性サイトカインの産生を減少させることにより、宿主の免疫を調節できることが示されています。また、腸のムチンの遺伝子発現を誘導し、病原体の付着を阻害します。
他の医学的用途には、過敏性腸症候群の小児における腸透過性の低下が含まれます。また、ダイエット中の患者さんの減量にも役立ちます。
プロバイオティクスとしての使用
L. rhamnosus GG株は、食品産業で使用されるプロバイオティックおよび抗菌活性も示します。この株は、個別に、クロストリジウムヒストリチカム、C。ディフィシルおよびサルモネラエンテリカを阻害することができます。
L. rhamnosusの他の菌株または他の非病原性細菌種と組み合わせると、高病原性細菌の増殖も阻害します。L. rhamnosus LC705株は、一部の酵母およびカビの成長を抑制します。
病原性
Lactobacillus rhamnosusは、主に病院内起源のさまざまな種類の感染症に関連しており、免疫力が低下している患者に影響を与えています。
これらの患者では、基礎疾患は常に悪性または重度の胃腸障害です。この種に関連する疾患には、菌血症、心内膜炎、髄膜炎、腹膜炎があります。
乳酸菌は、一般的に、バンコマイシンに耐性があります。Lactobacillus rhamnosusはペニシリンとアミノグリコシドに感受性があり、感度は最大70％です。
ただし、一部の株は標準的な抗生物質レジメンに耐性があります。ダプトマイシンはペニシリンの代替として使用できます。セファロスポリンに対する感受性はより低いです。L. rhamnosusの染色体変異は、リボソームに対するエリスロマイシンの親和性を低下させる可能性があります。
乳酸菌心内膜炎は根絶するのが難しい病気と考えられています。再発は、主に微生物感受性に関する適切な研究の欠如が原因で発生する可能性があります。
再発や死に至る可能性のある標準化された治療法もありません。おそらく乳酸菌による乳酸の産生は抗生物質の有効濃度を低下させ、その効果を低下させる可能性があります。
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