Բիֆիդոբակտերիա

Բիֆիդոբակտերիա (լատ․ Bifidobacterium։ bifidus — բաժանված երկուսի և bacteria — բակտերիա) գրամ դրական, անաերոբ բակտերիաների ցեղին են պատկանում։ Հաճախ հանդիպում են կիսված կամ ծայրերին ճյուղավորումների տեսքով։ Աղեստամոքսային տրակտի մշտական բնակիչներն են ։ Այնուամենայնիվ բակտերիաների շտամներ հայտնաբերվել են նաև մարդկանց և այլ կաթնասունների հեշտոցից  և բերանից (B. dentium)։ Բիֆիդոբակտերիաները կազմում են կաթնասունների ստամոքս-աղիքային տրակտի միկրոբիոտան։ Որոշ բիֆիդոբակտերիաներ օգտագործվում են որպես պրոբիոտիկներ։

Մինչև 1960-ական թվականները, bիֆիդոբակտերիաների տարբեր (լատ․ Bifidobacterium) տեսակները միասին կոչվում էին լակտոբացիլուսբիֆիդուս (լատ․Lactobacillus bifidus):

Պատմություն

1899 թվականին՝ Փարիզում, Պաստերի համալարանում, մանկաբույժ Անրի Տիսիեն կրծքով կերակրվող նորածինների աղիքային միկրոբիոտայում առանձնացրեց մի բակտերիա, որը բնութագրվում է Y-աձև ձևաբանությամբ («բիֆիդ») որտեղից էլ ստացավ իր անվանումը «բիֆիդուս» ։ 1907 թվականին Պաստերի ինստիտուտի փոխտնօրեն Էլի Մեչնիկոֆը առաջ քաշեց այն տեսությունը, որ կաթնաթթվային բակտերիաները օգտակար են մարդու առողջության համար ։ Մետչնիկոֆը նկատել է, որ բուլղարացիների երկարակեցությունը ֆերմենտացված կաթնամթերքի սպառման արդյունքն է ։ Մետչնիկոֆը նաև առաջարկել է, որ ֆերմենտացնող բակտերիաների կուլտուրաների ներբերանային ընդունումը կնպաստի օգտակար բակտերիաների ներդրմանը աղիքային տրակտում։

Նյութափոխանակություն
Բիֆիդոբակտերիա ցեղի բակտերիաներին բնորոշ է յուրահատուկ ֆրուկտոզա-6-ֆոսֆատ ֆոսֆոկետոլազան, որն օգտագործվում է ածխաջրերի խմորման համար։

Նորածինների հետ կապված բիֆիդոբակտերիալ ֆիլոտիպերը, ըստ երևույթին զարգացրել են մարդու կաթի օլիգոսախարիդները խմորելու ունակությունը, մինչդեռ մեծահասակների հետ կապված տեսակները օգտագործում են բույսերի օլիգոսախարիդներ,համադրելով այն ամենի հետ ինչ հանդիպում է իրենց միջավայրում։ Քանի որ կրծքով կերակրվող նորածինները հաճախ ունենում են բիֆիդոբակտերիաների գերակշռմամբ աղիքային համախմբումներ(կոնսորտիոաներ),հետևապես բազմաթիվ փորձեր են կատարվում ընդօրինակելու կաթի օլիգոսախարիդների բիֆիդոգեն հատկությունները։ Սրանք լայնորեն դասակարգվում են որպես բուսական ծագման ֆրուկտոօլիգոսախարիդների կամ կաթնամթերքից ստացված գալակտոօլիգոսախարիդների շարքին, որոնք տարբեր կերպ են ենթարկվում նյութափոխության և նրանց կատաբոլիզմը տարբերվում է կաթի օլիգոսախարիդների կատաբոլիզմից։

Պատասխան թթվածնին
Բիֆիդոբակտերիաների ցեղի ներկայացուցիչների զգայունությունը թթվածնի նկատմամբ հիմնականում սահմանափակում է նրանց պրոբիոտիկ ակտիվությունը անաէրոբ կենսամիջավայրերում։ Վերջին հետազոտությունները ցույց են տվել, որ բիֆիդոբակտերիաների որոշ շտամներ ցուբերում են անկառավարելի աճ։ Թթվածնի և ածխաթթու գազի ցածր կոնցենտրացիաները կարող են խթանիչ ազդեցություն ունենալ այս բիֆիդոբակտերիաների շտամների աճի վրա։ Ելնելով թթվածնի տարբեր կոնցենտրացիաներով պայմանավորված աճի ձևերից, բիֆիդոբակտերիաների տեսակները դասակարգվում են չորս դասերի՝ թթվածին-գերզգայուն, թթվածին-զգայուն, թթվածին-հանդուրժող և միկրոաերոֆիլ։ Աերոբիկ աճի արգելակման համար պատասխանատու առաջնային գործոնը առաջարկվում է համարել ջրածնի պերօքսիդի արտադրությունը։ Ջրածնի պերօքսիդ ձևավորող NADH օքսիդազը առանձնացվել է թթվածնի նկատմամբ զգայուն Bifidobacterium bifidum-ից և նույնացվել է որպես b-տիպի դիհիդրոորոտատ դեհիդրոգենազ։ Կինետիկ պարամետրերը առաջարկում են, որ բարձր օդափոխվող միջավայրում ֆերմենտը կարող է ներգրավված լինել ջրածնի պերօքսիդի արտադրության մեջ։.։

Գենոմ
Բիֆիդոբակտերիաների ցեղին պատկանող գենոմի մեծությունը տատանվում է 1.73-ից (Bifidobacterium indicum) մինչև 3.25 Մբ (Bifidobacterium biavatii)(անգ․ megabase, Mb), որը համապատասխանում է 1352 և 2557 կանխատեսված սպիտակուցային կոդավորման "բաց ընթերցման շրջանակներին" ։

Բիֆիդոբակտերիաների գեների ֆունկցիոնալ դասակարգումը, ներառյալ այս ցեղի պանգենոմըը, ցույց է տվել, որ հայտնաբերված բիֆիդոբակտերիալ գեների 13.7%-ը կոդավորում են ածխաջրածնային նյութափոխանակության մեջ ներգրավված ֆերմենտները ։

Կլինիկական կիրառություններ
Բիֆիդոբակտերիաներ կիրառումը, որպես պրոբիոտիկ և լրացուցիչ բուժման մեթոդ խոցային կոլիտի ավանդական բուժման համար ցույց է տվել, որ այն ունի դրական կապ ապաքինման արագության և ռեմիսիայի պահպանման հետ։ Բիֆիդոբակտերիաների որոշ շտամներ համարվում են կարևոր պրոբիոտիկներ և օգտագործվում են սննդի արդյունաբերության մեջ։ Բիֆիդոբակտերիաների տարբեր տեսակներ և/կամ շտամներ կարող են ունենալ մի շարք օգտակար ազդեցություն առողջության վրա, ներառյալ աղիքային մանրէների հոմեոստազի կարգավորումը, պաթոգենների և վնասակար բակտերիաների արգելակումը, որոնք գաղութացնում և/կամ վարակում են աղիների լորձաթաղանթը, տեղական և համակարգային իմունային պատասխանների մոդուլյացիան, պրոքաղցկեղային ֆերմենտային գործունեության ճնշումը միկրոբիոտայի ներսում, վիտամինների արտադրությունը և մի շարք սննդային միացությունների վերափոխումը բիոակտիվ մոլեկուլների։ Բիֆիդոբակտերիաները բարելավում են աղիների լորձաթաղանթային պատնեշը և ցածրացնում են լիպոպոլիսախարիդների մակարդակը աղիքներում ։

Բիֆիդոբակտերիաները կարող են նաև բարելավել որովայնի ցավը գրգռված աղու համախտանիշի (ԳԱՀ) դեպքում, թեև դրա վերաբերյալ ուսումնասիրությունները վերջնական չեն։

Բնական եղանակով առաջացած բիֆիդոբակտերիաները կարող են խանգարել նորածինների մոտ գրամ-բացասական պաթոգենների աճիը։

Մայրական կաթը պարունակում է կաթնաշաքարի բարձր կոնցենտրացիա և ավելի քիչ քանակությամբ ֆոսֆատ (pH բուֆեր)։ Հետևաբար, երբ մոր կաթը կաթնաթթվային բակտերիաների ազդեցությամբ (ներառյալ բիֆիդոբակտերիաները) ենթարկվում է ֆերմենտացիայի նորածնի ստամոքս-աղիքային տրակտում, pH-ը կարող է նվազել, ինչը դժվարեցնում է գրամ-բացասական բակտերիաների աճը։

Բիֆիդոբակտերիաները և մանկական աղիները 
Նորածնի աղիները մինչ ծնվելը համեմատաբար ստերիլ են։ Ժամանակի ընթացքում աղիներում մանրէներ հայտնվում են շրջակա միջավայրից և մորից ։ Երեխայի աղիներին հատուկ միկրոբիոտան տարբերվում է մեծահասակների աղիների միկրոբիոտայից։ Մոտ երեք տարեկան հասակում երեխայի աղիների միկրոբիոմը հասնում է իր չափահաս փուլին։ Այդ ընթացքում նրա միկրոբիոմի բազմազանությունը մեծանում է, կայունանում և երեխան անցնում է պինդ սննդի։ Ի տարբերություն արհեստական սնուցում ստացող երեխաների, կրծքով սնվող նորածիններն ավելի վաղ են գաղութացվում բիֆիդոբակտերիաների կողմից ։ Բիֆիդոբակտերիան մանկական աղիքների միկրոբիոմի ամենատարածված բակտերիան է ։ Նորածինների մոտ ժամանակի ընթացքում դիտվում է գենոտիպերի ավելի շատ փոփոխականություն, ինչը նրանց դարձնում է ավելի քիչ կայուն ի համեմատ չափահաս բիֆիդոբակտերիաների։ Նորածինների և երեք տարեկանից ցածր երեխաների մոտ մանրադիտակային հետազոտությունը ցույց է տվել բակտերիաների ցածր բազմազանություն։ Բայց ի տարբերություն մեծահասակների, անհատների միջև դիտվել է ավելի մեծ բազմազանություն ։ Կրծքով կերաակրման նվազման և պինդ սննդի ընդունման ավելացման շնորհիվ դիտվում է բիֆիդոբակտերիաների քանակի կրճատում և միկրոբիոմի բազմազանության աճ։ Կաթնասունների կաթը պարունակում է օլիգոսախարիդներ, որոնք ենթարկվեւմ են բնական ընտրության։ Մարդու կաթի օլիգոսախարիդները չեն մարսվում ֆերմենտների կողմից և մինչև աղիներ հասնելը մնում են անփոփոխ, որտեղ ենթարկվում են տրոհման աղիների մանրէների կողմից։ Բիֆիդոբակտերիաների որոշ տեսակների (B. longum, B. bifidum, B. breve) գենոմները պարունակում են գեներ, որոնք կարող են հիդրոլիզացնել մարդու կաթի որոշ օլիգոսախարիդներ, դրանք ավելի մեծ քանակությամբ հայտնաբերվել են կրծքով կերակրվող նորածինների մոտ։ Մարդկանց կողմից արտադրվող գլիկանները B. bifidum-ի համար վերածվում են սննդի և էներգիայի աղբյուրի, ցույց տալով համէվոլյուցիայի օրինակ ։

 Տեսակներ 
The genus Bifidobacterium comprises the following species:

 B. actinocoloniiforme Killer et al. 2011
 B. adolescentis Reuter 1963 (Approved Lists 1980)
 B. aemilianum Alberoni et al. 2019
 B. aerophilum Michelini et al. 2017
 B. aesculapii Modesto et al. 2014
 B. amazonense Lugli et al. 2021
 B. angulatum Scardovi and Crociani 1974 (Approved Lists 1980)
 B. animalis (Mitsuoka 1969) Scardovi and Trovatelli 1974 (Approved Lists 1980)
 B. anseris Lugli et al. 2018
 B. apousia Chen et al. 2022
 B. apri Pechar et al. 2017
 B. aquikefiri Laureys et al. 2016
 B. asteroides Scardovi and Trovatelli 1969 (Approved Lists 1980)
 B. avesanii Michelini et al. 2019
 B. biavatii Endo et al. 2012
 B. bifidum (Tissier 1900) Orla-Jensen 1924 (Approved Lists 1980)
 B. bohemicum Killer et al. 2011
 B. bombi Killer et al. 2009
 B. boum Scardovi et al. 1979 (Approved Lists 1980)
 B. breve Reuter 1963 (Approved Lists 1980)
 B. callimiconis Duranti et al. 2019
 B. callitrichidarum Modesto et al. 2018
 B. callitrichos Endo et al. 2012
 B. canis Neuzil-Bunesova et al. 2020
 B. castoris Duranti et al. 2019
 B. catenulatum Scardovi and Crociani 1974 (Approved Lists 1980)
 B. catulorum Modesto et al. 2018
 B. cebidarum Duranti et al. 2020
 B. choerinum Scardovi et al. 1979 (Approved Lists 1980)
 B.choladohabitans Chen et al. 2022
 B. choloepi Modesto et al. 2020
 B. colobi Lugli et al. 2021
 B. commune Praet et al. 2015

 B. criceti Lugli et al. 2018
 "B. crudilactis" Delcenserie et al. 2007
 B.cuniculi Scardovi et al. 1979 (Approved Lists 1980)

 B. dentium Scardovi and Crociani 1974 (Approved Lists 1980)
 B. dolichotidis Duranti et al. 2019
 "B. eriksonii" Cato et al. 1970
 B. erythrocebi Neuzil-Bunesova et al. 2021
 B. eulemuris Michelini et al. 2016
 B. faecale Choi et al. 2014
 B. felsineum Modesto et al. 2020
 B. gallicum Lauer 1990
 B. gallinarum Watabe et al. 1983
 B. globosum (ex Scardovi et al. 1969) Biavati et al. 1982
 B. goeldii Duranti et al. 2019
 B. hapali Michelini et al. 2016
 B. Lugli et al. 2018
 B. indicum Scardovi and Trovatelli 1969 (Approved Lists 1980)

 B. italicum Lugli et al. 2018
 B. jacchi Modesto et al. 2019

 B. lemurum Modesto et al. 2015
 B. leontopitheci Duranti et al. 2020
 B. longum Reuter 1963 (Approved Lists 1980)
 B. magnum Scardovi and Zani 1974 (Approved Lists 1980)
 B.margollesii Lugli et al. 2018
 B. merycicum Biavati and Mattarelli 1991
 B. miconis Lugli et al. 2021
 B. miconisargentati Lugli et al. 2021
 B. minimum Biavati et al. 1982
 B. mongoliense Watanabe et al. 2009
 B. moraviense Neuzil-Bunesova et al. 2021
 B. moukalabense Tsuchida et al. 2014
 B. myosotis Michelini et al. 2016
 B. oedipodis Neuzil-Bunesova et al. 2021
 B. olomucense Neuzil-Bunesova et al. 2021
 B. panos Neuzil-Bunesova et al. 2021
 B. parmae Lugli et al. 2018
 "B. platyrrhinorum" Modesto et al. 2020
 B. pluvialisilvae Lugli et al. 2021
 B. polysaccharolyticum Chen et al. 2022
 B. pongonis Lugli et al. 2021
 B. porcinum (Zhu et al. 2003) Nouioui et al. 2018
 B. primatium Modesto et al. 2020
 B. pseudocatenulatum Scardovi et al. 1979 (Approved Lists 1980)
 B. pseudolongum Mitsuoka 1969 (Approved Lists 1980)
 B. psychraerophilum Simpson et al. 2004
 B. pullorum  Trovatelli et al. 1974 (Approved Lists 1980)
 B. ramosum Michelini et al. 2017
 B. reuteri Endo et al. 2012
 B. rousetti Modesto et al. 2021
 "B. ruminale" Scardovi et al. 1969
 B. ruminantium Biavati and Mattarelli 1991

 B. saguini Endo et al. 2012
 B. saguinibicoloris Lugli et al. 2021
 "B. saimiriisciurei" Modesto et al. 2020
 B. samirii Duranti et al. 2019
 B. santillanense Lugli et al. 2021
 B. scaligerum Modesto et al. 2020
 B. scardovii Hoyles et al. 2002
 B. simiarum Modesto et al. 2020
 B. simiiventris Lugli et al. 2021
 B. stellenboschense Endo et al. 2012

 B. subtile Biavati et al. 1982

 B. thermacidophilum Dong et al. 2000

 B. thermophilum corrig. Mitsuoka 1969 (Approved Lists 1980)
 B. tibiigranuli Eckel et al. 2020
 B. tissieri corrig. Michelini et al. 2016

 B. tsurumiense Okamoto et al. 2008
 "B. urinalis" Hojo et al. 2007
 B. vansinderenii Duranti et al. 2017
 B. vespertilionis Modesto et al. 2021
 B. xylocopae'' Alberoni et al. 2019

Տես նաև 
 List of bacterial vaginosis microbiota
 Probiotic
 Proteobiotics
 Prebiotics

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Bifidobacterium  at Microbe Wiki 
 Genomes Online Database contains many Bifidobacterium genome projects
 Comparative Analysis of Bifidobacterium Genomes (at DOE's IMG system)
 Bifidobacterium at BacDive -  the Bacterial Diversity Metadatabase
Spotlight on Bifidobacteria

Bifidobacteriales
Gut flora bacteria
Bacterial vaginosis
Bacteria genera
Բակտերիաներ
Գրամ-դրական բակտերիաներ