Bifidobacterium longum

Bifidobacterium longum podobnie jak inne spośród ponad 50 gatunków z rodzaju bifidobakterii zamieszkuje układ pokarmowy człowieka. Co więcej jest jednym z dominujących gatunków bifidobakterii w układzie pokarmowym, zarówno noworodków jak i dorosłych ludzi.

Bifidobacterium longum jest gram-dodatnią, heterofermentatywną bakterią, która prowadzi oddychanie beztlenowe, jest pozbawiona możliwości poruszania się i nie tworzy przetrwalników. Zalicza się do wczesnych kolonizatorów, lecz jest też oznaczana w organizmach ludzi w zaawansowanym wieku.

Zdolność Bifidobacterium longum do towarzyszenia człowiekowi podczas całego życia wynika z łatwości z jaką szczepy tego gatunku przenoszą się pomiędzy członkami rodziny oraz ich zdolności odżywiania się szeroka grupą złożonych cukrów (glikanów). Potrafią egzystować w układzie pokarmowym dziecka karmionego wyłącznie mlekiem matki, rozkładać niestrawne części pokarmów roślinnych oraz pozyskiwać energię z substancji wytwarzanych przez ludzki organizm takich jak: mucyna, czyli białkowo-cukrowa ochronna cząsteczka, wytwarzana przez błony śluzowe układu pokarmowego.

Kluczową rolę Bifidobacterium longum w zachowanie zdrowia oddaje fakt, iż zmiany w obfitości występowania tych bakterii w układzie pokarmowym korelują z wieloma chorobami, także nie związanymi bezpośrednio z układem pokarmowym. W szczególności jednak, w stolcu zdrowych ludzi oznacza się wyższe zawartości B. longum, w porównaniu do osób cierpiących na choroby układu pokarmowego. Podobnie w odchodach dzieci z alergią oznacza się odmienna kompozycję bifidobaketri niż u zdrowych dzieci. Pokaźna liczba badań z udziałem ludzi i zwierząt dowiodła, iż B. longum posiada zdolność redukcji objawów i łagodzenia przewlekłych stanów zapalnych jelit. Dowiedziono, że bakterie tego gatunku potrafią zwalczać infekcje wywołane przez Salmonella typhimurium.

Proponuje się kilka mechanizmów odpowiedzialnych za dobroczynny wpływ B. Longum na ludzki organizm:

• produkuje specjalne enzymy, które łagodzą stres oksydacyjny i chronią komórki układu pokarmowego przed uszkodzeniem;
• reguluje jelitowy układ odpornościowy;
• produkuje metabolity, które dają jej przewagę nad patogenami w przywieraniu do ścian układu pokarmowego.

Ponadto B. Longum jest genetycznie przygotowana do produkcji witamin z grupy B: kwasu foliowego, ryboflawiny oraz niacyny. Obniża pH w środowisku jelitowym produkując kwasy (głownie octowy i mlekowy) oraz wytwarza bakteriocyny – specjalny rodzaj białek, który działa bakteriobójczo w stosunku do takich patogenów jak: Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens, and Escherichia coli.

Bibliografia:

• Biavati, B. and Mattarelli, P. (2001) The family Bifidobacteriaceae. In: The Prokaryotes (Dworkin, M., Falkow, S., Rosenberg, E., Schleifer, K.H. and Stackebrandt, E., Eds.), pp. 1–70. Springer, New York.
• Odamaki T, Bottacini F, Kato K, Mitsuyama E, Yoshida K, Horigome A, Xiao JZ, van Sinderen D. Genomic diversity and distribution of Bifidobacterium longum subsp. longum across the human lifespan. Sci Rep. 2018 Jan 8;8(1):85.
• S. Arboleya, C. Watkins, C. Stanton, and R. P. Ross, “Gut bifidobacterial populations in human health and aging,” rontiers in Microbiology, vol. 7, no. 1204, 2016.
• Ouwehand, A.C., Isolauri, E., He, F., Hashimoto, H., Benno, Y. and Salminen, S. (2001) Differences in ifidobacterium flora composition in allergic and healthy infants. J. Allergy Clin. Immunol. 108, 144–145.
• Shunyu Yao , Zixi Zhao , Weijun Wang , and Xiaolu Liu Bifidobacterium Longum: Protection against Inflammatory Bowel Disease. Journal of Immunology Research Volume 2021, Article ID 8030297, 11 pages
• Silva, A.M., Barbosa, F.H., Duarte, R., Vieira, L.Q., Arantes, R.M. and Nicoli, J.R. (2004) Effect of Bifidobacterium longum ingestion on experimental salmonellosis in mice. J. Appl. Microbiol. 97, 29–37.
• B. Reinert, Friendly tenants in the human gut: The genome of B. longum, Genome News Network, October 25 2002, http://www.genomenewsnetwork.org/articles/10_02/bifido.shtml. (20.04.2023)
• Schell, M.A., Karmirantzou, M., Snel, B., Vilanova, D., Berger, B., Pessi, G., Zwahlen, M.C., Desiere, F., Bork, P., Delley, M., Pridmore, R.D. and Arigoni, F. (2002) The genome sequence of Bifidobacterium longum reflects its adaptation to the human gastrointestinal tract. Proc Natl Acad Sci U S A.2002 Oct 29; 99(22): 14422-7.
• Martinez FA, Balciunas EM, Converti A, Cotter PD, de Souza Oliveira RP. Bacteriocin production by Bifidobacterium spp. A review. Biotechnol Adv. 2013 Jul-Aug;31(4):482-8.