J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Créé le 10 décembre 2007
Dernière mise à jour le 04 mars 2010
LACTOBACILLUS HAYAKITENSIS
Le genre Lactobacillus1 renferme de nombreuses espèces ou sous-espèces (voir le fichier Lactobacillus in List of Procaryotic names with Standing in Nomenclature) associées aux muqueuses de l'homme et de l'animal et jouant un rôle important dans l'industrie agro-alimentaire (ferments, producteurs d'arômes, probiotiques...) ou dans l'industrie pharmaceutique (préparations visant à maintenir ou à restaurer les flores).
Les espèces Lactobacillus agilis, Lactobacillus crispatus, ¤ Lactobacillus equi, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus ruminis, Lactobacillus reuteri et Lactobacillus salivarius ont été mises en évidence dans l'intestin des chevaux. À ces espèces il convient de rajouter Lactobacillus hayakitensis, décrit en décembre 2007.
La nomenclature de Lactobacillus hayakitensis a été validement publiée le 06 décembre 2007 par Morita et al. pour deux souches bactériennes isolées des fèces de chevaux élevés au Japon (île d'Hokkaido, rédion d'Hayakita).
L'analyse des séquences des ARNr 16S révèle une parenté avec Lactobacillus salivarius, Lactobacillus aviarius, Lactobacillus saerimneri et Lactobacillus acidipsicis. Les homologies ADN-ADN, effectuées entre la souche KBL13 (qui sera désignées comme la souche type de Lactobacillus hayakitensis) et les souches types des taxons phylogénétiquement les plus proches (Lactobacillus salivarius et Lactobacillus aviarius subsp. araffinosus), montrent que les deux souches d'origine equine constituent une genomospecies2 distincte (les pourcentages d'homologie sont inférieurs à 14,3 p. cent).
Les souches de Lactobacillus hayakitensis sont constituées de bacilles à Gram positif, immobiles, non sporulés, de 1,0 à 1,5 µm de diamètre sur 3,0 à 5,0 µm de longueur, se présentant de manière isolée ou groupés par deux, aéro-anaérobies, catalase négative et à métabolisme homofermentaire (production d'acide L-lactique).
En galerie API 50CH (résultats lus après 48 heures d'incubation à 37 °C), une acidification est observée pour le cellobiose, l'esculine, le fructose, le gentiobiose, le glucose, le maltose, le mannitol, le mannose, le saccharose et la salicine. L'amygdaline et le raffinose sont faiblement acidifiés.
Une réponse variable est obtenue pour l'acidification de l'arbutine, de la N-acétyl-D-glucosamine et du raffinose.
Sur gélose MRS3 incubée à 37 °C, les colonies sont circulaires ou légèrement irrégulières, blanches, lisses ou légèrement rugueuses, convexes et leur diamètre est d'environ 1,5 mm. La souche type de l'espèce cultive à 45 °C ou en présence de 3,0 p. cent de NaCl. En revanche, elle ne cultive ni à 15 °C ni en présence de 4,5 p. cent de NaCl.
L'acidifaction du cellobiose, l'acidification du gentiobiose et la production exclusive d'acide L-lactique permettent de différencier Lactobacillus hayakitensis de ¤ Lactobacillus equi.
Une étude réalisée sur neuf chevaux a montré que Lactobacillus hayakitensis, ¤ Lactobacillus equigenerosi et ¤ Lactobacillus equi sont les espèces du genre Lactobacillus les plus abondantes dans l'intestin des chevaux pur-sang élevés au Japon.
L'ingestion d'une souche de Lactobacillus hayakitensis a permis de mettre en évidence un effet probiotique aussi bien chez des rats que chez des chevaux pur-sang.
Orientation bibliographique
MORITA (H.), NAKANO (A.), SHIMAZU (M.), TOH (H.), NAKAJIMA (F.), NAGAYAMA (M.), HISAMATSU (S.), KATO (Y.), TAKAGI (M.), TAKAMI (H.), AKITA (H.), MATSUMOTO (M.), MASAOKA (T.) et MURAKAMI (M.) : Lactobacillus hayakitensis, L. equigenerosi and L. equi, predominant lactobacilli in the intestinal flora of healthy thoroughbreds. Anim. Sci. J., 2009, 80, 339–346.
MORITA (H.), SHIRATORI (C.), MURAKAMI (M.), TAKAMI (H.), KATO (Y.), ENDO (A.), NAKAJIMA (F.), TAKAGI (M.), AKITA (H.), OKADA (S.) et MASAOKA (T.) : Lactobacillus hayakitensis sp. nov., isolated from intestines of healthy thoroughbreds. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2007, 57, 2836-2839.
MOROTOMI (M.), YUKI (N.), KADO (Y.), KUSHIRO (A.), SHIMAZAKI (T.), WATANABE (K.) et YUYAMA (T.) : Lactobacillus equi sp. nov., a predominant intestinal Lactobacillus species of the horse isolated from faeces of healthy horses. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2002, 52, 211-214.
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Le genre Lactobacillus est, quantitativement, le plus important des genres du groupe des bactéries lactiques.
Les Lactobacillus sp. sont très hétérogènes et les diverses espèces présentent des caractères phénotypiques, biochimiques et physiologiques variés. Cette hétérogénéité est reflétée par les valeurs des G + C p. cent qui, selon les espèces, varient de 32 à 55.
Les souches de lactobacilles sont constituées de bactéries à Gram positif. Généralement les cellules se présentent sous la forme de bacilles longs et fins (parfois incurvés) ou de coccobacilles dont la forme évoque une corynébactérie. Toutefois, les souches de ¤ Lactobacillus equigenerosi et de Lactobacillus gastricus sont constituées de coques ou de cellules ovoïdes. Les lactobacilles sont non sporulés, généralement immobiles (pour les souches mobiles, la ciliature est péritriche), catalase négative, généralement nitrate réductase négative, gélatinase négative, possédant un métabolisme fermentatif (l'acide lactique représente au moins 50 p. cent des produits de fermentation) et présentant des exigences nutritionnelles complexes.
Le type respiratoire est très généralement aéro-anaérobie, mais une atmosphère strictement aérobie a souvent un effet inhibiteur sur la croissance. La croissance sur des milieux solides est généralement stimulée par une réduction de la tension en oxygène et par l'adjonction de 5 à 10 p. cent de dioxyde de carbone. Quelques espèces ne cultivent qu'en anaérobiose lors de l'isolement et ¤ Lactobacillus equicursoris est une espèce anaérobie.
La température optimale de croissance est généralement comprise entre 30 et 40 °C. Mais, selon les espèces, une culture peut être observée pour des températures variant de 2 à 53 °C.
Les lactobacilles ont un habitat vaste et ils sont présents dans de nombreux biotopes : eau, sol, lait et produits laitiers, végétaux, ensilages, produits carnés, poissons, bière, vin, fruits et jus de fruits, intestin, bouche et vagin de l'homme et de nombreuses espèces animales. Plusieurs espèces du genre sont utilisées comme probiotiques et les lactobacilles jouent un rôle important dans la technologie des denrées alimentaires.
Ce sont des bactéries non pathogènes sauf, rarement, pour des individus immunodéprimés ou souffrant de pathologies graves.
En 1919, Orla-Jensen a proposé de diviser le genre en trois sous-genres : "Thermobacterium", "Streptobacterium" et "Betabacterium". Ces nomenclatures n'ont pas été retenues par les Approved Lists of Bacterial Names, elles n'ont pas été validées depuis le premier janvier 1980 et elles n'ont pas de statut dans la nomenclature.
La classification de Orla-Jensen ne correspondait à aucune réalité taxonomique toutefois, elle est toujours utilisée en pratique même si les noms des sous-genres sont remplacés par des qualificatifs illustrant les caractéristiques de la fermentation. On distingue ainsi :
. Les lactobacilles homofermentaires stricts (ancien sous-genre "Thermobacterium") qui dégradent les hexoses en acide lactique (exclusivement par la voie homofermentaire d'Embden Meyerhof), qui ne dégradent pas les pentoses et qui ne produisent pas de CO2 lors de la fermentation du glucose ou du gluconate.
. Les lactobacilles hétérofermentaires stricts (ancien sous-genre "Betabacterium") qui fermentent les hexoses (voie hétérofermentaire de la 6-phosphogluconate déshydrogénase / phosphocétolase) en acide lactique, acide acétique ou éthanol et CO2 et qui dégradent les pentoses (voie hétérofermentative de la glycéraldéhyde-3-phosphate / pyruvate kinase / lactate déshydrogénase) en acide acétique et en acide lactique. Ces bactéries produisent du CO2 lors de la fermentation du glucose et du gluconate.
. Les lactobacilles hétérofermentaires facultatifs (ancien sous-genre "Streptobacterium") qui métabolisent les hexoses en acide lactique par la voie homofermentaire d'Embden Meyerhof et qui dégradent les pentoses par voie hétérofermentaire. Ils ne produisent pas de CO2 lors de la fermentation du glucose mais ils en produisent lors de la fermentation du gluconate.
La liste des espèces incluses dans le genre est donnée dans le fichier Lactobacillus in List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature.
Pour plus d'information, voir HAMMES (W.P.) et HERTEL (C.) : Genus I. Lactobacillus beijerinck 1901, 212AL. In: P. DE VOS, G.M. GARRITY, D. JONES, N.R. KRIEG, W. LUDWIG, F.A. RAINEY, K.H. SCHLEIFER and W.B. WHITMAN (eds): Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, second edition, vol. 3 (The Firmicutes), Springer, Dordrecht, Heidelberg, London, New York, 2009, pp. 465-511.
2 : Pour la définition d'une genomospecies voir le fichier Définitions d'une genomospecies et d'une espèce bactérienne.
3 : Composition (pour 1 litre de milieu) de la gélose MRS (DeMan, Rogosa et Sharpe) :
Glucose : 20,0 g
Peptone : 10,0 g
Agar : 10,0 g
Extraits de viande de bœuf : 8,0 g
Acétate de sodium, 3H2O : 5,0 g
Extraits de levure : 4,0 g
K2HPO4 : 2,0 g
Citrate d'ammonium : 2,0 g
MgSO4.7H2O : 0,2 g
MnSO4.4H2O : 0,05 g
Tween 80 : 1,0 mL