Lactococcus lactis

Bioy Immun Up Halsspray

Lactococcus lactis ist ein kugelförmiges Bakterium, welches zur Ordnung der Lactobacillales, also der Ordnung der Milchsäurebakterien gehört. Es ist in der Lage, Milchzucker zu linksdrehender Milchsäure zu vergären und verursacht dadurch eine Ansäuerung seiner Umgebung. Bei sehr niedrigen pH-Werten kann L.lactis auch rechtsdrehende Milchsäure produzieren. Die Art L.lactis gliedert sich in zwei Subspezies. Zum einen in die subsp. lactis und zum anderen in die subsp. cremoris. L. lactis findet breite Anwendung in der Herstellung von fermentierten Milchprodukten, wie beispielsweise Buttermilch, Joghurt oder Käse. Beim Menschen kann das Milchsäurebakterium natürlicherweise im Magen-Darm-Trakt und Vaginaltrakt nachgewiesen werden (1).

Funktion im Körper

Vorkommen und Bedeutung von Lactococcus lactis

Lactococcus lactis kann beim gesunden Menschen unter normalen Bedingungen vor allem im Magen-Darm-Trakt und bei Frauen im Vaginaltrakt gefunden werden. Darüber hinaus wird L. lactis bei der Produktion verschiedener Milchprodukte verwendet. Dabei wird die Subspezies lactis zur Herstellung von weichem Käse, Kefir und Quark verwendet. Die Subspezies cremoris findet dagegen in der Produktion von hartem Käse, Buttermilch oder Creme Fraîche Anwendung. Biotechnologisch werden mit Hilfe des Bakteriums der antibakteriell wirksame Konservierungsstoff Nisin sowie weitere Proteine gewonnen. Darüber hinaus kann Lactococcus lactis auf der Oberfläche verschiedener Pflanzen sowie im Magen-Darm-Trakt von Kühen nachgewiesen werden (1).

Medizinische Bedeutung Lactococcus lactis

Lactococcus lactis verursacht in der Regel keine Krankheiten. Es übersteht nach Einnahme unbeschadet die Magen-Darm-Passage und kann im Darm Proteine produzieren und an seine Umgebung abgeben. Dabei besiedelt das Bakterium den Magen-Darm-Trakt aber nicht dauerhaft. L. lactis weist verschiedene antimikrobielle Effekte auf und kann in Folge dessen auch schädliche Erreger aus seiner Umgebung verdrängen und diese bekämpfen (1).

Positive Eigenschaften von Lactococcus lactis sind:

  • Produktion von antimikrobiell wirksamen Substanzen gegen krankheitserregende Keime, wie beispielsweise die Bacteriocine Nisin oder Lacticin (2)
  • Ansäuerung der Lebensumgebung durch die Produktion von Milchsäure (2)
  • Produktion von antioxidativ wirkenden Molekülen, sogenannten Exopolysacchariden (EPS) (3)
  • Entzündungshemmende Eigenschaften und Modulation sowie Aktivierung des Immunsystems (4) (5) (6)
  • Günstige Beeinflussung der Bakterienflora im Darm (7)

Negative Eigenschaften von Lactococcus lactis sind:

Lactococcus lactis kann beim Menschen natürlicherweise in der Bakterienflora des menschlichen Magen-Darm-Traktes gefunden werden und verursacht für gewöhnlich keine Krankheiten. In Ausnahmefällen kann das Bakterium beim Menschen trotzdem zu Infektionen führen. Am häufigsten sind Menschen mit einem geschwächten Immunsystem oder schwer erkrankte Menschen von solchen Infektionen betroffen (8).

  • Selten kann L. lactis in das Blutsystem eindringen und so eine Blutvergiftung, auch Sepsis genannt, auslösen (8)
  • Darüber hinaus können weitere Komplikationen beim Eindringen von L. lactis in den Blutkreislauf auftreten. Hierzu gehören unter anderem Hirnabszesse, Gelenkentzündungen, Infektionen der Herzklappen, Leberabszesse sowie eine Infektion des Knochens, welche auch als Osteomyelitis bezeichnet wird (8).

Mangel an L. lactis Stämmen und Folgeerkrankungen

Lactococcus lactis kann bei gesunden Menschen im Magen-Darm-Trakt nachgewiesen werden. Das Milchsäurebakterium kann positiv auf die Zusammensetzung der Darmflora des Menschen einwirken. Hierbei kann L. lactis unter anderem einem Ungleichgewicht zwischen gesundheitsförderlichen und schädlichen, also krankheitsverursachenden Bakterien, in der Darmflora entgegenwirken. Die Auswirkungen dieser Imbalance können unter anderem die Begünstigung einer Entwicklung von Übergewicht, Funktionsstörrungen des Magen-Darm-Systems oder etwa eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen des Verdauungssystems mit Krankheitserregern sein. Eine sogenannte Stuhlanalyse liefert in diesem Zusammenhang Informationen über die Zusammensetzung der Bakterienflora im Darm.

Verwendung von L. lactis Stämmen in der Medizin

Probiotische Lactococcus lactis Stämme können als Probiotika in der Therapie diverser Krankheitsbilder eingesetzt werden. Die therapeutischen und vorbeugenden Wirkungen der probiotischen L. lactis Bakterien werden aktuell in vielen Studien untersucht.

  • Behandlung von Fettstoffwechselstörungen und Bluthochdruck

Die Gabe von probiotischen L. lactis Stämmen führte im Tierversuch bei Ratten mit Bluthochdruck zu einer Senkung des Blutdruckes. Darüber hinaus wurde bei den Ratten zusätzlich eine Verminderung von Blutfettwerten, vor allem der Triglyceride und des LDL-Cholesterins, bei Gabe der L. lactis Stämme beobachtet. Diese Erfahrungen aus tierexperimentellen Studien liefern Hinweise darauf, dass probiotische Lactoccocus lactis Stämme möglicherweise unterstützend zur Behandlung von Bluthochdruck und Fettstoffwechselstörungen eingesetzt werden könnten (9). Inwieweit diese Ergebnisse jedoch auf den Menschen übertragbar sind, müssen weitere Untersuchungen klären.

  • Behandlung und Vorbeugung von Allergien

Die Einnahme von L. lactis kann allergische Erkrankungen positiv beeinflussen. So konnten tierexperimentelle Studien bei neugeborenen Schweinen zeigen, dass die regelmäßige Einnahme von L. lactis das Auftreten von Allergien verhindern konnte (5). Darüber hinaus kann eine Therapie mit L.lactis der Entstehung eines atopischen Ekzems (Neurodermitis) bei familiär vorbelasteten Kindern vorbeugen. Die Behandlung mit L. lactis von Müttern während der Schwangerschaft sowie für weitere 6 Monate nach der Geburt, konnte in einer Studie das Risiko für die Entstehung eines atopischen Ekzems bei diesen Kindern senken (10).

  • Förderung eines gesunden Hautbildes

Eine Therapie mit Lactococcus lactis kann sich positiv auf die Feuchtigkeit der Haut auswirken und zu einer Verbesserung der Hautelastizität führen (11).

  • Vorbeugung von Infektionen und Aktivierung des Immunsystems

Lactococcus lactis kann die Immunabwehr gegenüber krankheitserregenden Keimen aktivieren und dadurch beispielsweise Symptome einer gewöhnlichen Erkältung und darüber hinaus auch der Grippe abmildern (6).

  • Behandlung von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen

Die Gabe eines L. lactis Stammes konnte im Tierversuch bei Ratten mit chemisch verursachter Darmentzündung die entzündliche Aktivität abmildern und führte zu einer Verbesserung des Krankheitsbildes (3). Daher könnte L. lactis in der Therapie chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen Anwendung finden. Darüber hinaus sind aber noch weiterführende klinische Studien notwendig, um den Stellenwert von L. lactis in der Therapie von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen genauer zu untersuchen (4).

Einsatz von L. lactis Stämmen als Probiotika

Probiotische Lactococcus lactis Stämme werden in verschiedenen Darreichungsformen und Produkten angeboten. Häufig wird L. lactis dabei mit anderen probiotisch wirksamen Bakterienstämmen kombiniert.

Probiotische L. lactis Stämme stehen zur Verfügung als:

  • Granulat
  • Pulver
  • Magensaftresistente Kapseln

In Deutschland werden Probiotika als Arzneimittel oder Zusatzstoffe verkauft, die jeweils gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen unterliegen. Die Einnahme der Probiotika sollte grundsätzlich über einen längeren Zeitraum erfolgen. Es wird regelhaft eine Anwendungsdauer von mindesten acht Wochen empfohlen. Vor Anwendung der Probiotika ist es ratsam, mit Ihrem Arzt über die Behandlungsdauer und Art der Anwendung zu sprechen. Bei bereits bestehenden, schweren Erkrankungen oder einer bekannten Schwächung des Immunsystems, sollten Sie sich vor Therapiebeginn von Ihrem behandelnden Arzt beraten lassen.

Quellen

(1) https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Lactococcus_lactis
(2) Song, Adelene Ai-Lian et al. "A Review on Lactococcus Lactis: From Food to Factory." Microbial Cell Factories 16 (2017): 55.
(3) Yuxing Guo, Daodong Pan, Yangying Sun, Lingying Xin, Hua Li, Xiaoqun Zeng, Antioxidant activity of phosphorylated exopolysaccharide produced by Lactococcus lactis subsp. lactis, Carbohydrate Polymers, Volume 97, Issue 2, 2013, Pages 849-854.
(4) Miho Kawahara, Maki Nemoto, Toru Nakata, Saya Kondo, Hajime Takahashi, Bon Kimura, Takashi Kuda, Anti-inflammatory properties of fermented soy milk with Lactococcus lactis subsp. lactis S-SU2 in murine macrophage RAW264.7 cells and DSS-induced IBD model mice, International Immunopharmacology, Volume 26, Issue 2, 2015, Pages 295-303.
(5) P. Rupa, J. Schmied, B.N. Wilkie, Prophylaxis of experimentally induced ovomucoid allergy in neonatal pigs using Lactococcus lactis, Veterinary Immunology and Immunopathology, Volume 140, Issues 1-2, 2011, Pages 23-29.
(6) Takeo Shibata, Masaya Kanayama, Munetaka Haida, Shuhei Fujimoto, Takashige Oroguchi, Kenji Sata, Nobutaka Mita, Tomoko Kutsuzawa, Mayumi Ikeuchi, Mayu Kondo, Kimitoshi Naito, Michio Tsuda, Yasuhiro Nishizaki, Naoaki Ishii, Lactococcus lactis JCM5805 activates anti-viral immunity and reduces symptoms of common cold and influenza in healthy adults in a randomized controlled trial, Journal of Functional Foods, Volume 24, 2016, Pages 492-500,
(7) Scott, Karen P. et al. "Manipulating the Gut Microbiota to Maintain Health and Treat Disease." Microbial Ecology in Health and Disease 26 (2015): 10.3402/mehd.v26.25877.
(8) Karaaslan A, Soysal A, Kepenekli Kadayifci E, Yakut N, Ocal Demir S, Akkoc G, Atici S, Sarmis A, Ulger Toprak N, Bakir M (2016) Lactococcus lactis spp lactis infection in infants with chronic diarrhea: two cases report and literature review in children. J Infect Dev Ctries 10:304-307.
(9) Rodríguez-Figueroa, José & González-Córdova, A.F. & García, Humberto & Hernandez-Mendoza, Adrian & Vallejo-Cordoba, Belinda. (2013). Antihypertensive and hypolipidemic effect of milk fermented by specific Lactococcus lactis strains. Journal of dairy science. 96. 10.3168/jds.2012-6014.
(10) Kim, J. Y., Kwon, J. H., Ahn, S. H., Lee, S. I., Han, Y. S., Choi, Y. O., Lee, S. Y., Ahn, K. M. and Ji, G. E. (2010), Effect of probiotic mix (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus acidophilus) in the primary prevention of eczema: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Pediatric Allergy and Immunology, 21: e386-e393
(11) Kimoto-Nira, Hiromi et al. "Oral Intake of Heat-Killed Cells of Lactococcus Lactis Strain H61 Promotes Skin Health in Women." Journal of Nutritional Science 1 (2012): e18.