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Articulo de referencia

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

\n* \"Thermobacterium bulgaricum\" {{small|Orla-Jensen 1919}}\n* ''Lactobacillus bulgaricus'' {{small|([[Orla-Jensen]] 1919) [[Rogosa]] & Hansen 1971 (Approved Lists 1980)}}"},"...

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Colonias de Lactobacillus bulgaricus cultivadas en agar lactosa azul de China, después de la incubación anaeróbica.

Lactobacillus bulgaricus es la principal bacteria utilizada en la producción de yogur . También desempeña un papel crucial en la maduración de algunos quesos , [ 3 ] así como en otros procesos que involucran productos fermentados naturalmente . Se define como una bacteria láctica homofermentativa debido a que el ácido láctico es el único producto final de su digestión de carbohidratos. También se considera un probiótico . [ 4 ]

Es un bacilo grampositivo que puede parecer largo y filamentoso. Es inmóvil y no forma esporas. También es no patógeno. Se considera acidófilo o acidófilo , ya que requiere un pH bajo (alrededor de 5,4–4,6) para crecer eficazmente. Además, es anaeróbico . [ 5 ] Al crecer en productos lácteos crudos, crea y mantiene el ambiente ácido que necesita para prosperar mediante la producción de ácido láctico. Además, crece de forma óptima a temperaturas de 40–44  °C en condiciones anaeróbicas. Tiene requerimientos nutricionales complejos que varían según el entorno. Estos incluyen carbohidratos, ácidos grasos insaturados, aminoácidos y vitaminas.

Identificada por primera vez en 1905 por el médico búlgaro Stamen Grigorov al aislar lo que más tarde se denominó Lactobacillus Bulgaricus de una muestra de yogur búlgaro, [ 6 ] la bacteria se puede encontrar de forma natural en el tracto gastrointestinal de los mamíferos que viven en la región de Sofía y a lo largo de la mesorregión de los montes Balcanes (Stara Planina) de la península balcánica. Una cepa, Lactobacillus bulgaricus GLB44 , se extrae de las hojas de Galanthus nivalis (campanilla de invierno) en Bulgaria. [ 7 ] La bacteria también se cultiva artificialmente en muchos países.

Usar

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se usa comúnmente junto con Streptococcus thermophilus [ 8 ] como iniciador para hacer yogur . La cepa Lb. bulgaricus 2038 se ha usado durante décadas para la fermentación del yogur. Las dos especies trabajan en sinergia, con L. d. bulgaricus produciendo aminoácidos a partir de las proteínas de la leche, que luego son utilizados por S. thermophilus . [ 8 ] Esta relación se considera simbiótica. Ambas especies producen ácido láctico , [ 8 ] que le da al yogur su sabor ácido y actúa como conservante. La disminución resultante del pH también coagula parcialmente las proteínas de la leche, como la caseína, lo que resulta en el espesor del yogur. [ 9 ] [ 10 ] Mientras fermenta la leche, L. d. bulgaricus produce acetaldehído , uno de los principales componentes del aroma del yogur. [ 10 ] Algunas cepas de L. d. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus , como L. bulgaricus GLB44 , también produce bacteriocinas , [ 11 ] que han demostrado eliminar bacterias no deseadas in vitro . La viabilidad de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus es extremadamente importante, ya que es necesaria para que fermente eficazmente y conserve los alimentos que produce. La liofilización es el método preferido para preservar la viabilidad de las células, pero no todas sobreviven a este proceso. [ 4 ]

Debido a su utilidad en los procesos de fermentación natural, específicamente en la elaboración de alimentos fermentados a partir de leche de vaca, esta bacteria tiene una gran importancia económica. Algunos de los mayores importadores son Japón, Estados Unidos y la Unión Europea.

También se la ha considerado un contaminante de la cerveza debido a su producción homofermentativa de ácido láctico, un sabor desagradable en muchos estilos de cerveza. Sin embargo, en otros estilos de cerveza, las bacterias lácticas pueden contribuir a la apariencia, el aroma, el sabor y/o la sensación en boca, y generalmente producen una acidez que de otro modo sería agradable. [ 12 ]

Historia

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus fue identificado por primera vez en 1905 por Stamen Grigorov , quien lo denominó Bacillus bulgaricus . [ 2 ]

Ilya Metchnikoff , profesor del Instituto Pasteur de París, investigó la relación entre la longevidad de los búlgaros y su consumo de yogur. Su hipótesis era que el envejecimiento se debía a la actividad putrefactiva, o proteólisis , de los microbios que producen sustancias tóxicas en el intestino.

Las bacterias proteolíticas, como los clostridios , que forman parte de la flora intestinal normal, producen sustancias tóxicas, entre ellas fenoles , amoníaco e indoles, mediante la digestión de proteínas . Estos compuestos son responsables de lo que Metchnikoff denominó autointoxicación intestinal , que, según él, era la causa de los cambios físicos asociados a la vejez. Ya se sabía en aquel entonces que la fermentación con bacterias lácticas inhibe el deterioro de la leche debido a su bajo pH .

La investigación de Metchnikoff también señaló que las poblaciones rurales del sureste de Europa y las estepas rusas consumen diariamente leche fermentada con bacterias lácticas y viven relativamente más tiempo que otras poblaciones. Basándose en estos datos, Metchnikoff propuso que el consumo de leche fermentada introduce bacterias lácticas inocuas en el intestino, aumentando la acidez intestinal e inhibiendo el crecimiento de bacterias proteolíticas. [ 13 ] Sus resultados fueron cuestionados después de que un estudio de 1920 demostrara que la bacteria no podía sobrevivir en los intestinos humanos, pero la idea, no obstante, dio inicio a la investigación sobre probióticos realmente útiles. [ 14 ]

Lactobacillus bulgaricus es un componente de VSL#3 .

En 2012 fue declarado microbio nacional de la India. [ 15 ] [ 16 ]

Historia taxonómica

En taxonomía bacteriana, el basiónimo de L. d. bulgaricus era "Thermobacterium bulgaricum" Orla-Jensen 1919. La entidad se convirtió en Lactobacillus bulgaricus en 1973 con el trabajo de Rugosa y Hansen, y fue reclasificada como una subespecie dentro de Lactobacillus delbrueckii en 1984. [ 1 ]

Investigación

Cuantificación en queso de leche de vaca mediante ensayo de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real

En 2017, se realizó un estudio sobre el desarrollo de un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real ( qPCR ) para cuantificar Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus en queso de leche de vaca. El objetivo de este estudio fue crear un método para identificar y cuantificar Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus, dos especies productoras de ácido láctico cruciales para la fermentación y maduración del queso, de manera oportuna mediante el uso de qPCR. De este estudio surgieron dos ensayos que utilizaron cebadores de PCR dirigidos al gen lacZ , los cuales se consideraron compatibles con las dos especies de bacterias lácticas ( BAL ). Esto permitió la cuantificación directa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus en queso producido a partir de leche de vaca sin pasteurizar. [ 3 ]

Efectos sobre la antigenicidad de las proteínas de la leche

Un estudio de 2012 planteó la cuestión de si Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus tenía algún efecto sobre la antigenicidad de cuatro tipos de proteínas de la leche: α-lactoalbúmina (α-LA), β-lactoglobulina (β-LG), α-caseína (α-CN) y β-caseína (β-CN). Estas proteínas son las principales proteínas que se encuentran en la leche de vaca y se sabe que tienen propiedades antigénicas en los humanos, especialmente en niños pequeños y lactantes. Entre el 2% y el 5% de los niños pequeños y lactantes experimentan alergia a las proteínas de la leche de vaca (APLV), que tiene efectos nocivos en su desarrollo e incluso puede provocar la muerte. Esta alergia se ve facilitada por la antigenicidad de las proteínas de la leche, que es la capacidad de las proteínas para desencadenar una respuesta inmune en el cuerpo que puede resultar en una serie de posibles reacciones alérgicas. El estudio se realizó simulando la digestión de leche sin fermentar y leche fermentada mediante la exposición a Lactobacillus delbrueckii subsp. Se compararon las antigenicidades de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus para determinar si la fermentación afectaba la antigenicidad de las proteínas. Las antigenicidades se midieron mediante un ensayo inmunoenzimático (ELISA). Los resultados indicaron que la fermentación de la leche de vaca por Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus redujo la antigenicidad de α-LA y β-CN. Sin embargo, también aumentó la antigenicidad de α-CN, mientras que β-LG no se vio afectada. [ 17 ]

Fluidez de la membrana subcelular bajo estrés osmótico y por frío

La eficacia de la criopreservación de bacterias lácticas no es constante y puede provocar la muerte celular. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se ha adaptado para defenderse del estrés por frío. La mayoría de las células reaccionan al frío modificando la fluidez de la membrana celular, pero esta bacteria en particular ha adquirido diferentes tácticas para combatirlo. La primera consiste en aumentar la viscosidad mediante la absorción de compuestos como disacáridos , polisacáridos , aminoácidos y antioxidantes . La segunda estrategia consiste en inducir respuestas activas durante la fermentación o los procesos posteriores a la fermentación. Al modificar estos procesos, se altera la temperatura, el pH y la composición del medio. Esto da como resultado la activación de vías metabólicas específicas, con la síntesis de proteínas de choque térmico. [ 18 ]

Supervivencia durante los procesos de liofilización

En 2017, se realizó un estudio para observar los efectos de seis sustancias diferentes en el crecimiento y la liofilización de Lactobacillus . El uso de Lactobacillus como cultivos iniciadores para la industria láctea depende del número de células viables y activas. Actualmente, el método preferido para preservar las células bacterianas es la liofilización; sin embargo, esto también provoca la muerte de algunas cepas. Esto se debe a diversas complicaciones de la liofilización, incluyendo la formación de cristales de hielo, la pérdida de fluidez de la membrana y la desnaturalización de macromoléculas importantes . A pesar de ello, la liofilización se ha utilizado durante décadas en la investigación microbiológica como método para almacenar y estabilizar cultivos. Se probaron seis sustancias: cloruro de sodio , sorbitol , manitol , manosa , glutamato monosódico y betaína , para determinar si tenían algún efecto sobre la supervivencia de las células después de la liofilización. Tres de las seis sustancias añadidas tuvieron un efecto positivo en el crecimiento y la liofilización de Lactobacillus: cloruro de sodio, sorbitol y glutamato de sodio. Los resultados sugieren que estas sustancias tienen efectos protectores sobre Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus en bajas concentraciones, pero tienen poco efecto o incluso algunos efectos nocivos en concentraciones más altas. Las concentraciones óptimas de sorbitol, cloruro de sodio y glutamato de sodio para obtener los efectos protectores deseados fueron 0,15 %, 0,6 % y 0,09 %, respectivamente. Se demostró que esto aumentaba drásticamente la viabilidad celular. [ 4 ]

Inmunoterapia para el cáncer

Según Helen Nauts del Instituto de Investigación del Cáncer , en una monografía que revisa los efectos de las infecciones bacterianas en varios tipos de cáncer, Ivan Bogdanov, un médico búlgaro, supuestamente produjo una vacuna compuesta de lactobacillus bulgaricus y la usó para tratar a dos pacientes con mieloma, induciendo la remisión en ambos casos. Uno falleció 18 meses después debido a la gripe, y el otro vivió 45 meses (la mediana de supervivencia en ese momento era de aproximadamente 12 a 18 meses). [ 19 ] Sin embargo, las referencias son documentos internos y conversaciones entre hospitales; no hay mención en la literatura médica en inglés. Hay disponible un artículo de un sitio web comercial y un supuesto documental (en búlgaro). [ 20 ]

Referencias

  1. 1 2 " Subespecie: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus" . lpsn.dsmz.de.
  2. ^ " Fundación Dr. Stamen Grigorov" . Consultado el 8 de enero de 2013 .
  3. 1 2 Stachelska, Milena Alicja; Foligni, Roberta (2018). "Desarrollo de un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real, eficaz y altamente específico para la identificación de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus en queso artesanal de leche cruda de vaca" . Acta Veterinaria Brno . 87 (3): 301– 308. doi : 10.2754/avb201887030301 . hdl : 11566/297966 . ISSN 0001-7213 . 
  4. ^ Escuela de Ingeniería Biológica y Alimentaria, Universidad de Ciencia y Tecnología de Shaanxi Xi?an, China ; Lechería Shaanxi Heshi, China; Chen, él; Huang, Jie; Shi, Xiaoyu; Li, Yichao; Liu, Yu (30 de diciembre de 2017). "Efectos de seis sustancias sobre el crecimiento y liofilización de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus [ pdf ] " . Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria . 16 (4): 403– 412. doi : 10.17306/J.AFS.2017.0512 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ↑ Hao, Pei; Zheng, Huajun; Yu, Yao; Ding, Guohui; Gu, Wenyi; Chen, Shuting; Yu, Zhonghao; Ren, Shuangxi; Oda, Munehiro; Konno, Tomonobu; Wang, Shengyue (2011-01-17). Ahmed, Niyaz (ed.). "Secuenciación completa y análisis pangenómico de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus revelan su base genética para la producción industrial de yogur" . PLOS ONE . 6 (1) e15964. Bibcode : 2011PLoSO...615964H . doi : 10.1371/journal.pone.0015964 . ISSN 1932-6203 . PMC 3022021. PMID 21264216 .   
  6. ^ Grigoroff, Stamen, 1905. Étude sur une lait fermentée comestible. Le "Kissélo mléko" de Bulgaria. Revue Médicale de la Suisse Romande. Ginebra. Georg&G., Libraires-Éditeurs. Biblioteca de la Universidad.
  7. ↑ Michaylova M, Minkova S, Kimura K, Sasaki T, Isawa K (abril de 2007). "Aislamiento y caracterización de Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus de plantas en Bulgaria" . FEMS Microbiology Letters . 269 (1): 160–9 . doi : 10.1111/j.1574-6968.2007.00631.x . PMID 17257163 . 
  8. 1 2 3 Courtin, P.; Regla, FO (2003). "Interacciones entre microorganismos en un ecosistema simple: las bacterias del yogur como modelo de estudio" . Le Lait . 84 ( 1– 2): 125– 134. doi : 10.1051/lait:2003031 .
  9. ↑ "De la leche al yogur: una historia contada con un microscopio electrónico" . Archivado del original el 20 de diciembre de 2010. Consultado el 19 de marzo de 2011 .
  10. 12 Zourari , A.; Accolas, JP; Desmazeaud, MJ (1992). "Metabolismo y características bioquímicas de las bacterias del yogur. Una revisión" (PDF) . Le Lait . 72 : 1– 34. doi : 10.1051/lait:199211 .
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  13. ↑ Anukam, Kingsley C.; et al. "Probióticos: 100 años (1907–2007) después de la observación de Elie Metchnikoff" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 4 de octubre de 2012. Consultado el 8 de enero de 2013 . 
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  15. ↑ "¡Ahora, India tiene un microbio nacional!" . Owsa . Archivado del original el 27-11-2019 . Recuperado el 22-08-2017 .
  16. ↑ "Educación para la Conservación de la Biodiversidad CoP-11, Hyderabad" . Oficina de Información de Prensa del Gobierno de la India . Oficina de Información de Prensa del Gobierno de la India, Ministerio de Medio Ambiente, Bosques y Cambio Climático. 18 de octubre de 2012. Consultado el 3 de mayo de 2019. El Ministro también anunció el Microbio Nacional de la India, que fue seleccionado por niños que habían visitado el Science Express Biodiversity Special, un tren que ha estado visitando varias estaciones en todo el país. La votación para el Microbio Nacional tuvo lugar en estas estaciones y los niños seleccionaron el Lactobacillus (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) como el Microbio Nacional de la India.
  17. ↑ Zheng, Zhe; Liao, Ping; Luo, Yongkang; Li, Zheng (junio de 2014). "Efectos de la fermentación por Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, la refrigeración y la digestión gastrointestinal simulada sobre la antigenicidad de cuatro proteínas de la leche: efectos sobre la antigenicidad de las proteínas de la leche" . Journal of Food Processing and Preservation . 38 (3): 1106– 1112. doi : 10.1111/jfpp.12069 .
  18. ↑ Meneghel, Julie; Passot, Stéphanie; Cenard, Stéphanie; Réfrégiers, Matthieu; Jamme, Frédéric; Fonseca, Fernanda (septiembre de 2017). "Fluidez de la membrana subcelular de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus bajo estrés por frío y osmótico". Applied Microbiology and Biotechnology . 101 (18): 6907– 6917. doi : 10.1007/s00253-017-8444-9 . ISSN 0175-7598 . PMID 28780605 . S2CID 23484383 .   
  19. ↑ Nauts, Helen C. (1975). "Mieloma múltiple: efectos beneficiosos de las infecciones agudas o la inmunoterapia (vacunas bacterianas)" (PDF) . Instituto de Investigación del Cáncer. Archivado del original (PDF) el 23 de octubre de 2022.{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  20. ↑ «БЪЛГАРСКОТО ЛЕКАРСТВО ПРОТИВ РАК» (en búlgaro) . Consultado el 20 de diciembre de 2022 .

Bibliografía

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  • Balows A, Truper HG, Dworkin M, Harder W, Schleifer KH (1992). "70" . Los procariotas: Manual sobre la biología de las bacterias (2.ª  ed.). Nueva York: Springer-Verlag. pág . 1547. ISBN  978-3-540-97258-7OCLC 23767548​​ 
  • Goudarzi, Sara (9 de junio de 2006). "La cultura del yogur evoluciona" . LiveScience. Archivado del original el 29 de agosto de 2008. Recuperado el 14 de enero de 2013 .
  • Cepa tipo de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus en Bac Dive - la base de datos de metadatos de diversidad bacteriana
  • "Lactobacillus delbrueckii" . microbewiki.kenyon.edu – Wiki de microbios . Consultado el 14 de noviembre de 2019 .