Levilactobacillus brevis

Levilactobacillus brevis es una bacteria láctica grampositiva con forma de bacilo, heterofermentativa, que produce CO₂ _, ácido láctico y ácido acético o etanol durante la fermentación. L. brevis es la especie tipo del género Levilactobacillus (anteriormente grupo L. brevis ), que comprende 24 especies.^{[ 1 ] [ 2 ]} Se puede encontrar en muchos entornos diferentes, comoalimentos fermentadosy como microbiota normal.L. brevisse encuentra en alimentos comoel chucrutylos pepinillos. También es una de las causas más comunes dede la cerveza. Se ha demostrado que la ingestión mejorala función inmunológica humanay ha sidopatentadavarias veces. La microbiota intestinal normalL. brevisse encuentra enlos intestinos,la vaginaylas heces.

L. brevis es uno de los principales lactobacilos que se encuentran en los granos de tibicos , utilizados para hacer kéfir , pero las especies de Lentilactobacillus son responsables de la producción del polisacárido ( dextrano y kefirán) que forma los granos. ^{[ 3 ]} Los principales metabolitos de L. brevis incluyen ácido láctico y etanol . Se ha descubierto que cepas de L. brevis y L. hilgardii producen las aminas biogénicas tiramina y feniletilamina .

EBFred, WH Peterson y JA Anderson descubrieron inicialmente la especie en 1921 y la clasificaron según su capacidad para metabolizar ciertos compuestos de carbono, como los azúcares. Este estudio inicial demostró que puede producir ácido acético, dióxido de carbono y grandes cantidades de manitol. El manitol es otra fuente de carbono que puede utilizarse para producir ácido láctico. ^{[ 4 ]}

Se ha demostrado que L. brevis transporta activamente glucosa y galactosa . Cuando se utilizó fructosa como fuente de carbono, el crecimiento fue limitado y L. brevis pudo metabolizar parcialmente la fructosa a manitol . Existen algunas cepas que metabolizan mal la glucosa, pero prefieren los disacáridos como fuente de carbono.

Mediante la vía de fermentación se obtiene ácido láctico y ácido acético. ^{[ 5 ]} Parece que en condiciones de alta temperatura, 50 °C y en ambientes ácidos, la supervivencia de esta bacteria es mayor que la de la mayoría de las bacterias en condiciones ácidas; la bacteria puede vivir unos 45 minutos. ^{[ 6 ]}

La resistencia a los antibióticos se adquiere mediante la conjugación , un método de reproducción bacteriana. La conjugación permite compartir ADN, lo que posibilita que la bacteria identifique diversos antibióticos mediante la exposición a ellos, y esta información se transmite a través de la replicación entre bacterias.

L. brevis produce más ácidos orgánicos, específicamente ácido acético y etanol . Esto significa que esta bacteria genera un ambiente más ácido y alcohol. Las condiciones de crecimiento dependen de la ubicación de la bacteria en el intestino. Al parecer, no pueden replicarse significativamente en ambientes anaeróbicos . ^{[ 5 ]}

L. brevis es heterofermentativo y utiliza la vía de la fosfocetolasa para metabolizar pentosas y hexosas. ^{[ 7 ]}

L. brevis se encuentra en alimentos como el chucrut y los pepinillos . También es una de las causas más comunes de deterioro de la cerveza . El lúpulo , que es un agente de sabor amargo antimicrobiano en la cerveza, no logra suprimir algunas cepas de L. brevis porque producen un transportador que bombea los agentes activos del lúpulo fuera de la célula bacteriana. ^{[ 8 ] [ 9 ]} L. brevis es uno de los principales lactobacilos que se encuentran en los granos de tibicos (o los granos de kéfir en agua), y se ha identificado como la especie responsable de la producción del polisacárido ( dextrano ) que forma los granos. Los principales metabolitos de L. brevis incluyen ácido láctico y etanol . Se ha descubierto que las cepas de L. brevis y L. hilgardii producen las aminas biogénicas tiramina , que se obtiene mediante la vía metabólica de la fermentación y se encuentra comúnmente en alimentos en mal estado o fermentados, y feniletilamina , que se encuentra en los chocolates pero que también puede producir un olor a pescado en otros alimentos.

Como bacteria, L. brevis posee algunas características físicas comunes a todas las bacterias. Las bacterias Gram positivas constan de una membrana plasmática externa, seguida de un espacio periplásmico y, finalmente, una capa de peptidoglicano que da al interior de la bacteria. La membrana plasmática externa es fundamental para las bacterias, ya que permite a las células reconocer la posible patogenicidad de la bacteria. El peptidoglicano, también llamado mureína, está compuesto por una serie de azúcares y monómeros de aminoácidos. En las bacterias Gram positivas, la capa de peptidoglicano es mucho más gruesa que en las Gram negativas. La estructura reticular que conforma el peptidoglicano se denomina capa S; esta estructura reticular está unida a la capa de peptidoglicano. Sin embargo, la capa S suele perderse al procesar las bacterias en condiciones de laboratorio, lo que puede afectar la medición de la adhesión. Cuando la capa S se disuelve con altas concentraciones de sustancias que rompen los enlaces de hidrógeno, su tiempo de supervivencia es de aproximadamente 20 minutos por generación. L. brevis contiene aproximadamente dos promotores dentro de esta área, lo que significa que hay una transcripción significativa de la capa S mediante altos niveles de transcripción del gen sIpA. ^{[ 10 ]} Se ha descubierto que SipA es un gen que ayuda a codificar la producción de murina (peptidoglicano) dentro de la bacteria. El propósito de la transcripción es copiar el ADN en un ARNm, que se utiliza para crear proteínas. El promotor se utiliza durante la transcripción para identificar la ubicación apropiada para comenzar la transcripción. Dentro de los probióticos, es la capa S la que se adhiere a la pared celular del tracto gastrointestinal. ^{[ 11 ]}

Se ha demostrado que la ingestión de probióticos mejora la función inmunitaria humana , y L. brevis ha sido patentada varias veces. Se ha demostrado que L. brevis sobrevive en el tracto gastrointestinal humano y, por lo tanto, puede utilizarse como probiótico . Actualmente, la bacteria no tiene la capacidad de convertir la leche en yogur; sin embargo, es apropiada para su uso como alternativa a otros probióticos en yogures. En la población geriátrica, se ha demostrado que el uso de esta bacteria en la leche aumenta la inmunidad celular. La suplementación dietética con probióticos mejora la actividad de las células asesinas naturales en los ancianos (una investigación sobre los cambios inmunológicos relacionados con la edad). L. brevis se considera apropiada para su uso como probiótico porque presenta un crecimiento significativo a pH 4-5, siendo pH=5 el rango normalmente apropiado para la leche y los yogures. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Hay bacterias vaginales importantes que se encuentran dentro de la vagina y L. brevis está incluida en este microbioma, que es una colección de diversas bacterias. Las bacterias colaboran en la protección y el mantenimiento vaginal. Las mujeres en edad fértil tienen una cantidad significativa de L. brevis y esta se encuentra normalmente en una vagina sana. ^{[ 14 ]} Para algunas enfermedades o alteraciones vaginales, esta bacteria puede usarse para ayudar a restaurar el microbioma. Se ha encontrado que la mayoría de los lactobacilos son útiles para prevenir infecciones del tracto urinario. La eficacia con la que una bacteria puede defender el cuerpo es: ^{[ 15 ]}

1. Su simbiosis con patógenos potenciales.
2. Su capacidad para producir materiales antibacterianos, como el peróxido de hidrógeno , para limitar el crecimiento de patógenos.
3. Su producción de biosurfactantes que inhiben la adhesión de patógenos.
4. Su capacidad para activar macrófagos, leucocitos, citoquinas y otras defensas del huésped.

Durante el parto normal, parece que los recién nacidos, tras unos días, reciben la transmisión de L. brevis de la madre. Al parecer, la transmisión se produce a través de la lactancia materna o del parto natural. ^{[ 16 ]} En los lactantes, esta resistencia también ayuda a proteger el intestino contra diversos ácidos y bilis. En el caso de Helicobacter pylori , un patógeno intestinal común en humanos, algunos estudios han demostrado que ciertas cepas de L. brevis son eficaces para combatir este patógeno.

La vaginosis es la forma más común de infección bacteriana, comúnmente diagnosticada como candidiasis o tricomoniasis , una infección parasitaria de transmisión sexual que se adquiere frecuentemente durante las relaciones sexuales. Se ha demostrado que L. brevis, junto con Lactobacillus jensenii, produce altos niveles de peróxido de hidrógeno, lo que podría contrarrestar la patogénesis de la vaginosis bacteriana. ^{[ 17 ]} L. brevis es un ingrediente común en productos farmacéuticos utilizados para tratar la vaginosis . Un método para evaluar la vaginosis consiste en la observación de células clave y secreción vaginal en un portaobjetos, añadiendo cloruro de sodio y realizando una evaluación microscópica para la identificación de bacterias. ^{[ 17 ]}

Además de sobrevivir en el intestino de un organismo, L. brevis también puede inhibir los efectos patógenos de ciertos patógenos intestinales y proliferar en presencia de otras bacterias. Algunas cepas son resistentes a ciertos antibióticos , específicamente a la eritromicina y la clindamicina . ^{[ 18 ]} Esta resistencia a los antibióticos puede ser útil para mantener una microbiota intestinal saludable al tomar antibióticos recetados.

• Cepa tipo de Lactobacillus brevis en Bac Dive — la base de datos de metadatos de diversidad bacteriana