Butyrivibrio es un género de bacterias de la clase Clostridia . Las bacterias de este género son comunes en los sistemas gastrointestinales de muchos animales. El género Butyrivibrio fue descrito por primera vez por Bryant y Small (1956) como varillas curvas(o vibroides) anaeróbicas productoras de ácido butírico . Las células de Butyrivibrio son pequeñas, típicamente de 0,4 a 0,6 μm por 2 a 5 μm. Son móviles y utilizan un único flagelo monotrico polar o subpolar. Se encuentran comúnmente solas o en cadenas cortas, pero no es inusual que formen cadenas largas. A pesar de que históricamente se las ha descrito como Gram-negativas , [2] sus paredes celulares contienen derivados del ácido teicoico , [3] y la microscopía electrónica indica que las bacterias de este género tienen un tipo de pared celular Gram-positiva . [3] [4] Se cree que parecen Gram-negativos cuando se tiñen con Gram porque sus paredes celulares se adelgazan a 12 a 18 nm cuando alcanzan la fase estacionaria . [4]
Las especies de Butyrivibrio son comunes en el rumen de animales rumiantes como vacas , ciervos y ovejas , donde participan en una serie de funciones ruminales de importancia agrícola además de la producción de butirato . [5] Estas incluyen la degradación de la fibra, la descomposición de las proteínas , la biohidrogenación de los lípidos y la producción de inhibidores microbianos. [6] [7] [8] [9] [10] De particular importancia para la digestión de los rumiantes, y por lo tanto para la productividad, es su contribución a la degradación de los carbohidratos estructurales de las plantas, principalmente la hemicelulosa . [9] [11]
Las especies de Butyrivibrio son metabólicamente versátiles y pueden fermentar una amplia gama de azúcares [12] y celodextrinas [13] Se ha informado que algunas cepas descomponen la celulosa [14] , aunque su capacidad para sostener el crecimiento en celulosa parece perderse durante el cultivo in vitro . La mayoría de los aislados son amilolíticos [15] y pueden degradar xilano produciendo enzimas xilanolíticas [16] [17] y esterasas . [18] [19] La inducción de enzimas xilanasas varía entre cepas; en las cepas del grupo D1 (49, H17c, 12) la expresión de xilanasa parece expresarse de forma constitutiva , mientras que los grupos B1 (113) y C (CF3) se inducen solo por el crecimiento en xilano, y los del grupo B2 se inducen por el crecimiento en xilano o arabinosa [20 ]
Se han identificado varios genes que codifican glicósido hidrolasas (GH) en especies de Butyrivibrio, incluidas las enzimas endocelulasa (familia 5 y 9 de GH); β-glucosidasa (familia 3 de GH); endoxilanasa (familia 10 y 11 de GH); β-xilosidasa (familia 43 de GH); y α-amilasa (familia 13 de GH). También se han identificado varios módulos de unión a carbohidratos (CBM) que se prevé que se unan al glucógeno (familia 48 de CBM); xilano o quitina (familia 2 de CBM); y almidón (familia 26 de CBM). [21] [22]
El género Butyrivibrio abarca más de 60 cepas que originalmente estaban confinadas a la especie Butyrivibrio fibrisolvens en función de sus características fenotípicas y metabólicas. Sin embargo, los análisis filogenéticos basados en las secuencias del gen ARN ribosómico (ARNr) 16S han dividido el género Butyrivibrio en seis familias. [23] Estas familias incluyen los aislados ruminales Butyrivibrio fibrisolvens , B. hungateii , B. proteoclasticus , Pseudobutyrivibrio xylanivorans y P. ruminis y el aislado humano B. crossotus . Las familias B. fibrisolvens , B. crossotus , B. hungateii así como B. proteoclasticus pertenecen todas al subgrupo XIVa de Clostridium . [24]