Fructilactobacillus sanfranciscensis es una especie heterofermentativa de bacteria del ácido láctico que, a través de la producción principalmente de ácidos láctico y acético, ayuda a dar al pan de masa madre su sabor característico. Recibe su nombre de San Francisco , donde se encontró que la masa madre contenía la variedad, aunque es dominante en las masas madre de tipo I a nivel mundial. [2] [3] De hecho, F. sanfranciscensis se ha utilizado en panes de masa madre durante miles de años y se utiliza en 3 millones de toneladas de productos de masa madre al año. [4] Para uso comercial, cepas específicas de F. sanfranciscensis se cultivan en medios definidos , se liofilizan y se envían a panaderías de todo el mundo.
Fructilactobacillus sanfranciscensis fue aislado por primera vez en 1971 por Kline y Sugihara. Como bacterias del ácido láctico, las cepas son Gram-positivas , delgadas, con forma de bastón, no esporulantes y no móviles. [5] También son heterofermentativas obligadas, lo que significa que pueden convertir los azúcares hexosas no solo en ácido láctico, sino también en etanol, CO 2 y/o ácido acético. [6] Esta capacidad heterofermentativa es clave para el papel de esta especie en la creación del sabor único del pan de masa madre.
Los iniciadores de masa madre se leudan con una mezcla de levadura y lactobacilos en una proporción de aproximadamente 1:100. La levadura más común es Kasachstania humilis (anteriormente Candida humilis o C. milleri) . Esta levadura no puede metabolizar la maltosa que se encuentra en la masa, mientras que Fructilactobacillus requiere maltosa. [7] Por lo tanto, actúan sin conflicto con el sustrato , ya que los lactobacilos utilizan la maltosa y la levadura utiliza los otros azúcares, incluida la glucosa producida por F. sanfranciscensis .
Las condiciones externas como la acidez y la temperatura afectan las tasas de crecimiento de F. sanfranciscensis . Una temperatura de 33 °C (91 °F) conduce a tasas de crecimiento máximas, mientras que las temperaturas superiores a 41 °C (105 °F) inhiben completamente el crecimiento de las bacterias. Y en términos de pH, la mayoría de las cepas pueden tolerar niveles tan bajos como 3,6, pero el rango óptimo para el crecimiento es ligeramente superior (alrededor de 4-5) ya que también es el pH óptimo para algunas de las proteínas clave involucradas; por ejemplo, las involucradas en el transporte de maltosa funcionan óptimamente a 5,2-5,6. [6] Sin embargo, hay mucha diversidad intraespecie dentro de Fructilactobacillus sanfranciscensis , por lo que la temperatura y el pH óptimos para el crecimiento variarán de una cepa a otra y dependerán de una variedad de factores, a saber, el tipo de fuente de carbono para el metabolismo y las proteínas resultantes involucradas. Por ejemplo, una levadura común en la masa madre, K. humilis, prefiere 27 °C (81 °F) y no crecerá por encima de 36 °C (97 °F). [8]
Los genomas de las cepas de Fructilactobacillus sanfranciscensis suelen ser bastante pequeños; de hecho, se sugiere que son los más pequeños de todos los lactobacilos. [9] Incluso se cree que muchos genes dentro de F. sanfranciscensis (que también están presentes en otros lactobacilos heterofermentativos) se perdieron o eliminaron a través de la mutación. Sin embargo, a pesar de esta pérdida de genes y el tamaño general más pequeño del genoma, los genomas de F. sanfranciscensis son relativamente densos en operones de ARN ribosómico (ARNr) , lo que contribuye a un crecimiento y una producción de proteínas más rápidos. Además, el genoma más pequeño permite conservar una cantidad significativa de energía metabólica. [10] En general, la longitud del genoma puede variar de una cepa a otra; algunas pueden tener más plásmidos que otras, algunas tienen cromosomas circulares ligeramente más largos, etc. Pero la mayoría de las cepas comparten este genoma característicamente pequeño con una alta densidad de operones de ARNr, lo que permite tasas de crecimiento relativamente rápidas.