Limosilactobacillus fermentum es una especie grampositiva del género heterofermentativo Limosilactobacillus. Se asocia con lesiones activas de caries dental . [2] También se encuentra comúnmente en material animal y vegetal fermentado [3], incluida la masa madre [4] [5] y la fermentación del cacao. [6] Algunas cepas se consideranbacterias probióticas o "amigables" en animales [7] y al menos una cepa se ha aplicado para tratar infecciones urogenitales en mujeres. [8] Algunas cepas de lactobacilos anteriormente clasificadas erróneamente como L. fermentum (como RC-14) desde entonces han sido reclasificadas como Limosilactobacillus reuteri . [9] Las cepas comercializadas de L. fermentum utilizadas como probióticos incluyen PCC, [10] ME-3 [11] y CECT5716
Limosilactobacillus fermentum pertenece al género Limosilactobacillus. Las especies de este género son heterofermentativas y están adaptadas al tracto intestinal de los vertebrados, pero también se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, incluida la fermentación de alimentos y piensos. L. fermentum se diferencia de la mayoría o de todas las demás especies del género en que tiene un estilo de vida nómada y no es un miembro estable de la microbiota intestinal humana o animal. [12] Se ha descubierto que algunas cepas de L. fermentum tienen resistencias naturales a ciertos antibióticos y quimioterapéuticos. Se consideran vectores potenciales de genes de resistencia a antibióticos del medio ambiente a los humanos o de los animales a los humanos. [13]
Algunas cepas de L. fermentum se han asociado con el metabolismo del colesterol . [14]
Un microorganismo se considera probiótico al cumplir con ciertas características, como ser de origen humano, no patógeno, tener alta resistencia al paso por el intestino y ser beneficioso para el sistema inmunológico. En general, se los considera beneficiosos para el cuerpo del huésped y la salud humana. L. fermentum ha sido identificado como un probiótico potencial . [14] El uso de microbios intestinales como probióticos en los alimentos tiene como objetivo prevenir y tratar varios problemas de salud. Entre estos problemas de salud se incluyen las alergias, el crecimiento neoplásico y la enfermedad inflamatoria intestinal. Las áreas de estudio recientes se han centrado en la influencia de los probióticos en las funciones metabólicas de su huésped. Un área ha sido el metabolismo del colesterol por LAB que actúan como probióticos. La investigación ha demostrado que se ha demostrado que los lactobacilos eliminan el colesterol in vitro a través de varias formas, como la asimilación, la unión a las células de la superficie y la incorporación a las membranas celulares. [14]
Las pruebas de L. fermentum frente a soluciones con diferentes concentraciones de pH revelaron que tiene una fuerte tolerancia al pH debido a su capacidad de crecer y sobrevivir unas horas después de ser incubada en una solución con un nivel de pH de 3. Las cepas de L. fermentum también se han probado en diferentes concentraciones de bilis y se ha demostrado que tienen una buena tolerancia a la bilis cuando se incuban con 3 g L-1 de sal biliar. Se ha descubierto que L. fermentum sobrevive en estas condiciones, lo que respalda aún más la idea de que puede actuar como probiótico. [15]
Una de las formas en que L. fermentum ha sido visto como un probiótico es por su capacidad para reducir los niveles de colesterol. Pruebas realizadas usando varios lactobacilos y caldos de colesterol demostraron que L. fermentum tuvo la mayor eliminación de colesterol. Uno de los mecanismos por los cuales L. fermentum puede eliminar colesterol in vivo es por la absorción de colesterol, lo que como resultado acelera el metabolismo del colesterol. Otro método es por la incorporación de colesterol en el cuerpo huésped en su membrana celular o paredes. Esto también aumentaría la resistencia de las membranas celulares bacterianas al desafío ambiental. Un tercer mecanismo es haciendo que el cuerpo consuma más colesterol. L. fermentum interferiría con el reciclaje de la sal biliar y facilitaría su eliminación, lo que como resultado aumentaría la demanda de sal biliar hecha de colesterol. [15]
La cepa L. fermentum ME-3 ha sido descubierta recientemente e identificada como un probiótico antimicrobiano y antioxidante . Esta cepa de L. fermentum fue descubierta a partir del análisis de muestras fecales humanas en 1994. Una de las características importantes de un microbio probiótico es la tolerancia a las condiciones del tracto digestivo. Las pruebas realizadas en la cepa ME-3 en diferentes concentraciones de bilis encontraron que era capaz de sobrevivir sin una gran pérdida en números. También se ha encontrado que L. fermentum ME-3 tiene tolerancia para sobrevivir a caídas de niveles de pH. Puede soportar una caída de valores de 4.0 a 2.5 sin disminuir en números. Estas características de tolerancia a las concentraciones de bilis y niveles de pH sirven para clasificar a ME-3 como un probiótico . [14]
También se ha descubierto que Limosilactobacillus fermentum ME-3 tiene la capacidad de suprimir principalmente bacterias gramnegativas . En menor medida, también se ha observado que ME-3 puede suprimir enterococos y Staphylococcus aureus . Esto tendría un propósito beneficioso para el huésped. ME-3 tiene varias características antimicrobianas . Estas incluyen ácidos acético, láctico y succínico. La investigación sobre las propiedades antioxidantes de la cepa ME-3 en productos de queso blando reveló que previno el deterioro. [14] También se ha realizado experimentación sobre el consumo de la cepa ME-3. El consumo tuvo una influencia positiva en la microbiota del intestino. A los voluntarios se les dio leche de cabra fermentada por la cepa ME-3 y ME-3 encapsulado. Después de tres semanas, el análisis de muestras fecales reveló que la cepa ME-3 aumentó el número de Lactobacilli beneficiosos en comparación con los que recibieron leche no fermentada. [14] Varios estudios clínicos humanos realizados en ME-3 se centraron en parámetros relacionados con el desarrollo de enfermedades cardiovasculares. El consumo de ME-3 produce una reducción del colesterol LDL oxidado, que es un factor importante en el desarrollo de la aterosclerosis. Varios mecanismos pueden contribuir al efecto antioxidante de ME-3: la cepa modula la proporción de glutatión reducido/glutatión oxidado en la sangre y aumenta los niveles de paraoxonasa, una enzima antioxidante que protege las partículas LDL de las modificaciones oxidativas. [14]
Las propiedades de la cepa ME-3 pueden servir para clasificarla como un probiótico que tiene la capacidad de proteger a su huésped contra infecciones derivadas de los alimentos y también ayuda en la prevención del daño oxidativo de los alimentos. Sus múltiples capacidades han sido probadas y comprobadas. Los ratones tratados con una combinación de ofloxacino y ME-3 revelaron una reducción en los granulomas hepáticos y esplénicos de Salmonella Typhimurium. [14] ME-3 se comercializa en los EE. UU., en Europa y en Asia en productos de suplementos dietéticos para la salud cardiovascular, el apoyo inmunológico o la desintoxicación, bajo la marca Reg'Activ.
En general, los lactobacilos se han considerado seguros debido a su asociación con los alimentos y porque son habitantes normales de la microbiota humana. También se ha identificado que tienen un bajo potencial patógeno, lo que refuerza aún más la idea de que son microbios seguros. [14]
Recientemente se han llevado a cabo investigaciones sobre la seguridad de L. fermentum en ratones. Se alimentó a los ratones (por vía intragástrica) con diferentes concentraciones de L. fermentum, mientras que también se observó a un grupo de control. Después de veintiocho días, se tomaron muestras de sangre de los ratones y se analizaron. No se observaron diferencias de salud entre los ratones de control y los alimentados con L. fermentum en términos de bioquímica sanguínea, proteínas, albúmina, glucosa y colesterol. Tampoco se observaron efectos secundarios negativos durante el experimento, como cambios en el peso corporal, la ingesta de alimento o signos clínicos como diarrea y pelaje erizado. La ingestión de L. fermentum en ratones pareció segura, lo que condujo a un mayor apoyo de que el uso de L. fermentum en alimentos también es seguro. [16]
Se ha identificado Limosilactobacillus fermentum en un caso raro de colecistitis [17], pero está incluido en la lista de la EFSA de bacterias con seguridad presunta calificada (QPS).
Una consideración importante para determinar la seguridad de L. fermentum son los genes resistentes transferibles. Para que L. fermentum sea considerado como un probiótico potencial , no debe contener ningún gen de resistencia a antibióticos transferible. Si un gen de resistencia es transferible, podría disminuir el efecto del uso de antibióticos. De los diez genes de antibióticos comunes que se probaron (gatamicina, cefazolina, penicilina, trimetoprima/sulfmetoxazol, ampicilina, carbenicilina, eritromicina, amikacina, cloranfenicol y norfloxacino), se encontró que L. fermentum solo era resistente a amikacina y norfloxacino. [ cita requerida ] Otros estudios han informado que la mayoría de las LAB también son resistentes a estos antibióticos, lo que llevó a la conclusión de que era una característica común de las LAB. La resistencia a estos antibióticos puede considerarse natural o intrínseca. Hasta ahora, no se ha observado que ninguna cepa de L. fermentum tenga resistencia transferible o genes de resistencia adquiridos. [18]
Los experimentos realizados introduciendo la cepa ME-3 de L. fermentum en productos lácteos como ingrediente probiótico revelaron que era capaz de suprimir los contaminantes reputados de los alimentos, como las especies patógenas Salmonella spp., Shigella spp., y las infecciones del tracto urinario causadas por E. coli y Staphylococcus spp. Además, la introducción de cepas de L. fermentum como ME-3 en la leche de cabra reveló que en realidad era favorable para el huésped, lo que dio como resultado un aumento en el número de lactobacilos beneficiosos . [14]
Aunque las bacterias lácticas se han asociado con posibles ventajas para la salud, también son responsables de resultados negativos. Son los principales organismos implicados en el deterioro de los productos derivados del tomate. Se ha identificado a los lactobacilos como los organismos causantes. Se llevó a cabo una investigación para observar los componentes químicos del jugo de tomate que estimulan el crecimiento de las bacterias responsables del deterioro. Estas bacterias pueden resistir altas temperaturas. Se extrajo una cepa de L. fermentum de un concentrado de jugo de tomate. Mientras tanto, se calentaron ocho mezclas diferentes de jugo de tomate y se midió la tasa de supervivencia de L. fermentum . Se concluyó que las pectinas son los principales componentes del jugo de tomate que protegen las células bacterianas contra la destrucción por el calor. La descomposición de la pectina por la acción enzimática haría que las células bacterianas fueran más susceptibles al calor. Sin embargo, en investigaciones anteriores se encontró que el calentamiento había inactivado las enzimas pectolíticas naturales y, por lo tanto, L. fermentum permaneció resistente al calor. También se ha descubierto que la resistencia al calor se correlaciona con el medio en el que se cultivan las bacterias: cuanto mejor sea el medio utilizado, mayor será la resistencia al calor. [19]
Los estudios han demostrado que L. fermentum tiene resistencia a los antibióticos. L. fermentum es inherentemente resistente a la vancomicina, al igual que todas las demás Lactobacillaceae con excepción de las especies de los géneros Lactobacillus , Holzapfelia y Amylolactobacillus . [1] [20] Se aisló ADN de L. fermentum y se analizó su resistencia a los antibióticos contra agentes clínicamente importantes mediante pruebas de dilución en caldo. Diferentes cepas de L. fermentum demostraron patrones de resistencia uniformes que demostraban resistencia al glicopéptido y a la tetraciclina. [13]
Las investigaciones realizadas sobre cepas de L. fermentum han revelado la existencia de plásmidos de resistencia a la tetraciclina y a la eritromicina . [21]
Si bien se ha descubierto que L. fermentum tiene propiedades resistentes a los antibióticos , otros estudios han demostrado que las cepas de la especie son sensibles a algunos antibióticos comunes como gentamicina, cefazolina, penicilina, trimetoprima/sulfametoxazol, ampicilina, carbenicilina, eritromicina, amikacina y cloranfenicol. [18]