Lactobacillus bulgaricus es la principal bacteria utilizada para la producción de yogur (del búlgaro: кисело мляко). También juega un papel crucial en la maduración de algunos quesos , [3] así como en otros procesos que involucran productos fermentados naturalmente . Se define como bacteria de ácido láctico homofermentativa debido a que el ácido láctico es el único producto final de la digestión de carbohidratos. También se considera un probiótico . [4]
Es un bacilo grampositivo que puede parecer largo y filamentoso. No es móvil y no forma esporas. También es no patógeno. Se considera acidúrico o acidófilo , ya que requiere un pH bajo (alrededor de 5,4-4,6) para crecer eficazmente. Además, es anaeróbico . [5] A medida que crece a partir de productos lácteos crudos, crea y mantiene el ambiente ácido que necesita para prosperar a través de la producción de ácido láctico. Además, crece de forma óptima a temperaturas de 40 a 44 °C en condiciones anaeróbicas. Tiene requisitos nutricionales complejos que varían según el medio ambiente. Estos incluyen carbohidratos, ácidos grasos insaturados, aminoácidos y vitaminas.
Identificado por primera vez en 1905 por el médico búlgaro Stamen Grigorov al aislar lo que más tarde denominó Lactobacillus delbrueckii subsp. 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 mesorregión Shopluk de la península de los Balcanes. [ cita necesaria ] Una cepa, Lactobacillus bulgaricus GLB44 , se extrae de las hojas de Galanthus nivalis (flor de campanilla blanca) en Bulgaria. [7] La bacteria también se cultiva artificialmente en muchos países.
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se usa comúnmente junto con Streptococcus thermophilus [8] como iniciador para hacer yogur . La libra. La cepa bulgaricus 2038 se ha utilizado durante décadas para la fermentación del yogur. Las dos especies trabajan en sinergia, con L. d. bulgaricus produce aminoácidos a partir de 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 da como resultado un yogur más espeso. [9] [10] Mientras fermentaba la leche, L. d. bulgaricus produce acetaldehído , uno de los principales componentes del aroma del yogur. [10] Algunas cepas de L. d. bulgaricus , como L. bulgaricus GLB44 , también producen bacteriocinas , [11] que se ha demostrado que matan bacterias no deseadas in vitro . La viabilidad de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus es extremadamente importante porque es necesario que sea eficiente en la fermentación y evite eficazmente que los productos alimenticios que produce se echen a perder. La liofilización es el método preferido para preservar la viabilidad de las células, pero no todas las células sobreviven a este proceso. [4]
Debido a su utilidad en los procesos de fermentación natural, específicamente en la forma en que se elaboran productos alimenticios fermentados a partir de la leche de vaca, tiene una gran importancia económica. Algunos de los mayores importadores de la bacteria son Japón, Estados Unidos y la Unión Europea.
También se 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 del ácido láctico pueden contribuir a la apariencia, aroma, sabor y/o sensación en boca en general y, en general, producen una acidez que de otro modo sería agradable. [12]
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus fue identificado por primera vez en 1905 por Stamen Grigorov , quien lo denominó Bacillus bulgaricus . [1]
Ilya Metchnikoff , profesor del Instituto Pasteur de París, investigó la relación entre la longevidad de los búlgaros y su consumo de yogur. Tenía la idea de que el envejecimiento es causado por la actividad putrefacta, o proteólisis , de 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 como 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 en aquella época se sabía 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 sudeste de Europa y las estepas rusas consumen diariamente leche fermentada con bacterias del ácido láctico y viven relativamente más tiempo que otras poblaciones. Basándose en estos datos, Metchnikoff propuso que el consumo de leche fermentada alimenta el intestino con bacterias inofensivas del ácido láctico, lo que aumenta la acidez intestinal y suprime el crecimiento de bacterias proteolíticas. [13] Sus resultados fueron cuestionados después de que un estudio de 1920 mostrara que la bacteria no podía sobrevivir en los intestinos humanos, pero la idea, sin embargo, inició la investigación sobre probióticos realmente útiles. [14]
Lactobacillus bulgaricus es un constituyente de VSL#3 .
En 2012 fue declarado microbio nacional de la India. [15] [16]
En taxonomía bacteriana, el basónimo 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 subespecie bajo Lactobacillus delbrueckii en 1984. [2]
En 2017, se realizó un estudio que involucró el desarrollo de un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa ( qPCR ) en tiempo real para cuantificar Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus en el queso de leche de vaca. El objetivo de este estudio fue crear una forma de 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 resultaron dos ensayos que utilizaron cebadores de PCR dirigidos al gen lacZ y se consideraron compatibles con las dos especies de bacterias del ácido láctico ( LAB ). Esto permitió la cuantificación directa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus en queso elaborado con leche de vaca no pasteurizada. [3]
Un estudio de 2012 planteó la cuestión de si Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus tuvo algún efecto sobre la antigenicidad de cuatro tipos de proteínas de la leche, siendo la α-lactoalbúmina (α-LA), la β-lactoglobulina (β-LG), la α-caseína (α-CN) y la 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 seres humanos, especialmente en los niños pequeños y los lactantes. Entre el 2% y el 5% de los niños pequeños y los lactantes experimentan alergia a la proteína 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 de desencadenar una respuesta inmune en el cuerpo que puede provocar una serie de posibles reacciones alérgicas. El estudio se realizó simulando la digestión de leche no fermentada y leche fermentada mediante exposición a Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus para comparar sus antigenicidades para ver si la fermentación tenía algún efecto sobre la antigenicidad de las proteínas. Las antigenicidades se midieron mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). Los resultados afirmaron 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]
La eficacia de la criopreservación de bacterias del ácido láctico no es constante y puede provocar la muerte celular. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se ha adaptado para defenderse del estrés por frío. La forma en que la mayoría de las células reaccionan al frío es cambiando la fluidez de la membrana celular, pero esta bacteria en particular ha adquirido diferentes tácticas para luchar contra el estrés por frío. La primera forma de afrontar el frío es aumentar la viscosidad ingiriendo compuestos como disacáridos , polisacáridos , aminoácidos y antioxidantes . La segunda estrategia utilizada se realiza induciendo respuestas activas durante los procesos de fermentación o postfermentación. Al modificarlos, cambiará 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 por frío. [18]
En 2017, se realizó un estudio para ver los efectos de seis sustancias diferentes sobre el crecimiento y la liofilización de Lactobacillus . El uso de Lactobacillus como cultivos iniciadores para la industria láctea depende de la cantidad de células viables y activas. Actualmente, el método preferido para conservar las células bacterianas es la liofilización, aunque esto también provoca la muerte de algunas cepas. Esto se debe a diversas complicaciones de la liofilización, incluida la formación de cristales de hielo, la pérdida de fluidez de la membrana y la desnaturalización de macromoléculas importantes . De todos modos, la liofilización se ha utilizado durante décadas en la investigación microbiológica como una forma de almacenar y estabilizar cultivos. Se probaron seis sustancias, a saber, 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 sobre 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 pequeñas 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 los efectos protectores deseados fueron 0,15%, 0,6% y 0,09% respectivamente. Se demostró que esto aumenta drásticamente la viabilidad celular. [4]
Según Helen Nauts del Instituto de Investigación del Cáncer , en una monografía que analiza los efectos de las infecciones bacterianas en múltiples tipos de cáncer, Ivan Bogdanov, un médico búlgaro, supuestamente produjo una vacuna compuesta de Lactobacillus bulgaricus y la utilizó para tratar a dos pacientes con mieloma, induciendo remisión en los dos casos, uno murió 18 meses después debido a la influenza y 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 ninguna mención en la literatura médica inglesa. Están disponibles un artículo de un sitio comercial y un supuesto documental (en búlgaro). [20]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )El Ministro también anunció el Microbio Nacional de la India, que fue seleccionado por los niños que visitaron el Science Express Biodiversity Special, un tren que visitó varias estaciones en todo el país. En estas estaciones se realizó la votación para el Microbio Nacional y los niños seleccionaron al Lactobacillus (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) para ser el Microbio Nacional de la India.
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