Limosilactobacillus fermentum es una especie Gram-positiva del género heterofermentativo Limosilactobacillus. Se asocia con lesiones activas de caries dental . [2] También se encuentra comúnmente en la fermentación de material animal y vegetal [3], incluida la masa madre [4] [5] y la fermentación del cacao. [6] Algunas cepas se consideran bacterias 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) han sido reclasificadas desde entonces 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 los 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 es considerado probiótico al cumplir 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 consideran beneficiosos para el cuerpo del huésped y la salud humana. L. fermentum ha sido identificado como probiótico potencial . [14] El uso de microbios intestinales como probióticos en los alimentos tiene como objetivo prevenir y tratar diversos problemas de salud. Entre estos problemas de salud se incluyen las alergias, el crecimiento neoplásico y la enfermedad inflamatoria intestinal. 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 mediante las BAL que actúan como probióticos. Las investigaciones han demostrado que se ha demostrado que los lactobacilos eliminan el colesterol in vitro mediante diversas 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 de diferentes concentraciones de pH revelaron que tiene una fuerte tolerancia al pH por su capacidad de crecer y sobrevivir unas horas después de haber sido incubado en una solución de nivel de pH 3. También se han probado cepas de L. fermentum en diferentes concentraciones de bilis y se ha demostrado que tienen 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 se ha considerado a L. fermentum como probiótico es por su capacidad para reducir los niveles de colesterol. Las pruebas realizadas con varios caldos de lactobacilos y colesterol demostraron que L. fermentum tenía la mayor eliminación de colesterol. Uno de los mecanismos por los cuales L. fermentum puede eliminar el colesterol in vivo es mediante la absorción de colesterol, lo que como resultado acelera el metabolismo del colesterol. Otro método es mediante la incorporación del colesterol del cuerpo huésped a su membrana o paredes celulares. Esto también aumentaría la resistencia de las membranas celulares bacterianas al desafío ambiental. Un tercer mecanismo es hacer que el cuerpo consuma más colesterol. L. fermentum interferiría con el reciclaje de las sales biliares y facilitaría su eliminación, lo que como resultado aumentaría la demanda de sales biliares elaboradas a partir del colesterol. [15]
La cepa L. fermentum ME-3 ha sido descubierta e identificada recientemente como un probiótico antimicrobiano y antioxidante . Esta cepa de L. fermentum se descubrió 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 con la cepa ME-3 en diferentes concentraciones de bilis encontraron que podía sobrevivir sin una gran pérdida de número. También se ha descubierto 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 a los niveles de pH sirven para clasificar al 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 es capaz de suprimir enterococos y Staphylococcus aureus . Esto tendría un propósito beneficioso para el anfitrión. ME-3 tiene varias características antimicrobianas . Estos incluyen los ácidos acético, láctico y succínico. La investigación sobre las propiedades antioxidantes de la cepa ME-3 en productos de queso blando reveló que prevenía el deterioro. [14] También se ha experimentado con el consumo de la cepa ME-3. El consumo tuvo una influencia positiva en la microbiota del intestino. Los voluntarios recibieron leche de cabra fermentada con la cepa ME-3 y ME-3 encapsulada. Después de tres semanas, el análisis de muestras fecales reveló que la cepa ME-3 aumentó la cantidad de Lactobacilos beneficiosos en comparación con aquellos que recibieron leche no fermentada. [14] Varios estudios clínicos en humanos realizados con ME-3 se centraron en parámetros relacionados con el desarrollo de enfermedades cardiovasculares. De hecho, el consumo de ME-3 da como resultado una reducción del colesterol LDL oxidado, que contribuye de manera importante al 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 de LDL de las modificaciones oxidativas. [14]
Las propiedades de la cepa ME-3 pueden servir para catalogarla como un probiótico que tiene la capacidad de proteger a su huésped contra infecciones derivadas de los alimentos y también ayudar en la prevención del daño oxidativo de los alimentos. Sus múltiples habilidades han sido probadas y probadas. Los ratones tratados con una combinación de ofloxacina y ME-3 revelaron una reducción de los granulomas de Salmonella Typhimurium en el hígado y el bazo. [14] ME-3 se comercializa en los EE. UU., Europa y 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 por 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]
Se han llevado a cabo investigaciones recientes sobre la seguridad de L. fermentum en ratones. Los ratones fueron alimentados (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, consumo de alimento o signos clínicos como diarrea y pelaje erizado. La ingestión de L. fermentum en ratones parecía segura, lo que llevó a respaldar aún más que el uso de L. fermentum en los alimentos también es seguro. [16]
Limosilactobacillus fermentum se ha identificado en un caso raro de colecistitis [17], pero está incluido en la lista de la EFSA de bacterias con presunta seguridad calificada (QPS).
Una consideración importante para determinar la seguridad de L. fermentum son los genes resistentes transferibles. Para que L. fermentum sea considerado un probiótico potencial , no debe contener ningún gen transferible de resistencia a los antibióticos. Si un gen de resistencia es transferible, podría disminuir el efecto del uso de antibióticos. De los diez genes de antibióticos comunes que se analizaron (gatamicina, cefazolina, penicilina, trimetoprim/sulfmetoxazol, ampicilina, carbenicilina, eritromicina, amikacina, cloranfenicol y norfloxacina), se encontró que L. fermentum solo era resistente a la amikacina y la norfloxacina. [ cita necesaria ] Otros estudios han informado que la mayoría de las BAL también son resistentes a estos antibióticos, lo que llevó a la conclusión de que era una característica común de las BAL. La resistencia a estos antibióticos puede considerarse natural o intrínseca. Hasta el momento, no se ha observado que ninguna cepa de L. fermentum tenga genes de resistencia transferibles o de resistencia adquirida. [18]
Los experimentos realizados mediante la introducción de la cepa ME-3 de L. fermentum en productos lácteos como ingrediente probiótico revelaron que era capaz de suprimir los supuestos contaminantes de los alimentos, como las patógenas Salmonella spp., Shigella spp., y las infecciones del tracto urinario causadas por 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 resultó en un aumento en la cantidad de lactobacilos beneficiosos . [14]
Aunque las BAL 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 del tomate. Se ha identificado que los lactobacilos son los organismos causantes. Se llevaron a cabo investigaciones para observar los componentes químicos del jugo de tomate que estimulan el crecimiento de 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 calentamiento. La descomposición de la pectina por acción enzimática haría que las células bacterianas fueran más susceptibles al calor. Sin embargo, en investigaciones anteriores se descubrió que el calentamiento había inactivado las enzimas pectolíticas naturales y, por lo tanto, L. fermentum seguía siendo 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 la 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 demuestran resistencia al glicopéptido y a la tetraciclina. [13]
Las investigaciones realizadas sobre cepas de L. fermentum han revelado la existencia de plásmidos resistentes a la tetraciclina y 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, trimetoprim/sulfametoxazol, ampicilina, carbenicilina, eritromicina, amikacina y cloranfenicol. . [18]