Propionibacterium freudenreichii es una bacteria grampositiva , inmóvil , que desempeña un papel importante en la creación del queso Emmental y, en cierta medida, del queso Jarlsberg , Leerdammer y Maasdam . Su concentración en los quesos de tipo suizo es mayor que en cualquier otro queso. Las propionibacterias se encuentran comúnmente en la leche y los productos lácteos, aunque también se han extraído del suelo. P. freudenreichii tiene un cromosoma circular de aproximadamente 2,5 Mb de longitud. Cuando se produce queso Emmental, P. freudenreichii fermenta el lactato para formar acetato , propionato y dióxido de carbono.
(3 C 3 H 6 O 3 → 2 C 2 H 5 CO 2 + C 2 H 3 O 2 + CO 2 ). [2]
Los productos de esta fermentación contribuyen a los sabores dulces y a nueces del queso, y el subproducto de dióxido de carbono es responsable de formar los agujeros u " ojos " en el queso. Los queseros controlan el tamaño de los agujeros cambiando la acidez, la temperatura y el tiempo de curado de la mezcla. Se estima que hay mil millones de células vivas de P. freudenreichii en un gramo de Emmental. A diferencia de la mayoría de las bacterias del ácido láctico , esta bacteria descompone principalmente los lípidos, formando ácidos grasos libres. Investigaciones recientes se han centrado en los posibles beneficios que se derivan del consumo de P. freudenreichii , que se cree que limpia el tracto gastrointestinal . [3] También se ha sugerido que P. freudenreichii posiblemente reduzca la incidencia del cáncer de colon . [4] [5] Esta relación mutualista es inusual en las propionibacterias , que son en gran medida comensales .
El rendimiento y el crecimiento de P. freudenreichii dependen en gran medida de la presencia de Lactobacillus helveticus , que proporciona aminoácidos esenciales. La degradación de L. helvecticus libera una variedad de aminoácidos y péptidos . Si bien se ha descubierto que P. freudenreichii crece incluso en ausencia de L. helvecticus , se observó que algunas cepas de la bacteria se lisaban en ausencia de glutamina , lisina o tirosina . [6] Se ha sugerido que la autólisis de P. freudenreichii contribuye aún más al sabor del queso Emmental. Las condiciones que conducen a la autólisis de esta bacteria no se conocen bien. [7]
Propionibacterium freudenreichii fue descubierta y aislada por primera vez a principios del siglo XX por Eduard von Freudenreich y Sigurd Orla-Jensen. Descubrieron la bacteria mientras estudiaban la fermentación del ácido propiónico en el queso emmental. Su género recibe el nombre del ácido propiónico que produce esta bacteria. La especie freudenreichii recibe el nombre de von Freudenreich. [8]
Las células en sí mismas suelen adoptar la forma de bastones pleomórficos (capaces de asumir diferentes formas) (0,2–1,5 micrómetros*, 1–5 micrómetros), pero también pueden ser cocoides, bífidas, ramificadas o filamentosas. La longitud de la célula puede ser de hasta 20 micrómetros. [9] Cuando se cultivan en medios sólidos, las colonias formadas pueden parecer lisas, convexas o rugosas. Cuando se cultivan en medios líquidos, las colonias pueden observarse con un aspecto granular y de tamaño variable. Las colonias pueden variar bastante en color: se han observado como rojas, rosadas, anaranjadas, amarillas, grises y blancas. P. freudenreichii es grampositiva e inmóvil. [10] Una característica discernible de esta bacteria es que produce grandes cantidades de ácidos propiónico y acético. Puede fermentar azúcares y alcoholes polihidroxílicos, y lactato siempre que haya bacterias cercanas que lo produzcan mediante sus propias actividades fermentativas (esto se conoce como fermentación secundaria). También puede producir ácidos isovalérico, fórmico, succínico o láctico, así como dióxido de carbono (aunque todos ellos se secretan en cantidades menores que las otras sustancias que produce). [10] Algunas cepas de células bacterianas tienen proteínas de superficie: estas actúan como iniciador de la maduración del queso. Dependiendo de la cepa, pueden estar presentes distintos apéndices celulares; se han encontrado pili en ciertas cepas. [11]
El valor de la codificación del ADN de P. freudenreichii es de 2.321.778 pb (87,64% del genoma). El genoma en sí tiene forma circular. Su genoma tiene un cromosoma finalizado sin plásmidos. El tamaño del genoma es de 2.649.166 nucleótidos. El contenido de G/C del genoma es del 67,34%. [12]
El Propionibacterium freudenreichii es quizás más conocido por sus usos en la producción de quesos, especialmente el queso suizo. [ cita requerida ]
Un área de intriga en torno a esta bacteria ha sido su uso potencial como probiótico . P. freudenreichii produce un compuesto bifidogénico que ayuda a estimular el crecimiento de las bifidobacterias . [13] A nivel molecular, estudios recientes han indicado que las proteínas de superficie de P. freudenreichii se adhieren a las células intestinales humanas. Esta unión de proteínas de superficie es lo que permite que se lleven a cabo ciertas funciones, como la modulación de la liberación de citocinas por parte de las células intestinales humanas. [14]