Propionibacterium freudenreichii es una bacteria grampositiva inmóvil que desempeña un papel importante en la creación del queso emmental y, hasta cierto punto, 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 largo. 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 nuez 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 en un gramo de Emmental hay mil millones de células vivas de P. freudenreichii . 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 derivados 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 crecimiento de P. freudenreichii depende en gran medida de la presencia de Lactobacillus helveticus , que aporta 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 lisan 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 descubierto y aislado 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 lleva el nombre del ácido propiónico, que produce esta bacteria. La especie freudenreichii lleva el nombre de von Freudenreich. [8]
Las propias células suelen adoptar la forma de bastones pleomórficos (capaces de adoptar diferentes formas) (0,2 a 1,5 micrómetros *, 1 a 5 micrómetros), pero también pueden ser cocoides, bífidos, ramificados o filamentosos. La longitud de la celda puede ser de hasta 20 micrómetros. [9] Cuando se cultivan en medios sólidos, las colonias formadas pueden tener un aspecto liso, convexo o rugoso. Cuando se cultivan en medios líquidos, se pueden observar colonias con apariencia granular y de tamaño variable. Las colonias pueden variar bastante en color: se ha observado que son rojas, rosadas, naranjas, amarillas, grises y blancas. P. freudenreichii es grampositivo y no móvil. [10] Una característica discernible de esta bacteria es que produce grandes cantidades de ácidos propiónico y acético. Puede fermentar azúcares y alcoholes polihidroxilados y lactato siempre que haya bacterias cercanas que lo produzcan por 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 estos se secretan en menores cantidades que las otras sustancias que produce). [10] Ciertas cepas de células bacterianas tienen proteínas de superficie: éstas actúan como iniciador para la maduración del queso. Dependiendo de la cepa, existen diferentes apéndices celulares que pueden estar presentes; se han encontrado pili en ciertas cepas. [11]
El valor de 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 genoma tiene un tamaño de 2.649.166 nucleótidos. El contenido de G/C del genoma es del 67,34%. [12]
Propionibacterium freudenreichii es quizás mejor conocido por sus usos en la producción de quesos, sobre todo el queso suizo. [ cita necesaria ]
Un área de intriga en torno a esta bacteria ha sido su uso potencial como probiótico . P. freudenreichii produce un compuesto bifidogenético que ayuda a estimular el crecimiento de 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 la que permite que luego se lleven a cabo determinadas funciones, como modular la liberación de citoquinas por parte de las células intestinales humanas. [14]