Lactobacillus Bulgaricus es la principal bacteria utilizada para la producción de yogur . También desempeña un papel crucial en la maduración de algunos quesos , [3] así como en otros procesos que involucran productos fermentados naturalmente . Se define como bacteria láctica homofermentativa debido a que el ácido láctico es el único producto final de su 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. Tampoco es patógeno. Se considera acidúrico o acidófilo , ya que requiere un pH bajo (alrededor de 5,4-4,6) para crecer de manera efectiva. Además, es anaeróbico . [5] A medida que crece en productos lácteos crudos, crea y mantiene el entorno ácido que necesita para prosperar a través de su producción de ácido láctico. Además, crece de manera óptima a temperaturas de 40-44 °C en condiciones anaeróbicas. Tiene requisitos nutricionales complejos que varían según el entorno. Estos incluyen carbohidratos, ácidos grasos insaturados, aminoácidos y vitaminas.
Identificada por primera vez en 1905 por el médico búlgaro Stamen Grigorov al aislar lo que más tarde se denominó Lactobacillus 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 región de Sofía y a lo largo de la mesorregión de los Balcanes (Stara Plania) de la península de los Balcanes. [ cita requerida ] Una cepa, Lactobacillus bulgaricus GLB44 , se extrae de las hojas de Galanthus nivalis (flor de campanilla de las nieves) en Bulgaria. [7] La bacteria también se cultiva artificialmente en muchos países.
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se utiliza comúnmente junto con Streptococcus thermophilus [8] como iniciador para hacer yogur . La cepa Lb. bulgaricus 2038 se ha utilizado durante décadas para la fermentación del yogur. Las dos especies trabajan en sinergia, con L. d. bulgaricus produciendo 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 el espesor del yogur. [9] [10] Mientras fermenta la leche, L. d. bulgaricus produce acetaldehído , uno de los principales componentes del aroma del yogur. [10] Algunas cepas de L. d. Las bacterias Lactobacillus bulgaricus , como L. bulgaricus GLB44 , también producen bacteriocinas [11] , que han demostrado matar bacterias no deseadas in vitro . La viabilidad de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus es extremadamente importante, ya que es necesaria para que sea eficiente en la fermentación y para evitar 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, en concreto en la elaboración de 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 general, el aroma, el gusto y/o la sensación en boca, y generalmente 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 llamó 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. Su hipótesis era que el envejecimiento se debía a la actividad putrefacta, o proteólisis , de los 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 entre las que se encuentran los fenoles , el amoniaco y los indoles por la digestión de las proteínas . Estos compuestos son los responsables de lo que Metchnikoff llamó autointoxicación intestinal , que, según él, era la causa de los cambios físicos asociados a la vejez. Ya se sabía en aquella época que la fermentación con bacterias lácticas inhibe el deterioro de la leche por su bajo pH .
Las investigaciones de Metchnikoff también indicaron que las poblaciones rurales del sudeste de Europa y las estepas rusas consumen diariamente leche fermentada con bacterias de ácido láctico y viven relativamente más que otras poblaciones. Basándose en estos datos, Metchnikoff propuso que el consumo de leche fermentada siembra el intestino con bacterias de ácido láctico inofensivas que aumentan la acidez intestinal y suprimen el crecimiento de bacterias proteolíticas. [13] Sus resultados fueron cuestionados después de que un estudio de 1920 demostrara que la bacteria no podía sobrevivir en los intestinos humanos, pero la idea, no obstante, dio inicio a la investigación sobre probióticos realmente útiles. [14]
Lactobacillus bulgaricus es un componente de VSL#3 .
En 2012 fue declarado microbio nacional de la India. [15] [16]
En la taxonomía bacteriana, el basiónimo 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 involucraba el desarrollo de un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real ( qPCR ) para cuantificar Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus así como Streptococcus thermophilus en 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. Dos ensayos que utilizaron cebadores de PCR dirigidos al gen lacZ resultaron de este estudio y se consideraron compatibles con las dos especies de bacterias de ácido láctico ( LAB ). Esto permitió la cuantificación directa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus en queso producido a partir de leche de vaca no pasteurizada. [3]
En un estudio de 2012 se planteó la cuestión de si el Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus tenía algún efecto sobre la antigenicidad de cuatro tipos de proteínas de la leche: α-lactalbúmina (α-LA), β-lactoglobulina (β-LG), α-caseína (α-CN) y 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 padecen 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 inmunitaria en el organismo que puede dar lugar a 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 con el fin de 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 indicaron 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 eficiencia de la criopreservación de bacterias de ácido láctico no es consistente y puede conducir a la muerte celular. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se ha adaptado para defenderse contra el 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 hacer frente al frío es aumentar la viscosidad mediante la ingestión de compuestos como disacáridos , polisacáridos , aminoácidos y antioxidantes . La segunda estrategia utilizada se realiza induciendo respuestas activas durante los procesos de fermentación o posfermentación. Al modificarlos, cambiará la temperatura, el pH y la composición del medio. Esto da como resultado que se activen vías metabólicas específicas, con la síntesis de proteínas de choque frío. [18]
En 2017, se realizó un estudio para ver los efectos de seis sustancias diferentes en 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 preservar las células bacterianas es mediante la liofilización, sin embargo, esto también da como resultado la muerte de algunas cepas. Esto se debe a varias complicaciones de la liofilización, incluida la formación de cristales de hielo, la pérdida de fluidez de la membrana y la desnaturalización de macromoléculas importantes . Independientemente, 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 capacidad de supervivencia de las células después de la liofilización. Tres de las seis sustancias añadidas tuvieron un efecto positivo en 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 varios tipos de cáncer, Ivan Bogdanov, un médico búlgaro, supuestamente produjo una vacuna que consistía en lactobacillus bulgaricus y la utilizó para tratar a dos pacientes con mieloma, induciendo la remisión en los dos casos, uno murió 18 meses después debido a la gripe y otro vivió 45 meses (la media de supervivencia en ese momento era de unos 12 a 18 meses). [19] Sin embargo, las referencias son documentos internos y conversaciones entre hospitales; no hay mención en la literatura médica inglesa. Hay un artículo de un sitio comercial y un supuesto documental disponibles (en búlgaro). [20]
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )El Ministro también anunció el Microbio Nacional de la India que fue seleccionado por los niños que habían visitado el Science Express Biodiversity Special, un tren que ha estado visitando varias estaciones en todo el país. La votación para el Microbio Nacional se llevó a cabo en estas estaciones y los niños seleccionaron el Lactobacillus (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) como el Microbio Nacional de la India
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