LACTOBACILLUS DELBRUECKII: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA - BIOLOGIA - 2025

Lactobacillus delbrueckii è un batterio Gram-positivo, con una forma a bastoncino allungata e estremità arrotondate. È catalasi negativo, omofermentante e non presenta flagello. Appartiene a un gruppo di specie che porta il suo nome come specie tipo. È diviso in sei sottospecie.

Alcune di queste sottospecie sono considerate probiotici e vengono utilizzate nell'industria alimentare. Il suo utilizzo principale è per la fermentazione dei latticini e per la produzione di formaggi e yogurt.

Lactobacillus delbrueckii Foto di: Jeff Broadbent, Utah State University. Tratto e modificato da https://genome.jgi.doe.gov/portal/lacde/lacde.home.html

caratteristiche

Lactobacillus delbrueckii è Gram positivo e catalasi negativo. È omofermentante, producendo esclusivamente acido D-lattico. Tutti i ceppi fermentano glucosio, fruttosio, mannosio e lattosio.

La fermentazione del saccarosio e della N-acetilglucosamina è più variabile, a seconda della sottospecie e del ceppo. Può crescere a temperature superiori a 45 ° C, ma non si sviluppa a 15 ° C o inferiori.

Tassonomia

Secondo la tassonomia formale, il Lactobacillus delbrueckii appartiene al phylum Firmicutes, alla classe Bacilli, all'ordine Lactobacillales e alla famiglia Lactobacillaceae.

Inoltre appartiene al gruppo funzionale (senza validità tassonomica) dei batteri lattici (LAB). I LAB sono così chiamati per la produzione di acido lattico durante la fermentazione degli zuccheri.

Il gruppo Lactobacillus delbrueckii è attualmente composto da 27 specie, con L. delbrueckii che è la specie tipo, non solo del gruppo, ma anche del genere. Questo batterio prende il nome da Max Delbrück, un biofisico tedesco.

Lactobacillus delbrueckii comprende sei sottospecie: L. delbrueckii subsp delbrueckii, L. delbrueckii subsp lactis, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp sunkii, L. delbrueckii subsp jakobsenii e L. delbrueckii subsp indicus.

Le sei sottospecie mostrano un alto grado di relazione DNA-DNA ma possono essere differenziate sulla base di differenti tratti fenotipici e genotipici.

Morfologia

Tutti i ceppi di questo batterio hanno la forma di un'asta allungata. Le sue dimensioni variano da 0,5 a 0,8 µm di larghezza e da 2,0 a 9,0 µm di lunghezza. La sua crescita può essere individuale, in coppia o in filiere corte.

Non rappresentano un flagello, quindi non sono mobili. Le sei sottospecie si differenziano per la capacità di fermentare diversi zuccheri. Ad esempio, L. delbrueckii subsp bulgaricus, L. delbrueckii subsp indicus e L. delbrueckii subsp lactis, isolati per la prima volta dai latticini, sono tutti lattosio positivi.

D'altra parte, L. delbrueckii subsp delbrueckii e L. delbrueckii subsp sunkii, che sono stati isolati da prodotti non caseari, sono negativi al lattosio. Ciò indica una fermentazione dei carboidrati associata alle diverse nicchie che queste sottospecie occupano.

La sottospecie Lactobacillus delbrueekii può essere differenziata per variazioni fenotipiche. Ad esempio, il Lactobacillus delbrueekii subsp bulgarieus fermenta pochi carboidrati, cioè glucosio, lattosio, fruttosio, mannosio e talvolta galattosio. È termofilo e ha una temperatura di crescita fino a 48 o 50 ° C. Presenta un rapporto guanina-citosina compreso tra il 49 e il 51%.

Lactobacillus delbrueekii subsp jakobsenii, invece, fermenta diversi polisaccaridi, tra cui arabinosio, eritritolo, cellobiosio, fruttosio, galattosio, glucosio, lattosio, lattulosio, lixosio, maltosio, mannitolo, mannosio, ribosio, melibio saccarosio, saccarosio e raffinosio. La crescita avviene a 40-50 ° C, a seconda del terreno di coltura. Presenta un rapporto guanina-citosina del 50,2%.

Lactobacillus sp. Tratto e modificato da https://www.inaturalist.org/taxa/123341-Lactobacillus.

applicazioni

Solo due delle sottospecie L. delbrueckii hanno rilevanza commerciale, L. delbruckii subsp. bulgaricus e L. delbrueckii subsp. lactis.

Lactobacillus delbruckii

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus è stato isolato per la prima volta dal latte bulgaro. Questa sottospecie viene utilizzata, in combinazione con Streptococcus thermophilus, per la produzione commerciale di yogurt. Viene utilizzato anche nella produzione di formaggi svizzeri e italiani.

Il ruolo principale di S. thermophilus e L. delbruckii subsp. bulgaricus nella preparazione dello yogurt consiste nell'acidificare il latte, producendo una grande quantità di acido lattico dal lattosio.

L'acido lattico, oltre ad acidificare il latte, contribuisce ad insaporire lo yogurt. Il sapore tipico dello yogurt è dovuto non solo all'acido lattico, ma anche a vari composti carbonilici, come acetaldeide, acetone e diacetile, prodotti dai batteri.

Lactobacillus delbruckii nella produzione di formaggio. Foto di Irma Esther Montenegro H. Scattata e modificata da https://www.inaturalist.org/photos/25739101

Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus mostra attività probiotica. La sua assunzione nello yogurt aiuta a prevenire le malattie del cavo orale.

I meccanismi proposti per l'attività probiotica di questo bacillo includono: 1) antagonismo con i patogeni mediante competizione per i siti di legame e / o inibizione delle vie di segnalazione intracellulare; 2) stimolazione del sistema immunitario della mucosa e aumento della difesa dell'ospite contro batteri patogeni e antigeni estranei.

Alcuni ceppi di questo lattobacillo sono in grado di produrre esopolisaccaridi (EPS). Tra gli effetti fisiologici dell'EPS vi sono il miglioramento e la regolazione della risposta immunitaria e la riduzione del colesterolo.

Lactobacillus delbruckii

D'altra parte, L. delbrueckii subsp. lactis è stato inizialmente isolato da una fonte di latte. L'utilizzo di questa sottospecie è principalmente per la produzione commerciale di mozzarella.

Studi recenti hanno dimostrato un alto potenziale di un Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii (AS13B) per l'utilizzo in acquacoltura. Questo ceppo è stato applicato nella dieta delle larve di spigola (Dicentrarchus labrax, L.) in coltura.

La sua applicazione migliora la salute dei pesci e ne aumenta la sopravvivenza, permettendo di aumentarne la produzione. I batteri sono stati forniti utilizzando Brachionus plicatilis e / o Artemia salina come trasportatori.

È stato anche dimostrato che stimola il sistema immunitario intestinale larvale e riduce la trascrizione dei principali geni pro-infiammatori. La sua applicazione in altre colture e la sua redditività devono ancora essere valutate.

Delle restanti sottospecie della specie, L. delbrueckii subsp. indicus è stato isolato per la prima volta nel 2005 da un prodotto lattiero-caseario in India. Lactobacillus delbrueckii subsp. sunkii nel 2012, da prodotti a base vegetale; Lactobacillus delbrueckii subsp. jakobsenii, nel frattempo, è stato isolato da una bevanda alcolica fermentata nel 2015.

Potenziali applicazioni

La scoperta relativamente recente di queste ultime sottospecie può essere uno dei motivi principali per cui non sono attualmente commercialmente rilevanti. Il sequenziamento del genoma di ciascuno aiuterà probabilmente a determinare proprietà che potrebbero essere di futura rilevanza commerciale.

Potrebbe anche aiutare a spiegare i loro meccanismi di adattamento ad ambienti complessi. Quest'ultimo potrebbe essere utilizzato per migliorare le qualità di specie commerciali conosciute, specialmente nelle aree di resistenza ai fagi, adattamento alle condizioni di stress ambientale. O per migliorare la produzione di esopolisaccaridi e produrre i composti aromatici desiderati.

pathogeny

Le diverse specie di Lactobacillus sono generalmente considerate non patogene. Tuttavia, negli ultimi anni sono state segnalate infezioni del tratto urinario (UTI) causate da batteri di questo genere, incluso il Lactobacillus delbrueckii.

Le principali vittime di queste infezioni sono le donne anziane. Poiché queste specie non riducono i nitrati in nitriti, le infezioni del tratto urinario che causano di solito passano inosservate sulle strisce reattive di screening. Sono stati anche associati a batteriemia e pielonefrite.

Riferimenti

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