LACTOBACILLUS PLANTARUM: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA, APPLICAZIONI - BIOLOGIA - 2025

Il Lactobacillus plantarum è un batterio Gram positivo, catalasi negativo a forma di bastoncello corto. È anche eterofermentante facoltativo, aerobico facoltativo e anaerobico. Si trovano in molte nicchie ambientali e fanno parte del microbiota del tratto gastrointestinale dell'uomo e di altri animali.

Appartiene al gruppo dei batteri lattici (LAB). Questo è un gruppo funzionale che comprende batteri che producono acido lattico come principale prodotto metabolico della fermentazione dei carboidrati.

Lactobacillus plantarum, Crediti immagine: Natura. Tratto e modificato da https://lactobacto.com/tag/lactobacillus-plantarum/

Ha varie applicazioni, principalmente nella fermentazione degli alimenti per ottenere prodotti come yogurt, formaggi, sottaceti, salsicce e insilati, tra gli altri.

caratteristiche

Il Lactobacillus plantarum è un batterio Gram positivo, non sporigeno, catalasi negativo. È tollerante aerobico e anaerobico facoltativo. Ha un basso contenuto di GC. È in grado di crescere a temperature comprese tra 15 e 45 ° C. Tollera valori di pH compresi tra 4 e 9.

Questo batterio è in grado di produrre acido lattico mediante fermentazione del glucosio utilizzando una via metabolica chiamata EMP. La fermentazione degli esosi tramite questa via metabolica produce acidi D- e L-lattici.

L. plantarum fermenta oltre il 90% almeno 10 tipi di carboidrati, tra cui mannitolo, ribosio e saccarosio. Arabinosio e xilosio vengono fermentati tra l'11 e l'89%.

Tassonomia

Il Lactobacillus plantarum fu descritto per la prima volta da Orla-Jennsen nel 1919, chiamandolo Streptobacterium plantarum. Successivamente Pederson (1936) lo trasferì al genere Lactobacillus. Tassonomicamente si trova nel phylum Firmicutes, classe Bacilli, ordine Lactobacillales e famiglia Lactobacillaceae.

Funzionalmente è incluso tra i batteri dell'acido lattico (BAL) ed è generalmente riconosciuto come sicuro (GRAS, per il suo acronimo in inglese). GRAS è una designazione concessa dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti del Nord America.

Questa designazione è data alle sostanze la cui aggiunta al cibo è considerata sicura dagli esperti. I GRAS sono esenti dalla legge federale sugli alimenti, sui farmaci e sui cosmetici di quel paese.

Il genere Lactobacillus è diviso in tre gruppi (A, B e C). Il Lactobacillus plantarum è compreso nel gruppo B. Questo gruppo ospita specie eterofermentanti facoltative, in grado di produrre acido lattico per fermentazione del glucosio. Inoltre, appartiene a un complesso di specie che porta il suo nome e che contiene altre quattro specie.

Morfologia

Il Lactobacillus plantarum è un microrganismo a forma di bastoncello con estremità arrotondate. È largo circa da 0,9 a 1,2 µm e lungo da 1,0 a 8,0 µm. Può crescere solitario o formare brevi catene.

La sua parete cellulare è ricca di peptidoglicani e manca di una membrana cellulare esterna. Ha una bassa percentuale di GC e il suo genoma è maggiore di quello del resto dei rappresentanti del gruppo dei batteri dell'acido lattico.

Sul suo cromosoma circolare contiene 3.308.274 paia di basi. Ha tre plasmidi, chiamati pWCFS101, pWCFS102 e pWCFS103.

Lactobacillus plantarum. Tratto e modificato da http://theprobioticslab.com/lactobacillus/lactobacillus-plantarum/

applicazioni

Il Lactobacillus plantarum ha una vasta gamma di applicazioni nell'industria alimentare come coltura iniziale e come conservante. Recentemente è aumentato il suo utilizzo come probiotico e nella fermentazione dei latticini. Il suo utilizzo è stato incrementato anche nella produzione di vini, prodotti a base di carne e ortaggi fermentati.

Questo batterio è facile da coltivare ed è considerato un probiotico sicuro. Può sopprimere un gran numero di microrganismi patogeni dai prodotti alimentari.

È utile contro le malattie che possono influire negativamente sull'uomo. Ha anche dimostrato un effetto positivo sulla salute, la sopravvivenza e l'aumento di peso dei bovini da latte durante lo svezzamento.

Nell'industria farmaceutica

Il Lactobacillus plantarum viene utilizzato, insieme ad altri LAB, per la produzione di alcuni alimenti fermentati, soprattutto nell'industria lattiero-casearia.

Questi prodotti sono di alta qualità e hanno buone proprietà di consistenza, gusto e contenuto chimico. I batteri non aumentano l'acidificazione durante i processi di fermentazione del latte e di conservazione del prodotto.

Biopreservative

Il Lactobacillus plantarum è un LAB ad alto potenziale come bioconservatore probiotico, perché fa parte della flora intestinale dell'uomo. Un altro aspetto favorevole è che ha una lunga storia di utilizzo sicuro come coltura iniziale nella fermentazione alimentare.

Inoltre, diversi ceppi di L. plantarum producono composti antimicrobici con attività antagonista contro batteri patogeni e in decomposizione. Produce anche composti antifungini che possono sostituire conservanti potenzialmente dannosi nei prodotti alimentari.

Alcuni ceppi di Lactobacillus plantarum producono batteriocine, chiamate plantaricine. Le batteriocine sono tossine proteiche sintetizzate per inibire la crescita di altri batteri.

Le plantaricine sopprimono la crescita di almeno cinque comuni agenti patogeni di origine alimentare. Tra questi patogeni vi sono Escherichia coli e Salmonella typhimurium. Inoltre, hanno attività antagonista contro i batteri responsabili di malattie come gastriti, ulcere, carie e candidosi.

Malattie

Le specie Lactobacillus fanno parte della normale flora gastrointestinale umana. Sebbene molto raramente, sono stati isolati anche da una varietà di infezioni umane, specialmente nelle persone con un sistema immunitario indebolito. Tra le infezioni causate da batteri di questo genere vi sono la batteriemia, l'endocardite, gli ascessi e la meningite.

Il Lactobacillus plantarum, da parte sua, è stato associato a infiammazione della cistifellea, ascessi dentali, cavità e peritonite. La corretta identificazione di questo batterio è difficile, tuttavia è molto importante, poiché di solito è resistente alla vancomicina e ad altri antibiotici.

Riferimenti

1. JC Goldstein, KL Tyrrell, DM Citron (2015). Specie Lactobacillus: complessità tassonomica e suscettibilità controverse. Malattie infettive cliniche
2. G. Melgar-Lalanne, Y. Rivera, H. Hernández-Sánchez (2012). Lactobacliilus plantarum: una panoramica con enfasi sulle proprietà biochimiche e salutari. In: Lactobacillus: Classificazione, usi e implicazioni per la salute. Non andare. Editori scientifici.
3. A. Abdelazez, H. Abdelmotaal, Z.-T. Zhu, J. Fang-Fang, R. Sami, L.-J. Zhang, AR Al-Tawaha, Xi.-C. Meng, 2018. Potenziali benefici del Lactobacillus plantarum come probiotico e dei suoi vantaggi nella salute umana e nelle applicazioni industriali: una revisione. Progressi nell'ambiente. Biologia.
4. H. Jurado-Gámez, C. Ramírez, J. Martínez (2013). Valutazione in vivo del Lactobacillus plantarum come alternativa all'uso di antibiotici nei suinetti. Magazine MVZ Córdoba.
5. SD Todorov, BD Franco. (2010). Lactobacillus plantarum: caratterizzazione della specie e applicazione nella produzione alimentare. Recensioni di cibo internazionale.
6. D. Tena, NM Martínez, C. Losa, C. Fernández, MJ Medina e JA Sáez-Nieto (2013). Colecistite acuta acuta complicata da peritonite causata da Lactobacillus plantarum. Microbiologia diagnostica e malattie infettive.