LACTOBACILLUS RHAMNOSUS: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA - BIOLOGIA - 2025

Il Lactobacillus rhamnosus è un batterio Gram-positivo, a forma di bastoncello, microaerofilo e anaerobico facoltativo. Può crescere singolarmente o in filiere corte. Non è sporigeno, mobile e catalasi negativo. È mesofila, ma alcuni ceppi possono crescere a temperature inferiori a 15 ° C o superiori a 40 ° C.

Alcuni ceppi di L. rhamnosus sono utilizzati nell'industria alimentare a causa delle loro attività probiotiche e antimicrobiche. I suoi usi includono, non solo come probiotici, ma anche come protettivi per prodotti lattiero-caseari fermentati e non, bevande, cibi pronti, salsicce e insalate.

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caratteristiche

Il Lactobacillus rhamnosus è un batterio molto esigente in termini di fabbisogno nutritivo. Per crescere, hai bisogno di acido folico e altre vitamine come riboflavina, niacina o acido pantotenico. Richiede anche calcio minerale. La sua crescita iniziale richiede terreni acidi, con un pH compreso tra 4,5 e 6,4.

Il suo metabolismo è eterofermentativo facoltativo. Converti gli esosi in L (+) - acido lattico, secondo il percorso Embden-Meyerhof. Fermenta anche i pentosi. In assenza di glucosio, produce acido lattico, acido acetico, acido formico ed etanolo.

Tassonomia

Il Lactobacillus è il più diversificato dei tre generi della famiglia Lactobacillaceae, appartenente al phylum Firmicutes, classe Bacilli, ordine Lactobacillales.

Questo genere è diviso in tre gruppi (A, B e C) in base al tipo di fermentazione: A) comprende specie omofermentanti obbligate, B) specie eterofermentanti facoltative e C) specie eterofermentanti obbligate.

Il Lactobacillus rhamnosus appartiene al gruppo B di questa divisione. È anche incluso nel gruppo funzionale dei batteri lattici (LAB). I LAB sono batteri che, per fermentazione dei carboidrati, producono principalmente acido lattico come metabolita finale.

Questa specie era originariamente considerata una sottospecie di L. casei, successivamente è stata elevata a livello di specie grazie ad indagini genetiche, per le grandi somiglianze morfologiche e caratteristiche.

Questa e altre due specie costituiscono il complesso Lactobacillus casei, un gruppo funzionale privo di validità tassonomica. Uno dei ceppi più studiati di questa specie, L. rhamnosus GG, è isolato dall'intestino umano.

Morfologia

Lactobacillus rhamnosus è un batterio a forma di bastoncello, con misurazioni che vanno da 0,8 a 1,0 μm di larghezza e da 2,0 a 4,0 μm di lunghezza. Può crescere singolarmente o in filiere corte. Non ha flagello, motivo per cui manca di movimento. Può avere pilis e plasmidi.

Il Lactobacillus rhamnosus ha un'ampia varietà di ceppi che crescono in ambienti diversi, compresa la vagina e il tratto gastrointestinale degli esseri umani. Ogni varietà ha la capacità di adattarsi a un'ampia gamma di ambienti.

Il suo genoma centrale contiene 2.164 geni, su 4.711 geni in tutto. Il ceppo L. rhamnosus LRB ha un cromosoma circolare di 2.934.954 bp con un contenuto di GC del 46,78%.

Parete cellulare

La parete cellulare è costituita principalmente da uno spesso strato di peptidoglicano (PG), un polimero di ammino-zucchero reticolato con ponti peptidici. La parete cellulare è responsabile del mantenimento della forma della cellula. Aiuta anche a proteggere i batteri dagli stress osmotici interni che possono causare la lisi cellulare.

Lo zucchero componente di PG è costituito da N-acetilglucosamina e acido N-acetil-muramico disposti alternativamente. La catena laterale del peptide, composta da tre a cinque amminoacidi, si lega all'acido N-acetil-muramico. La composizione esatta della catena laterale del peptide e dei collegamenti incrociati è specifica per specie.

Impressione artistica del Lactobacillus rhamnosus, fotografia di: Unità di microscopia elettronica, Istituto di biotecnologia, Helsinki. Tratto e modificato da https://www.micropia.nl/en/discover/news/2015/12/8/new-bacteria-duo-to-fight-diarrhoea-in-africa/

applicazioni

Il Lactobacillus rhamnosus viene utilizzato nell'industria alimentare per la produzione di yogurt, latte fermentato e non pastorizzato e formaggi semiduri.

Applicazioni mediche

Il Lactobacillus rhamnosus è considerato un utile probiotico per il trattamento di varie malattie. Il ceppo Lactobacillus rhamnosus GG ha dimostrato di avere molteplici usi attuali e potenziali in medicina per il trattamento delle malattie.

Tra le malattie trattate positivamente con questo ceppo ci sono: diarrea di vario tipo, dovuta principalmente al rotavirus nei bambini; gastroenterite acuta nei bambini; Trasporto gastrointestinale di Enterococcus resistente alla vancomicina in pazienti renali; È stato anche dimostrato che è utile per ridurre la possibilità di sviluppare la sindrome di Asperger.

Tra le malattie che potrebbero essere potenzialmente curate o prevenute somministrando L. rhamnosus GG ci sono le infezioni delle vie respiratorie nei bambini; sindrome dell'intestino irritabile; dermatite atopica, eczema; infezioni del tratto urogenitale; ansia e ipertensione.

Le esperienze in vitro hanno dimostrato che può modulare l'immunità dell'ospite diminuendo la produzione di citochine infiammatorie da diversi eucarioti. Inoltre induce l'espressione genica della mucina intestinale, inibendo l'aderenza dei patogeni.

Altri usi medici includono la riduzione della permeabilità intestinale nei bambini con sindrome dell'intestino irritabile. Aiuta anche ad aumentare la perdita di peso nei pazienti a dieta.

Utilizza come probiotico

Il ceppo L. rhamnosus GG mostra anche attività probiotiche e antimicrobiche, che vengono utilizzate nell'industria alimentare. Questo ceppo, individualmente, è in grado di inibire Clostridium histolyticum, C. difficile e Salmonella enterica.

Combinati con altri ceppi di L. rhamnosus o con altre specie batteriche non patogene, inibiscono anche la crescita di batteri altamente patogeni. Il ceppo L. rhamnosus LC705 sopprime la crescita di alcuni lieviti e muffe.

Patogenicità

Lactobacillus rhamnosus è stato correlato a vari tipi di infezioni, principalmente di origine intraospedaliera, che hanno colpito pazienti con sistema immunitario indebolito.

In questi pazienti, le malattie sottostanti sono sempre state disturbi gastrointestinali maligni o gravi. Tra le malattie associate a questa specie ci sono: batteriemia, endocardite, meningite e peritonite.

I lattobacilli, in generale, sono resistenti alla vancomicina. Il Lactobacillus rhamnosus è suscettibile alla penicillina e agli aminoglicosidi, con tassi di sensibilità fino al 70%.

Tuttavia, alcuni ceppi sono resistenti ai regimi antibiotici standard. La daptomicina potrebbe essere utilizzata come alternativa alla penicillina; la sensibilità alle cefalosporine è inferiore. Le mutazioni cromosomiche in L. rhamnosus possono ridurre l'affinità dell'eritromicina per il ribosoma.

L'endocardite da Lactobacillus è considerata una malattia difficile da debellare. Possono verificarsi ricadute, principalmente a causa della mancanza di studi adeguati sulla suscettibilità microbica.

Non ci sono nemmeno trattamenti standardizzati, che possono aumentare le ricadute e persino la morte. Probabilmente la produzione di acido lattico da parte dei lattobacilli potrebbe ridurre le concentrazioni efficaci degli antibiotici, riducendone l'effetto.

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