Bacterias Lacticas 2010 Bromato
64
-
Upload
jezzid-ticse-huaman -
Category
Documents
-
view
111 -
download
6
Transcript of Bacterias Lacticas 2010 Bromato
Bacterias lácticas• Microflora natural de la leche• Se emplea para la fabricación de alimentos, productos lácteos, productos
cárnicos, productos de panificación, bebidas (vino, sidra) y en conservación de alimentos
• Géneros caracterizados por su capacidad de fermentar glúcidos produciendo ácido láctico
• Fermentación Homoláctica -----> ácido láctico único producto formado. Heteroláctica -----> se produce: ác. láctico, ác. acético, etanol, CO2, etc.
• Algunas bacterias homofermentativas ----->capaces de fermentación heteroláctica a condiciones de crecimiento no óptimas.
• Bacterias G(+), inmóviles, nunca esporuladas, catalasa negativas, oxidasa negativas, capacidad de biosíntesis débil, ineptas para respiración aerobia y anaerobia, anaerobias facultativas microaerófilas (fermentan en anaerobiosis y aerobiosis).
• Formas: cocos (streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Leuconostoc, Pediococcus), bacilos (Lactobacillus)[email protected] LAM
Géneros
Células
FermentaciónForma Agrupamiento
Strepcoccus coco cadenas homo láctica
Leuconostoc coco cadenas heterolática
Pediococcus coco tetradas homo láctica
Lactobacillus bacilo cadenas homo láctica,
heterolática
Bifidobacterium variado variado acética y láctica
Género Streptococos • Especies patógenas para el hombre (Sc. Pyogenes)• Saprofitos de la cavidad bucal (Sc. mutans, Sc. salivarius) o del intestino
(Sc. faecalis).
Estreptococos lácticos (excluidos del genero Streptococcus) - Ahora: Lactococos lácticos
1er grupo: estreptococos lácticos (Lactococos lácticos): mesófilos que poseen el antigeno N o antigeno de Lancefield – estreptococos del grupo N, no patógenos, crecen a t° entren 20-30°C.
Streptococcus lactis (Lactococcus lactis) Streptococcus lactis subsp. lactis (Lactococcusvlactis subsp. lactis) Streptococcus lactis subsp. diacetylactis (Lactococcus lactis subsp.
lactis biovar diacetylactis :utiliza citrato para producir diacetilo Streptococcus lactis subsp. Cremoris (Lactococcus lactis subsp. cremoris) Streptococcus raffinolactis (Lactococcus raffinolactis) Streptococcus plantarum (Lactococcus plantarum)
2do grupo: especie termófila Streptococcus thermophillus (no tiene antigeno de Lancefield), sensible al NaCl, t° óptima 42 - 43°[email protected] LAM
Género Leuconostoc
• Mesófilas (óptimo 20 - 30°C), heterofermentativa (produce ácido D(-) láctico, etanol, y CO2), usan el citrato de la leche para producir diacetilo y a veces acetato, ejm: Ln. mesenteroides subsp. cremoris.
• Tres especies:
Leuconostoc mesenteroides (subsp. mesenteroides, subsp.
dextranicum y subsp. cremoris)
Leuconostoc lactis
Leuconostoc paramesenteroides
Especie acidófila: Leuconostoc oenos
Género Lactobacillus• Bastoncitos agrupados en cadenas, gran exigencia de factores de
crecimiento, ejm:
Lactobacillus delbrueckii: requiere 11-15 AAaas, acidificación lenta, resistente a pHs ácidos (hasta pH: 3.5), producción de ácido láctico de 27g/L.
• Subdivisión del género Lactobacillus
Grupo I: Lactobacilos homofermentativos obligatorios, no fermentan pentosas y el gluconato, células largas, rectas y empalizadas: 2 conjuntos de especies Lactobacillus delbrueckii (sus subespecies producen hasta 18g/L ácido D(-) láctico), Lactobacillus acidophilus (3 subgrupos: Lactobacillus acidophilus (la cepa tipo), Lb. gasseri y Lb. helveticus).
Grupo II: Lactobacilos homofermentativos facultativos, fermentación homofermentativa de hexosas (algunos casos heterofermentativas), fermentación heterofermentativa de pentosa y gluconato, células cortas, ordenadas en [email protected] LAM
3 grupos de especies: Lb. plantarum; Lb. casei (3 genotipos: la cepa tipo, subespecies Lb. casei subsp. casei, Lb. casei subsp. pseudoplantarum, Lb. casei subsp. tolerans y Lb. casei subsp. rhamnosus) y el grupo Lb. sake – Lb. curvatus – Lb. bavaricus (genomas próximos y propiedades similares de sus enzimas); producen poco ácido láctico de 3 a 13g/L.
Grupo III: Lactobacilos heterofermentativos obligatorios, fermentan hexosas y producen ácido láctico, acético (o etanol) y CO2 en la relación 1:1:1; fermentan pentosas – producen ácido láctico y acético, células cortas, rectas y separadas, producción débil de ácido D(L) láctico 5g/L; especies: Lb. kefir, Lb. buchneri, Lb. reuteri, Lb. fermentum, Lb. brevis, Lb. bifermentans, etc.
Grupo I
Especie HábitatLb.delbruecii subsp.delbrueckii vegetales
Lb.delbruecii subsp.bulgaricus yogurt, queso
Lb.delbruecii subsp.lactis queso
Lb.acidophilus boca, vagina
Lb.gasseri boca, vagina
Lb.helveticus queso
Grupo II
Especie Hábitat
Lb.casei subsp.casei rumen
Lb.casei subsp.pseudoplantarum queso, forraje
Lb.casei subsp.tolerans boca, vagina
Lb.casei subsp.rhamnosus tracto intestinal
Lb.sake, Lb.curvatus vegetales
Lb.bavaricus vegetales
Lb.plantarum vegetales, queso
Grupo III
Especie HábitatLb.bifermentans queso
Lb.brevis vegetales, queso
Lb.buchneri vegetales, queso
Lb.kefir kefir
Lb.reuteri tracto intestinal
Lb.fermentum vegetales, queso
Lb.confusus vegetales
Género Pediococcus
• Células agrupadas en pares o tetradas• Fermentan azúcares y producen ácido láctico D(L) ó
L(+).• Muchas especies son incapaces de utilizar la lactosa,
débil actividad proteolítica, exigentes nutricionalmente son factores que no les permite acidificar y coagular la leche.
• Las especies se diferencian por su tolerancia a la temperatura, al pH, y al NaCl.
• Especies: Pediococcus damnosus, Pediococcus parvulus, Pediococcus inopinatus, Pediococcus dextrinicus, Pc.pentosaceus, Pc.acidolactici, Pc.halophilus, Pc.urinaequi
Género Bifidobacterium
• Produce más ácido acético que ácido láctico (relación 3:2), bajas cantidades de ácido fórmico, de etanol y de ácido succínico y no produce CO2 como una bacteria heteroláctica.
• Existen en la fermentación láctica, son de forma cocoide, alargada con protuberancias, bifurcaciones, ordenados en cadenas estrelladas, en V o en empalizadas.
• Bacterias anaerobias, algunas toleran el oxígeno en presencia de CO2, son mesófilas, muestran temperatura óptima de crecimiento entre 37 – 41°C, no soportan pH ácidos: 5,0 – 4,5.
• Especies: Bifidobacterium bifidum, B.longum, B.infantis, B.breve, B.adolescentis, B.thermophilum, B.suis, B.subtile, B.globosum, B.animalis, B.minimum, etc. Tienen su origen en el hombre, animales, conejo, cerdo, pollo, etc.
Hábitat de la bacterias lácticas
• Los Lactococcus: se aíslan de la leche cruda, cuajada, de los vegetales y el rumen
• Streptococcus thermophilus: se aíslan de la leche pasteurizada, producto lácteos (yogurt), del material de la lechería y de los cultivos iniciadores artesanales.
• Los Leuconostoc: se aíslan de la leche, productos lácteos, frutas, hortalizas, vegetales en fermentación (choucroute), de los productos de panificación y de las soluciones viscosas de azúcar en las industrias azucareras. Leuconostoc oenos no está en la leche y se aíslan del vino.
• Los Lactobacillus: en medios diferentes; Especies mesófilas: Lb.casei subsp.casei, Lb.plantarum, Lb.curvatus,
Lb.brevis están presentes en la leche y el queso como el Chedar. En leches fermentadas: el kéfir (Lb.brevis, Lb.kefir,Lb.fermentum Lb.kefiranofaciens). En vegetales fermentados: choucroute (Lb.bavaricus). En el cuajo: Lb.brevis, Lb.fermentum, Lb.curvatus. En el vino: Lb.brevis, Lb.buchneri. En la cerveza: Lb.malefermentans En la sidra: [email protected] LAM
En carnes frescas o fermentadas, los salchichones: Lb.sake.
En el tubo digestivo del hombre y animales: Lb.acidophilus, Lb.casei, Lb.fermentum, Lb.reuteri.
Especies termófilas:
En leches fermentadas: En el yogurt Lb.delbreckii subsp.bulgaricus; en leches acidófilas encontramos Lb.acidophilus. Quesos fabricados a temperaturas mayores a 40°C (Parmesano y emental): Lb.helveticus, Lb.delbrueckii subsp.lactis, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus.
• Los Pediococcus: presentes en vegetales en descomposición, a veces en bebidas: cerveza, sidra y vino.
Ejemplo: P.pentosaceus y P.acidilactici en vegetales, salchichones, leche y productos lácteos (queso parmesano).
Fisiología del crecimiento: metabólismo y regulación
1. Nutrición nitrogenada y el crecimiento de las bacterias lácticas en leche.
Para una converción completa de la leche en un producto
fermentado, las bacterias lácticas deben multiplicarse en pocas
horas hasta 10 células/mL de leches (0,5 mg de peso seco/mL) y 10 células/mL en la cuajada para producir suficientes cantidades de ácido láctico y de compuestos aromáticos.
La capacidad de crecimiento depende de: factores nutricionales, t°, pH, presencia de otros m.o.
1.1 Exigencias nutricionales
Crece en medios ricos en vitaminas, bases nitrogenadas y fuentes de carbono y nitrógeno: leche, productos lácteos, vegetales en descomposición, carnes, etc.
10
9
1.2 Utilización de aminoácidos libres
ф Leche: concentración baja en AAaas libres, ausencia de metionina.
ф Fuente de nitrógeno más rápidamente incorporada a las proteínas celulares.
ф Presencia de permeasas de aminoácidos (dependientes o no de la fuerza motriz protónica - energía) que transportan AAaas hacia el interior de
la célula, el sistema esta regulado por el pH externo e interno, estimulado por presencia de glucolípidos en la membrana celular o disacáridos: lactosa y sacarosa pero no glucosa ni galactosa (Streptococcus thermophilus)
1.3 Utilización de péptidosф La concentración de AAaas libres no asegura el crecimiento de las bacterias ------> utilización de péptidos es necesario.ф Péptidos sirven de fuente de AAaas como metionina.ф Presencia de permeasas para péptidos (di y tripéptidos) facilitan su fermentación dentro de la célula. Permeasas son energía(ATP) dependientes acoplado a la fuerza motriz protónica, la energía es aportada por la lactosa y la toma de péptidos está regulada por el gradiente de pH en ambos lados de la membrana.ф Crecimiento sobre péptidos varia según cepa y esta en función de la eficacia de los sistemas de permeación de estos péptidos.
Disposición de las células de peptidasas externas para el rompimiento de grandes moléculas.
1.4 Utilización de las proteínas y de los polipéptidos de la leche: sistema proteolítico
Bacterias para crecer en la leche deben hidrolizar las proteínas (caseína), las proteínas son bien hidrolizadas cuando la concentración bacteriana es importante. El crecimiento puede estar limitado por la baja velocidad de la proteolisis de las caseínas.
Proteínas y oligopéptidos no pueden atravesar a membrana citoplasmática debido a su tamaño y carga --------->necesario hidrolizarlas fuera de la célula por proteasas (hidrolizan caseína y derivados) y peptidasas extracelulares de las bacterias (hidrolizan péptidos).
Las proteasas estan ligadas a la pared celular y pocas veces son excretadas al medio.
Peptidasas extracelulares o de pared son aquellas cuya especificidad varía en función de la naturaleza de los residuos de AAaas presentes en el extremo de la molécula.
Péptidasas intracelulares o citoplasmáticas hidrolizan péptidos internos formados por proteolisis interna (renovación de proteínas) o provenientes de una permeación específica.
Proteolisis bacteriana (proteasas de la pared y de aquellas proteasas y peptidasas intracelulares liberadas por lisis celular) es importante no solo para la coagulación de la leche sino durante la maduración de quesos (desarrollo de sabores y aromas) y textura.
Proteasa
Peptidasa
Dipeptidasa
Permeasa
Permeasa
Permeasa
Membrana Pared
Peptidos
Peptidasas
AAaas
Proteasas
Proteínas intracelulares
Caseínas
Oligopéptidos
Dipéptidos
AAaas
Citoplasma
1.5 Regulación de la actividad proteolítica
• Composición del medio de crecimiento y condiciones de cultivo puede modificar la actividad proteolítica total o activar/inhibir una actividad proteásica o peptidásica específica.
• Medios ricos en AAaas y péptidos disminuye la actividad de proteasas de la pared pero no la de las peptidasas.
• Lactococos frecuentemente tienen reducida capacidad de coagular la leche, tienen crecimiento débil (proteasas-negativas Prt - ). Crecimiento está limitado por la concentración baja de AAaas y péptidos libres. La acidifación ligada al crecimiento es suficiente para coagular rápidamente la [email protected] LAM
1.6 Catabolismo de la arginina y de otros AAaas
• Bacterias lácticas (no todas) usan la vía de la arginina desiminasa (arginina dihidrolasa).
• Esta vía esta formado por 3 enzimas que actúan sucesivamente: la arginina desiminasa (ADI), la ornitina carbamoil-transferasa (OTCasa) y la carbamato quinasa (CK).
• Produce 1 ATP por molécula de arginina consumida (fuente unica de carbono en Streptococcus faecalis).
• El ingreso de arginina a la célula no requiere energía, se da por intercambio con la ornitina.
• Presentan esta vía: Lc.lactis subsp.lactis, algunas cepas de Streptococcus thermphilus, grupo III del género Lactobacillus, Lb.buchneri.
Arginina Citrulina Ornitina
Carbamil-fosfato
H2O
NH3
1
Pi
2
CO2 + NH3
3
ADP
ATP
1: arginina disiminasa2: ornitina carbamoil transferasa3: carbamato quinasa
2. El metabolismo de los azúcares: fermentación láctica
• Los azúcares son fermentados hasta ácido láctico por las bacterias en 2 formas:
Fermentación homo láctica: se produce lactato por la vía de Embden – Meyerhof - Parnas (EMP).
Fermentación heteroláctica: la vía usada es la de las pentosas fosfato y desemboca en la producción de lactato, etanol y eventualmente acetato.
La fermentación de la lactosa en las bacterias lácticas: vía homofermentativa y vía heterofermentativa
Lactosa
Lactosa-6-P
Glucosa
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Fructosa-1,6-diP
Dihidroxiacetona-P
Vía homofermentativa
Gliceraldehído -3-P
1,3-difosfoglicerato
3-fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
Lactato
Galactosa-6-P
Tagatosa-6-P
Tagatosa-1,6-diP
Lactosa
Lactosa-6-P
Glucosa
Glucosa-6-P
6-fosfogluconato
Ribulosa-5-PCO2
Xilulosa-5-PAcetil-P
Acetil-CoA
AcetaldehídoEtanol
PEP
PYR
ATP
ADP
ATP
ADP
7
1 2
3
4
5
6
8
9
ATPADP
NAD+
NADH
ADPATP
ADP
ATP
NADH
NAD+
PEP
PYR
ATP
ADP
NAD+
NADH
CoASH Pi
NADH
NAD+NADH NAD+CoASH
Vía heterofermentativa
1: Fosfo-β-galactosidasa2: tagatosa-6-fosfato isomerasa3: tagatosa-6-fosfato quinasa4: tagatosa-1,6-diP-aldolasa5: piruvato quinasa6: lactato deshidrogenasa7: fructosa-1,6-diP-aldolasa8: pentosa-5-fosfato cetolasa9: etanol deshidrogenasa
2.1 Metabolismo de la lactosa Leche de vaca: 40 a 50 g/litro de lactosa-unico azúcar en estado libre. Metabolismo de lactosa en Lactococcus lactis
♦ Lactosa penetra usando un sistema fosfotransferasa (PTS) dependiente del fosfoenolpiruvato (PEP). Ya dentro la lactosa es fosforilada a glucosil-β-1,4-galactósido-6- fosfato(lactosa-6-fosfato). Algunas cepas poseen una β- galactosidasa y así una β- galactósido permeasa.
♦ Lactosa-6-fosfato es hidrolizado por la fosfo-β-galactosidasa, la glucosa-6P formada se degrada según la vía EMP (Fig. anterior).
♦ El PEP esta presente en el cruce de las dos vías, la permeación de la lactosa y la formación de ATP a través de la vía glucolítica; su concentrción intracelular está controlada a través de la modulación de la actividad de la PK. La variación de la relación FDP/Pi regularía la actividad de la PK controlaría la velocidad de la fermentación del azúcar por el ciclo PTS-glicolisis. FDP: fructosa-1,6-difosfato, PTS: sistema [email protected] LAM
En fermentación homoláctica por cada mol de lactosa produce 4 moles de lactato y 5 moléculas de ATP (2 por la vía de la glucosa y 3 por la de la galactosa), tras reducción de piruvato. El lactato es expulsado al medio.
Las bacterias lácticas pueden sintetizar no solamente la forma L(+) sino la forma D(-) o las dos de ácido láctico. Esto depende de la especie o del género de la bacteria y también de las condiciones de crecimiento.
La fermentación heteroláctica de una molécula de lactosa produce 3 moléculas de lactato y 4 moléculas de ATP.
El crecimiento de las células en presencia de lactosa o de galactosa permite incrementar la síntesis de las enzimas específicas de sistema lactosa (Inducción de enzimas del sistema lactosa).
Metabolismo de la lactosa en Sc. thermophilus
• Probablemente algunas posean una β-galactosidasa o una fosfo-β-galactosidasa o las dos, esto implicaría la presencia de una permeasa específica de los β-galactósidos, ya sea de un sistema PTS, ya sea de los dos.
• La galactosa producida por hidrólisis de lactosa no es fermentada mayormente y es excretada, su no utilización sería debido a la represión por la glucosa o la lactosa.
• La glucosa proveniente de la lactosa se metaboliza a través de la vía EMP: está presente una fuerte actividad de la hexoquinasa.
Metabolismo de la lactosa en Lactobacillus
• Lactobacilos homofermentadores: Lb. Delbrueckii subsp.lactis, Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, Lb. helveticus poseen una β-Gal. En Lb. acidophilus están presentes la enzima anterior y la P-β-Gal, pero con actividades variables según cepas.• La lactosa debe penetrar por acción de una permeasa, Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus y Lb. helveticus no poseen un sistema PTS ni para lactosa ni para galactosa. Sólo utilizan la mitad de la glucosa de la molécula de [email protected] LAM
• Lactobacilos heterofermentadores
Las enzimas claves del metabolismo homofermentativo (la FDP
aldolasa y la triosa-fosfato isomerasa) están ausentes.
Metabolismo de la lactosa en Leuconostoc
♠ Leuconostoc no utiliza el sistema PTS-PEP para el transporte de los azúcares sino más bien un sistema que utliza el ATP como fuente de energía.
2.2 Metabolismo de la galactosa
Metabolismo de la galactosa en los Lactococos
Lactococcus lactis subsp.lactis pued utilizar galactosa de 2 maneras
según el sistema de entrada utilizado.
1. Un sistema PTS-PEP adaptado a la galactosa con una enzima especifica que produce Gal-6P interna.
2. Una permeasa energía dependiente, específica de la galactosa (galP) que suministra a la célula galactosa interna.
En el primer caso la Gal-6P se utiliza por la vía de la Tag-6P(como en la lactosa), en el segundo caso, la galactosa debe ser fosforilada a Gal-1P y seguir la vía de Leloir.
Los 2 sistemas no son utilizados simultáneamente por la célula: a alta concentración de galactosa sería preponderante el sistema PTS-PEP y a baja concentración es la permeasa la que se activa y actúa la vía de Leloir.
La regulación catabólica de la vía de Leloir se da cuando se cultivan células en presencia de una mezcla de galactosa y glucosa, la glucosa es utilizada en primer lugar, o si se adiciona glucosa (o lactosa) a un cultivo exponencial de Lc.lactis subsp.lactis crecido en galactosa inhibe inmediatamente la utilización de este azúcar.
La fermentación de la galactosa podría diferir según las cepas o las especies, el crecimiento en galactosa puede producir una fermentación homoláctica u heteroláctica y a veces con algunas desviaciones del metabolismo para producir formiato, acetato y etanol.
La desviación del metabolismo puede deberse a: - Baja concentración de la FDP o de la TDP y así baja activación de la LDH. - Baja conc. de triosas-fosfato inhibidoras de la piruvato-formiato-liasa. En una fermentación homoláctica normal el sistema PTS-PEP funciona normal
y la conc. de los activadores de la LDH permanece [email protected] LAM
Fermentación de la galactosa en Lactococcus lactis: las 2 vías de penetración y los 2 tipos de metabolismo
Galactosa
Galactosa
Galactosa-1-P
Glucosa-1-P
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Fructosa-1,6-diP
Gliceraldehído-3-P
Piruvato
Acetil-CoA
Acetil-P
Acetato
Acetaldehído
Etanol
Formiato
Lactato
Galactosa
PEP-PTSPermeasa
Galactosa-6-P
Tagatosa -6-P
Tagatosa-6-diP
Dihidroxiacetona-P
TPP
A
2
3
4
1611
12
10
13 9ATP
ADP
NADH
NAD+
NADHNAD+
NAD+NADH
1: Fosfo-β-galactosidasa2: tagatosa-6-fosfato isomerasa3: tagatosa-6-fosfato quinasa4: tagatosa-1,6-diP-aldolasa6: lactato deshidrogenasa9: etanol deshidrogenasa10: galactoquinasa11:piruvato formiato liasa12:piruvato deshidrogenasa13:acetato quinasa
Metabolismo de la galactosa en los Lactobacilos
La galactosa que proviene de la hidrólisis de la lactosa se liberan al exterior de las células y puede acumularse en la leche, si es fermentada se transforma por la vía de Leloir y se fosforila a Gal-1P por medio de la galactoquinasa.
La fermentación de una molécula de galactosa produce una molécula de ATP menos que la fermentación de una molécula de glucosa.
Metabolismo de la galactosa en Sc. thermophilus Contiene una permeasa para galactosa, energía dependiente (ATP) y la
fuerza motriz protónica esta implicada en el transporte. La galactosa sólo se metaboliza por la vía de Leloir con la condición de que lactosa sea limitante (ver figura 5).
2.3 Metabolismo de las pentosas
Las pentosas en algunas especies de Lactobacillus heterofermentativos, penetran ayudado por permeasas específicas y luego son convertidos en D-xilulosa-5-fosfato y finalmente a lactato y acetato.
Numerosas cepas homolácticas de Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus y Pediococcus pueden fermentar pentosas, aqui la fermentación de las pentosas es heteroláctica con producción de lactato y acetato en cantidad equimolar.
Las bacterias que poseen un metabolismo homofermentativo en presencia de hexosas y un metabolismo heterofermentativo en presencia de pentosas son especies homofermentativas facultativas.
2.4 Determinismo de la heterofermentación Especies heterofermentativas obligatorias son incapaces de escindir la
FDP: la FDP-aldolasa estaría ausente o reprimida. Ciertas especies son homofermentativas al crecer en las hexosas o
disacáridos y se convierten en heterolácticas cuando estos azúcares (glucosa, lactosa) están en concentración [email protected] LAM
La elección entre los 2 tipos de fermentación dependería de la concentración en FDP, la FDP activa la LDH en la mayor parte de las bacterias lácticas (salvo la de Sc. thermophilus) y podría inhibir la glucosa-6P-deshidrogenasa-NADP-dependiente. A baja concentración de azúcar y así de FDP favorecería el funcionamiento de la vía heteroláctica en cepas homofermetativas.
2 mecanismos explicarían a producción de compuestos distintos al lactato:
1. El etanol puede formarse por la vía de las pentosas fosfato por
reducción del acetil-P y producción de CO2 en cantidad apreciable.
2. El formiato (en lugar de CO2), el acetato y el lactato podrían provenir
del piruvato por dismutación de este causado por la enzima piruvato-
formiato-liasa, enzima inhibida por las triosas-fosfato de la vía EMP,
en ausencia de estas se activaría la enzima. De igual modo a pH
alcalino, especies homofermentativas producen lactato asociado a
formiato y acetato.
2.5 Permeación y el metabolismo de los otros azúcares
• La permeación de la glucosa en bacterias lácticas puede darse por una permeasa específica o por el sistema PTS.
• Existiría dos PTS para la entrada d glucosa: PTS-glc (presente en todas las bacterias homofermentativas que usa la vía EMP) y la PTS-manosa (permite la entrada de manosa, fructosa y glucosa).
• La no utilización de la vía de EMP conduce a la heterofermentación.• La permeación de la sacarosa y de la maltosa estaría ayudado por un
sistema PTS-PEP. Sólo una mitad de la molécula es metabolizada por la vía EMP, entonces se produce un bajo contenido en FDP y un alto contenido de fosfato, esto sería responsable de la inhibición de la piruvato quinasa y de la LDH.
Regulación de la glicólisis por el ciclo PTS La velocidad de la glicólisis depende de las concentraciones relativas
de la FDP y del fosfato:
1. Cuando hay crecimiento en azúcares, la concentración intracelular en FDP es alta, la de Pi es baja: la piruvato quinasa y la LDH son activadas y conducen el PEP hacia el lactato y no hacia los sistemas PTS.
2. Al mismo tiempo la alta concentración de FDP activaría la proteína-quinasa y la transformación de las proteínas HPr hacia la forma HPr(ser)P inepta para la permeación.
Estos dos fenómenos tienden a disminuir la entrada de los azúcares y así modular la velocidad de la glicólisis.
La proteína HPr en su forma HPr(ser)P jugaría un papel de modulador de la actividad de los sistemas PTS en bacterias lácticas incluso en otras bacterias Gram-positivas.
La inhibición de la piruvato quinasa por el fosfato permite explicar la constitución del pool PEP en carencia de azúcares.
El ciclo de la glucólisis y el sistema fosfotransferasa en Lactococcus lactis
EII Lac
Glucosa
Galactosa-6-P
Tagatosa-6-P
Tagatosa-1,6-diP
Triosa-P
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Fructosa-1,6-diP
2-desoxiglucosa-6-P
Gliceraldehído-1,3-diP
PEP
Piruvato
Lactato
Gliceraldehído-2-P
Gliceraldehído-3-P
FormiatoAcetatoEtanol
Lactosa
Lactosa-6-PEIII-Lac
HPr-P
EIEI-P
HPr
EIII-Lac-P
6
5
2
3
4 7
1
2-desoxiglucosa
EII Man
1: Fosfo-β-galactosidasa2: tagatosa-6-fosfato isomerasa3: tagatosa-6-fosfato quinasa4: tagatosa-1,6-diP-aldolasa5: piruvato quinasa6: lactato deshidrogenasa7: fructosa-1,6-diP-aldolasa
3. El metabolismo del citrato y del piruvato
El citrato solo, no puede ser utilizado como sustrato de crecimiento por las bacterias lácticas. En presencia de un sustrato fermentable y de una fuente de nitrógeno, ciertas bacterias lácticas pueden utilizar el citrato de la leche.
La vía metabólica de utilización del citrato es idéntica en bacterias lácticas, conduce a la formación de acetato (mayor parte excretado), CO2 y de diacetilo (2,3 butanodiona) – compuesto aromatizante, así mismo son excretados otros productos como: la acetoína y eventualente 2,3- butanodiol.
Producción de diacetilo y de la acetoína En cultivos puros con Lc.lactis subps.diacetylactis la síntesis de estos
compuestos tiene lugar durante la fase exponencial de crecimiento y es máxima cuando el citrato está agotado. En Leuconostoc la producción de diacetilo comienza con la entrada de las células en fase estacionaria.
En cultivos mixtos donde se asocian Lc.lactis subsp.diacetylactis o Leuconostoc con cepas acidificantes, la utilización del citrato y la producción de diacetilo y de acetoína dependen de la cepa aromatizante [email protected] LAM
El metabolismo del citrato en bacterias lácticas
Citrato
Citrato permeasa
Citrato
Oxalacetato
Piruvato
Acetaldehído-TPP
Diacetilo
Acetoína
2,3-butilenglicol
CO2
Acetolactato
CO2
Mg++ óMn++ 1
2
3
4
5
6
Acetato
7
8
TTP
CO2
Acetil-CoA
CoASH
TTP
NADPH
NADP+
NADPH
NADP+
Mg++ ó Mn++
1: citrato liasa (citritasa)2: oxaloacetato decarbo- xilasa3: piruvato decarboxilasa4: diacetilo sintetasa5: diacetilo reductasa6:acetoína reductasa7: acetolactato sintetasa8: acetolactato decarbo- xilasa
Regulación del metabolismo del citrato
En Lc.lactis subsp.diacetylactis
En ausencia de azúcar la formación de diacetilo y acetoína se reduce a
trazas, en ausencia de citrato las enzimas de esta vía (citrato liasa,
acetolactato-sintetasa, diacetil reductasa y acetoína reductasa son
constitutivas.
En presencia de citrato , la citrato permeasa es inducida y el citrato
interno es transformado en piruvato. La permeasa se activa solo a un pH
inferior a 6.0 (actividad max. pH 5.0).
El exceso de piruvato producido no puede ser reducido a lactato, se
utiliza para formar acetoína, diacetilo y eventualmente 2,3-butilenglicol.
La adición de Cu+2, Fe+2, Fe+3, Mo+6 y Co +2 aumentan la producción
de diacetilo.
En Leuconostoc
Un citrato permeasa (pH óptimo < 6,0) ingresa el citrato en la célula e induce a la citrato liasa y a la acetolactato sintetasa (pH óptimo entre 5,0 y 6,0).
La acetoína puede ser formada teóricamente por dos vías, a partir del oxaloacetato o del diacetilo.
La producción de acetoína sólo tiene lugar a pH ácido; a pH 5,4 la adición de azúcares inhibe la utilización del citrato y a pH 4,5 esta inhibición disminuye, al haber menos piruvato, éste está disponible para la síntesis de acetoína ( la adición de piruvato no permite la formación significativa de diacetilo o de acetoína).
Algunos Leuconostoc: Ln.mesenteroides subsp.mesenteroides y subsp.dextranicum utilizan el citrato prto no producen ni acetoína ni diacetilo, la vía metabólica es desconocida.
Algunos Lactobacillus como: Lb.reuteri, Lb.acidophilus producen succinato a partir del citrato.
4. La producción de acetaldehído
Producido en cantidad variable por las bacterias lácticas, es de gran importancia en bacterias del yogurt, es considerado el compuesto aromático más importante del yogurt.
Es producido durante el crecimiento de Sc.thermopilus o de Lb. delbrueckii subsp. Bulgaricus.
En el yogurt la producción de acetaldehído sería producido por los Lactobacilos termófilos, la presencia de acetona puede alterar el aroma del producto, así las mejores cepas deberían producir 2,8 veces más d acetaldehído que de acetona.
Los precursores del acetaldehído pueden ser el piruvato y el acetil-CoA derivados del metabolismo de los azúcares. En Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus y Sc.thermophilus una cantidad de acetaldehído deriva de la treonina que puede ser directamente escindida en glicina y acetaldehído por una treonina aldolasa.
La hiperproducción de acetaldehído por las bacterias del yogurt podría explicarse por la ausencia de etanol deshidrogenasa (ADH) y así la incapacidad de producir etanol a partir de acetaldehído.
5. Producción de polisacáridosSc.thermophilus y Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus
o El crecimiento en leche de estas cepas les hace responsables de la viscosidad, ejemplo en el yogurt. Esta viscosidad es atribuida a la producción de EPS (exopolisacárido) por dichas cepas.
o Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus produce un EPS soluble en presencia de diversos substratos carbonados y en fase exponencial precoz, estaría formado por fructosa y glucosa en relación 2:1 y poseería enlaces α-(1,4) y α-(1,6).
o El EPS de Sc.thermophilus difiere del de Lactobacilo por estar formado de galactosa y de glucosa, además están presentes trazas de ramnosa, arabinosa y xilosa.
Lactococcus lactiso Cepas de Lc.lactis subsp.cremoris aisladas de leche fermentada cuyas
células son encapsuladas producen EPS. Este EPS podría ser una glucoproteína
6. Metabolismo aerobio
Las bacterias lácticas tienen metabolismo fermentativo y son consideradas anaerobias – son incapaces de sintetizar las porfirinas hémicas.
Su sensibilidad al oxigeno varía según cepas desde anaerobia estricta a aerotolerante e insensible.
Poseen catalasas no hémicas llamadas pseudocatalasas – bacterias lácticas transforman el oxígeno molecular en superóxido (O2˙), en peróxido (H2O) o en agua. En presencia del aire, el peróxido si no es destruído por una peroxidasapuede acumularse, autoinhibir la cea productora e inhibir cepas concurrentes.
Acción del oxígeno sobre el metabolismo de los azúcares Durante la fermentación láctica en anaerobiosis, la regeneración del
NAD+ stá asegurada por la LDH, la acetaldehído deshidrogenasa y la etanol deshidrogenasa (fig.3 y 8).
La presencia del oxígeno puede modificar el espectro fermentativo de las bacterias lácticas y la naturaleza de los productos finales de la fermentación.
Metabolismo heteroláctico aerobio de Leuconostoc En aerobiosis las enzimas que fermentan (anaerobiosis) la glucosa
(acetil-fosfato tansferasa y etanol deshidrogenasa) son poco activas. Por el contrario en aerobiosis, la NADH-oxidasa y la acetato quinasa son activas y conducen el metabolismo hacia la formación de acetato . (figura)
El metabolismo aerobio produce una molécula más de ATP por molécula de sustrato: aumenta la tasa de crecimiento y rendimiento.
Metabolismo aerobio de Lactococcus El metabolismo homoláctico de Lactococcus es derivado hacia la
heterofermentación por la aerobiosis. La piruvato deshidrogenasa al contrario que la piruvato-formiato-liasa
(otra candidata a la transformación del piruvato) es insensible al oxígeno, sino es activada en aerobiosis, así esta enzima transforma el piruvato en acetato con producción de una molécula de ATP suplementaria. (Figuras)[email protected] LAM
Las vías de la piruvato formiato-liasa y de la piruvato deshidrogenasa
Piruvato
Hidroxietil-TPP
Acetil-CoA
CO2 TPP
CoASH
NAD+
NADH
Acetil fosfato
Acetato
Acetaldehído
Etanol
NADH
NAD+
NADH
NAD+
Formiato
CoASH
a
b
Pi
CoASH
ADP
ATPf
ec
d
a: piruvato formiato-liasab: piruvato deshidro- genasac: acetaldehído deshidro- genasad: etanol deshidrogenasae: fosfoacetil transferasaf: acetato quinasa
El metabolismo aerobio: Vía heterofermentativa
Glucosa
Glucosa-6-P
6-P-gluconato
Pentosa-5-fosfato
Gliceraldehído-3-P
Piruvato
Lactato
Acetato
Acetil-P
Acetil-CoA
Acetaldehído
Etanol
Pi1
2NAD+
NADH O2
H2O2 ó H2O
NAD+
NADH
H2O2 ó H2O
O2
Pi
H2O2 ó H2O
O2
NAD+
NADH
NADH
NADH
NAD+
NAD+NAD+
NADH
CO2
3
4
5
6
7
8
2ADP
2ATP
ADP
ATP
CoASHPi
1: glucoquinasa2: glucosa-6-P-deshidrogenasa3: gluconato-6-P-deshidrogenasa4: pentosa-5-P-cetolasa5: acetato quinasa6: fosfoacetil transferasa7: acetaldehído deshidrogenasa8: etanol deshidrogenasa
Producción aerobia de acetoína
♠ En ciertas cepas de Lc.lactis subsp.lactis la α-acetolactato sintetasa es activada y produce acetoína (fig7) sobre todo en presencia de galactosa y a la adición de catalasa para eliminar el peróxido.
Oxidación del piruvato
La piruvato oxidasa presente en aerobiosis en muchas bacterias lácticas produce acetato y una molécula de ATP.
Utilización de lactato por Pediococcus y Lactobacillus
ф Lb.plantarum y Lb.casei son capaces de oxidar el lactato. Pc.pentosaceus en aerobiosis oxida las formas L(+) y D(-) del lactato formado hasta acetato y CO2.
ф Este sistema es reprimido por la glucosa e inducido por la galactosa o la latosa.
Ventajas del metabolismo aerobio
o Aumenta la producción de ATP y así la tasa de crecimiento y rendimiento de biomasa.
o Gracias a la producción suplementaria de NAD+ oxidado, el espectro fermentativo de ciertas bacterias lácticas se extiende a sustratos inutilizados en anaerobiosis: glicerol, manitol, sorbitol y lactato.
7. Fermentación maloláctica (FML)
Durante vinificación, en presencia de azúcar como fuente de energía, ciertas bacterias como Leuconostoc oenos son capaces de fermentar concentraciones elevadas de ácido málico en ácido láctico con un rendimiento de transformación muy elevado del 75 al 96%.
Leuconostoc oenos bacteria más frecuente del vino a pH <3,5 y la más importante en la vinificación y la única que existe en el vino a este pH ácido.
La FML por Ln.oenos se acompaña de la degradación de los ácidos cítrico y fumárico con formación de ácido acético y de la utilización de la arginina, histidina y del acetaldehído.
Ciertas especies de Lactobacillus y Pediococcus se aíslan también del vino a un pH igual o superior a 3,5 y realizar esta fermentación, pero en este caso no hay utilización del ácido cítrico y fumárico ni producción de acetato.
El fumarato, etanol y un pH ácido inhiben a las bacterias malolácticas y así la fermentación maloláctica.
La enzima responsable de la fermentación maloláctica (MLE)(E.C. 1.1.1.38). Es una malato-decarboxilasa que exige Mn2+ y NAD+ sin reducirlo. Transforma el L-malato en CO2 y L-lactato que es liberado al medio.
La enzima puede ser constitutiva o inducible por el malato en algunas especies de bacterias lácticas. En presencia de malato se induce otra enzima que es también una malato-decarboxilasa que produce piruvato y CO2 reduciendo el NAD+
Fermentación maloláctica y el crecimientoo En Ln.oenos la fermentación maloláctica estimula la tasa de crecimiento
y la biomasa. La energía suplementaria provendría de la salida del lactato que engendraría una fuerza motriz protónica.
o El pH del medio conteniendo malato influenciaría la tasa de crecimiento de la bacteria láctica aumentando o disminuyendo este crecimiento.
o La fermentación maloláctica a pH inferior a 6,0 con Lb.plantarum consumiría energía, la permeación del malato exige energía. La FML en estas condiciones serviría para aumentar el pH por decarboxilación del [email protected] LAM
8. El metabolismo y los minerales
El magnesio estimula el crecimiento de las bacterias lácticas y la producción de ácido láctico, ejemplo en Lc.lactis, Sc.thermophilus y Lb.acidophilus. Es indispensable para muchas enzimas necesarias para el crecimiento celular o para la producción de aromas.
El manganeso sirve para la resistencia del Lb.plantarum al superóxido. Diversas especies de Leuconostoc y todos los Lactobacilos exigen Mn2+ y su variación en la leche exlicaría la variación en el crecimiento y la producción de aromas en Ln.cremoris. Es necesario para la actividad de numerosas enzimas entre ellas la ARN polimerasa, la LDH, la enzima maloláctica, la NADH oxidasa, etc.
El fierro transportado por varias moléculas muy afines no tiene efecto general sobre el crecimiento o sobre la producción de ácido láctico.
El calcio no estimularía el crecimiento de las bacterias lácticas salvo el de Lb.casei y permitirá la desintegración de las cadenas de células así como una modificación en su forma en Lb.acidophilus que le permite una mejor resistencia a la congelación. El lactato formado se excreta acoplado con dos protones, en este flujo hay formación de ATP por una ATPasa de membrana dependiente de Ca2+/[email protected] LAM
El transporte del potasio es necesario para la regulación del pH intracelular. Su concentración es alta y se exige para el crecimiento de Lb.helveticus y Lb.casei. Otros iones monovalentes Na+, NH4+, entran en competición con el K+.
El cadmio contaminante de la leche a baja concentración puede inhibir el crecimiento y la producción de ácido en Lb.delbrueckii subsp.lactis, Lb.helveticus y Sc.thermophilus.
El cobre inhibe el crecimiento de las bacterias lácticas (Lb.casei, Lb.debrueckii subsp.bulgaricus, Sc.thermphilus) en la leche y la producción de ácido láctico a concentraciones entre 10-2 y 10-4 mM.
El cobre Cu2+ así como el Fe2+, Fe3+, Co2+ y el Mo6+ aumentan la producción de diaetilo.
9. Lipolisis
La actividad lipolítica de los Lactococos en la leche sería débil pero podía contribuir al sabor y aroma de los quesos madurados. Estas bacterias hidrolizarían más fácilmente los mono- y di-glicéridos que los tri-glicéridos de la leche.
En Lactobacilos homofermentativos mesófilos como Lb.casei y Lb.plantarum, en termofilos como Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.delbrueckii subsp.lactis, Lb.helveticus y Lb.acidophilus, la actividad lipásica ha sido manifestado. Los triglicéridos que contienen ácidos grasos con cadenas cortas son los más fácilmente hidrolizados, los de la materia grasa de la leche lo son débilmente. El sistema enzimático es óptimo a un pH neutro y a una temperatura entre 40 y 50°C según la especie.
10. Producción de compuestos antagonistas
Las bacterias lácticas son conocidas por producir durante su crecimiento sustancias que inhiben el crecimiento de otros m.o. Pueden ser los metabolitos excretados por la bacteria como el ácido láctico o derivados del metabolismo del oxígeno como el peróxido de hidrógeno. También producen bacteriocinas que son de naturaleza proteíca.
1. En Lactococcus lactis Se ha observado la producción de 2 sustancias consideradas
antibióticos: la nisina y la diplococina. La nisina, grupo de polipéptidos producidos por Lactococcus lactis
subsp.lactis tiene acción contra las bacterias Gram positivas, actúa sobre las células vegetativas e impide tambien la germinación de los esporos de bacterias esporuladas como Bacillus y Clostridium.
La acción de la nisina seria sobre la membrana bacteriana, también inhibe otras bacterias lácticas como a Lactococcus lactis subsp.cremoris, pero sería inactiva frente a los Lactobacilos y Streptococcus [email protected] LAM
La nisina es el único que está autorizado y comercializado en la industria alimentaria para la conservación de alimentos.
La diplococina es producida por Lactococcus lactis subsp.cremoris su actividad es más restringida que la nisina y actúa sobre ciertas cepas de Lactococcus lactis subsp.lactis pero no actúa sobre las bacterias esporuladas.
La diplococina (polipéptido) detiene inmediatamente la síntesis de ADN y ARN y la muerte de las células pero no su lisis.
2. En Lactobaciloso Las bacteriocinas son de naturaleza proteica de acción bactericida y su actividad
esta restringido a especies parecidas.
En Lb.helveticus Produce la lactocina 27 (glicoproteína). Es activa sobre cepas de Lb.helveticus o
de Lb.acidophilus, provoca el detenimiento de la síntesis proteica pero no la del ADN o del ARN. La helveticina inhibe solo cepas de Lb.helveticus, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus y de Lb.lactis.
En Lb.acidophilus
La mayoría produce una bacteriocina de origen cromosómico activa sólo sobre Lb.leichmanii, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.helveticus y Lb.lactis.
En Lb. plantarum
Produce plantaricina A que inhibe levaduras, bacterias Gram-negativas y la mayor parte de bacterias Gram-positivas, entre ellas las bacterias lácticas: Lb.plantarum, Pc.pentosaceus y Ln.paramesenteroides.
En Lb.sake
Algunas cepas produce una proteína llamada sakacina A que inhibe el crecimiento de Listeria monocytogenes y también diversos Lactobacillus y Leuconostoc pero sobre todo bacterias Gram-negativas.
3. En Pediococcus
2 cepas de Pc.pentosaceus producen una proteína llamada pediocina A que inhibe el crecimiento de otros Pediococcus, de Lb.plantarum, Ln.mesenteroides, Micrococcus luteus, Baillus cereus, Clostridium botulinum, Cl.sporogenes, Lb.brevis, Listeria monocytogenes, etc.
Técnicas de conservaciónLos sistemas de conservación de larga duración de las bacterias lácticas son la congelación a muy baja temperatura y la liofilización.
Lactococcus lactis Crece a 37°C, para el recuento se usa el medio MRS (empleado sobre
todo para Lactobacilos) y el medio Elliker. El medio M17 es el más usado contiene β-glicerato de sodio (efecto tampón del medio: a pH 7.15 el crecimiento es rápido y colonias de buen tamaño en medio sólido).
Las células no deben conservarse en medio ácido, favorece las lesiones de la envoltura y la pérdida de los plásmidos, deben ponerse en suspensión en un medio de leche nuevo y almacenadas en frío sin incubación.
Pueden almacenarse en frío en medio M17. El método más utilizado es la congelación y el almacenamiento a -30°C o menor a -75°C o en nitrógeno líquido en un medio que contenga M17 nuevo y como crioprotector glicerol.
La liofilización destruye hasta el 90-95% de las células.
Streptococcus thermophilus
o Para el recuento se usa el medio M17 a pH 6.8 para la distinción con especies de Lactobacilos. La temperatura de incubación seería de 60°C.
o La conservación es mejor al frío y al vacío o en nitrógeno líquido que en presencia de aire.
Leuconostoc Los medios específicos utilizados no parecen ser muy eficaces, el
medio MRS se usa con frecuencia. No crecen bien en medio M17, su crecimiento es posible en el medio KCA y Rogosa.
Lactobacillus Para el recuento se utiliza con frecuencia el medio de Rogosa, aunque
tambien el medio MRS a un pH 6.5 pero con frecuencia de utiliza a pH 5.5.
La conservación tras congelación -196°C de células concentradas es buena incluso tras 28días. Tras siembra en leche pasteurizada y conservación a 5°C, la viabilidad (21días) varía con las cepas.
Pediococcus Se desarrollan bien en medios como MRS con pH 6.2 o en presencia de
ácido ascórbico MRSS o de acetato de talio MRST y el medio RA a pH 6.2.
Las bacterias que sirven de fermentos pueden liofilizarse o mejor congelarse en presencia de diversos [email protected] LAM
Aplicaciones industriales
Fermentos industriales
• Como fermentos (cultivos iniciadores) en la industria láctea, producción de quesos, yogurt, etc.
• Fermentos mesófilos, termófilos, de cepa única, fermentos multiples, fermentos mixtos.
• En la elaboración de mantequilla, cepas productoras de diacetilo (aroma característico): Lc.lactis subsp.diacetylactis, cepas de Leuconostoc.
• Fermentos lácticos termófilos Sc.thermophilus y Lb.bulgaricus producen acetaldehído a partir de AAaas presentes en la leche.
• Fermentos mesófilos: Lo forman: Lactococos, ciertos Leuconostoc (Ln.cremoris, Ln.dextranicum), y ciertos Lactobacillus (Lb.casei, Lb.plantarum): se usan para la fabricación de quesos frescos: Quarg, Feta, Cottage, de quesos de pasta blanda: Camembert, Brie, Pont l’Eveque, Coulommers, de quesos duros de pasta prensada: Cheddar, Gouda, Edam o de quesos de pasta azul: Roquefort (en particular Leuconostoc), Silton, Gorgonzola y otros. [email protected] LAM
Los fermentos termófilos: abarcan Sc.thermophilus y Lactobacillus: Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.lactis, Lb.helveticus y Lb.acidophilus. Sc.thermophilus y Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus se asocian para producir yogurt y también con otras leches fermentadas: skyrr, koumiss. Sc.thermophilus, Lb.helveticus, Lb.delbrueckii subsp.lactis y Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus forman la flora de los quesos de pasta cocida como el queso Suizo (Emmental, Gruyere) y del tipo Italiano (Parmesano, Romano, Grana).Cultivos mixtos de fermentos mesófilos: se usa en la fabricación de quesos y mantequilla: Lc.lactis subsp.lactis y subsp.cremoris y especies aromatizantes como el biovar diacetylactis y Leuconostoc.En la fabricación de Kéfir: se usa entre otros Lc.lactis, Lactobacillus (Lb.brevis) y de Leuconostoc.
Los probióticosEs una preparación bacteriana a base de bacterias lácticas intestinales utilizada en forma revivificable con fines nutricionales o terapéuticos
Bacterias lácticas utilizadas frecuentemente son Lactobacilos: Lb.acidophilus, Lb.casei, Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, Lb.helveticus, Lb.lactis, lb.salivarius, Lb.plantarum y también Sc.thermophilus, etc.
Bacterias intestinales o no deben ser resistentes a enzimas digestivas de la cavidad bucal y gástrica, pH ácido del estomago, sales biliares y tener capacidad de adherirse a la células intestinales para colonizar el tracto intestinal sin perturbar a la flora intestinal normal.
Los probióticos deben ingerirse con leche. Lactobacilos vivos ingeridos no debe sobrepasar 10x8-10x9 por dosis.
Probióticos: aumenta la producción de ciertas vitaminas, estimula la digestión de los alimentos, excretan ciertos AAaas (lisina), mejora la digestión de la lactosa, probablemente actuarían sobre la estructura del epitelio intestinal, el número de células productoras de mucus y la rapidez de renovación celular.
Consumo de leche con Lb.acidophilus vivo facilitaría el transito intestinal, combatiría el estreñimiento y el trastorno causado por antibióticos – ayuda a restaurar el equilibrio de la flora intestinal.
Las bacteriocinas producidas por numerosas bacterias lácticas pueden inhibir bacterias patógenas del tracto digestivo. Estos probióticos estimularían la producción de inmunoglobulinas (linfocitos B).
Los probióticos poseerían actividad anticolesterol, ciertas bacterias lácticas inhibirían la conversión de acetato en colesterol, el Sc.thermophilus sería responsable de esta acción.
En los productos cárnicos Flora espontánea predominante en la fermentación de los productos
cárnicos está constituida por Lactobacilos (Lb.plantarum, Lb.brevis, Lb.fermentum) y Pediococcus (Pc.acidilactici). Estos inhiben la Salmonelas, Estafilococos o Clostridium boltulinum en la fabricación de salchichas y bacón.
En los vegetales Uso de cultivos puros de bacterias lácticas para la fermentación de
productos vegetales: pepinos, aceitunas, coles, etc. Fermentación maloláctica.
En la panificacióno Se utilizan junto con cultivos iniciadores: Lb.sanfrancisco, Lb.plantarum,
Lb.delbrueckii, Lb.brevis, etc.
Producción microbiana de ácido láctico A partir de medios sintéticos, sueros de quesería, sacarosa, etc. las
bacterias lácticas empleadas son homofermentativas: Lb.delbrueckii subsp.delbrueckii (con glucosa), Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus (con lactosuero).
E carácter anaerobio facultativo de estas bacterias permite trabajar en un biorreactor sin eliminar el oxígeno. Se hacen cultivos en batch, continuos, con células inmovilizadas o atrapadas en alginato.
