Lactiplantibacillus plantarum (anteriormente Lactobacillus plantarum ) es un miembro extendido del género Lactiplantibacillus y se encuentra comúnmente en muchos productos alimenticios fermentados, así como en materia vegetal anaeróbica. [1] L. plantarum se aisló por primera vez de la saliva , basándose en su capacidad para persistir temporalmente en las plantas, el intestino de los insectos y en el tracto intestinal de los animales vertebrados, fue designado organismo nómada. [2] [3] L. plantarum es una bacteria Gram positiva con forma de bacilo. Las células de L. plantarum son bastoncillos con extremos redondeados, rectos, generalmente de 0,9 a 1,2 μm de ancho y de 3 a 8 μm de largo, que se presentan individualmente, en pares o en cadenas cortas.[4] L. plantarum tiene uno de los genomas más grandes conocidos entre las bacterias del ácido láctico y es una especie muy flexible y versátil. Se estima que crece entre un pH de 3,4 y 8,8. [5] Lactobacillus plantarum puede crecer en el rango de temperatura de 12 ° C a 40 ° C. [6]
Lactobacillus plantarum | |
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clasificación cientifica | |
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Familia: | |
Género: | Lactiplantibacillus |
Especies: | L. plantarum |
Nombre binomial | |
Lactiplantibacillus plantarum (Orla-Jensen 1919) Bergey et al. 1923; Zheng et al., 2020 |
Metabolismo
L. plantarum son bacterias Gram positivas homofermentativas y aerotolerantes que crecen a 15 ° C (59 ° F), pero no a 45 ° C (113 ° F), y producen ambos isómeros de ácido láctico ( D y L ). Muchos lactobacilos, incluido L. plantarum, son inusuales porque pueden respirar oxígeno y expresar citocromos si el hemo y la menaquinona están presentes en el medio de crecimiento. [7] [8] En ausencia de hemo y menaquinona, la NADH-peroxidasa consume oxígeno con peróxido de hidrógeno como intermedio y agua como producto final. [7] [8] Se presume que el peróxido actúa como un arma para excluir las bacterias competidoras de la fuente de alimento. En lugar de la enzima protectora superóxido dismutasa presente en casi todas las demás células tolerantes al oxígeno, este organismo acumula cantidades milimolares de polifosfato de manganeso . L. plantarum también utiliza manganeso en una pseudo-catalasa para reducir los niveles de oxígeno reactivo. Debido a que la química por la cual los complejos de manganeso protegen a las células del daño causado por el oxígeno es alterada por el hierro , estas células prácticamente no contienen átomos de hierro; por el contrario, una célula de Escherichia coli de volumen comparable contiene más de un millón de átomos de hierro. Debido a esto, L. plantarum no se puede utilizar para crear enzimas activas que requieren un complejo hemo , como las verdaderas catalasas. [9]
L. plantarum , como muchos lactobacilos, se puede cultivar utilizando medios MRS . [10]
Genomas
La secuenciación del genoma de la bacteria del ácido láctico L. plantarum WCFS1 muestra más detalles moleculares. El cromosoma contiene 3.308.274 pares de bases. [11] El contenido de GC de L. plantarum es 44,45% con un recuento de proteínas promedio de 3063. Según el experimento del Centro de Ciencias Alimentarias de Wageningen, el número de ARNr de L. plantarum WCFS1 es 15 y el número de ARNt es 70. [4]
Productos
Ensilaje
Lactobacillus plantarum es la bacteria más común utilizada en los inoculantes de ensilaje . Durante las condiciones anaeróbicas de ensilaje, estos organismos dominan rápidamente la población microbiana y, en 48 horas, comienzan a producir ácidos láctico y acético a través de la vía Embden-Meyerhof , disminuyendo aún más su competencia. En estas condiciones, se ha descubierto que las cepas de L. plantarum que producen altos niveles de proteínas heterólogas siguen siendo altamente competitivas. Esta cualidad podría permitir que esta especie se utilice como un pretratamiento biológico eficaz para la biomasa lignocelulósica . [12]
Productos alimenticios
L. plantarum se encuentra comúnmente en los productos lácteos, carne y una gran cantidad de fermentaciones vegetales incluyendo chucrut , pepinillos, en salmuera aceitunas , coreano kimchi , Nigeria Ogi , masa madre , y otra materia vegetal fermentada, y también algunos quesos , embutidos fermentados y pescado seco . Los altos niveles de este organismo en los alimentos también lo convierten en un candidato ideal para el desarrollo de probióticos . En un estudio de 2008 de Juana Frias et al., Se aplicó L. plantarum para reducir la alergenicidad de la harina de soja . El resultado mostró que, en comparación con otros microbios, la harina de soja fermentada con L. plantarum mostró la mayor reducción en la inmunorreactividad de IgE (96-99%), dependiendo de la sensibilidad del plasma utilizado. L. plantarum también se encuentra en dadiah , una leche de búfalo fermentada tradicional de la tribu Minangkabau , Indonesia . [13]
Terapéutica
Debido a que es abundante, de origen humano y fácil de cultivar, L. plantarum ha sido probado para determinar sus efectos sobre la salud. Se ha identificado como un probiótico, lo que sugiere su valor para futuras investigaciones y aplicaciones. [14] L. plantarum tiene importantes actividades antioxidantes y también ayuda a mantener la permeabilidad intestinal . [15] Es capaz de suprimir el crecimiento de bacterias productoras de gas en los intestinos y puede beneficiar a algunos pacientes que padecen IBS . [16] Ayuda a crear un equilibrio microbiano y estabilizar los patrones de enzimas digestivas. [11] Se ha encontrado Lactobacillus plantarum en experimentos para aumentar el factor neurotrófico derivado del cerebro del hipocampo , lo que significa que L. plantarum puede tener un papel beneficioso en el tratamiento de la depresión. [17] La capacidad de L. plantarum de sobrevivir en el tracto gastrointestinal humano lo convierte en un posible vehículo de administración in vivo de compuestos terapéuticos o proteínas.
L. plantarum es un componente de VSL # 3 . Esta fórmula patentada y estandarizada de bacterias vivas se puede usar en combinación con terapias convencionales para tratar la colitis ulcerosa y requiere receta médica. [18]
Propiedad antimicrobiana
La capacidad de L. plantarum para producir sustancias antimicrobianas les ayuda a sobrevivir en el tracto gastrointestinal de los seres humanos. Las sustancias antimicrobianas producidas han mostrado un efecto significativo sobre bacterias Gram positivas y Gram negativas .
Actividad contra las enfermedades definitorias del sida
Como resultado de la infección inicial por VIH , se ha descubierto que el intestino es un centro principal de actividad inmunológica. [19] Las células de Paneth del sistema inmunológico del intestino atacan al VIH produciendo interleucina 1 beta (IL-1β), lo que da como resultado un daño colateral extenso: desprendimiento del revestimiento intestinal apretado, que se manifiesta como diarrea grave . Esta destrucción del revestimiento intestinal permite que los patógenos fúngicos invadan, por ejemplo, especies de Cryptococcus , lo que da como resultado una enfermedad definitoria del SIDA como la criptococosis , que representa del 60% al 70% de todos los casos definitorios del SIDA, [20] pero no necesariamente solo el intestino . En los macacos rhesus , L. plantarum puede reducir (destruir) la IL-1β, resolver la inflamación y acelerar la reparación intestinal en cuestión de horas. [19]
Bioquímica
Recientemente se ha secuenciado todo el genoma y se han desarrollado bibliotecas de promotores para la expresión génica tanto condicional como constitutiva, lo que aumenta la utilidad de L. plantarum . También se emplea comúnmente como organismo indicativo en experimentos de bioensayo de niacina , en particular, el método oficial internacional AOAC 944.13, ya que es un auxótrofo de niacina . [21] [22]
Ver también
- Cultivos alimentarios microbianos
- Cepa de Lactobacillus plantarum K21
Referencias
- ^ Zheng, Jinshui; Wittouck, Stijn; Salvetti, Elisa; Franz, Charles MAP; Harris, Hugh MB; Mattarelli, Paola; O'Toole, Paul W .; Pot, Bruno; Vandamme, Peter; Walter, Jens; Watanabe, Koichi (2020). "Una nota taxonómica sobre el género Lactobacillus: Descripción de 23 géneros nuevos, descripción modificada del género Lactobacillus Beijerinck 1901 y unión de Lactobacillaceae y Leuconostocaceae" . Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 70 (4): 2782-2858. doi : 10.1099 / ijsem.0.004107 . ISSN 1466-5026 . PMID 32293557 .
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Otras lecturas
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enlaces externos
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- www.DocGuide.com otra referencia sobre IBS
- Tipo de cepa de Lactobacillus plantarum en Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana