CICC parla di batteri: Lactobacillus acidophilus

Lattobacillo acidofilo

Lattobacillo acidofilo

Il Lactobacillus acidophilus è un importante microrganismo presente nell'intestino umano. Ha molti effetti benefici e una lunga storia di utilizzo sicuro [1]. È stato incluso nell'elenco dei batteri che possono essere utilizzati negli alimenti del mio Paese, nell'elenco della presunzione qualificata di sicurezza (QPS) dell'Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) e nell'elenco dei batteri generalmente riconosciuti come sicuri (GRAS) della Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti, ed è ampiamente utilizzato in alimenti, mangimi e altri settori.

Questo articolo presenterà in dettaglio la cronologia della classificazione, i progressi della ricerca, l'applicazione, lo stato di conservazione nazionale ed estero e le caratteristiche del Lactobacillus acidophilus.

Cronologia della categoria

1900

Moro isolò un bacillo Gram-positivo, non sporigeno, dalle feci dei bambini e lo chiamò Bacillus acidophilus [2,3]. Secondo gli attuali standard tassonomici, la descrizione del ceppo fatta da Moro era incompleta e il nome non può essere considerato una nomenclatura valida.

Successivamente, ricercatori hanno condotto ulteriori studi e hanno scoperto che il ceppo conservato nella Collezione Král non corrispondeva al ceppo descritto nell'articolo di Moro e che le caratteristiche specifiche del ceppo isolato da Moro non potevano essere confermate [4,5].

1920

Holland rinominò il batterio da Bacillus a Lactobacillus, ma non fornì alcuna descrizione né citò descrizioni precedenti, né propose un nuovo nome. Pertanto il nome non può essere considerato validamente pubblicato.[6]

1923

Il nome Lactobacillus acidophilus è stato menzionato nella prima edizione del Manuale di Bergey, ma le informazioni dell'autore non sono state citate e non possono essere considerate una pubblicazione valida. La seconda, la quarta e la settima edizione del Manuale di Bergey citavano Holland come autore del nome, indicando che il nome era ampiamente utilizzato ma mai pubblicato in modo efficace.[7]

1970

Hansen e Mocqquot hanno descritto in dettaglio le caratteristiche del ceppo e hanno designato il ceppo tipo ATCC 4356 con l'aiuto della Conferenza internazionale sulla biologia dei sistemi [7,8]. Il Lactobacillus acidophilus è stato formalmente proposto ed effettivamente annunciato e incluso negli elenchi approvati dei nomi batterici nel 1980 [9].

Progressi della ricerca

Il Lactobacillus acidophilus è uno dei probiotici più importanti nell'intestino ed è strettamente correlato alla salute dell'ospite. Può regolare la flora intestinale e inibire la crescita di agenti patogeni. Ha anche l'effetto di migliorare le malattie cardiovascolari e di inibire i tumori.

1. In termini di salute gastrointestinale

Il Lactobacillus acidophilus svolge un ruolo nella regolazione della salute dell'apparato digerente attraverso l'esclusione competitiva, promuovendo la proliferazione di microrganismi benefici nell'intestino, producendo metaboliti attivi e rafforzando la barriera delle cellule epiteliali. Kim e altri[10] hanno scoperto che il Lactobacillus acidophilus può alleviare la colite indotta da DSS nei topi regolando la secrezione di citochine infiammatorie, aumentando la diversità della flora intestinale e aumentando il contenuto di acidi grassi a catena corta nei metaboliti. Xiao e altri[11] hanno scoperto attraverso studi clinici che dopo aver assunto preparati di Lactobacillus acidophilus uccisi tramite calore, i pazienti affetti da diarrea cronica presentavano una riduzione della frequenza delle evacuazioni intestinali e un alleviamento del dolore addominale e del gonfiore. Inoltre, Rana Al-Sadi[12] ha scoperto attraverso esperimenti su cellule e animali che il Lactobacillus acidophilus può migliorare le giunzioni strette delle cellule epiteliali, migliorare i difetti della barriera intestinale e quindi prevenire le malattie infiammatorie intestinali.

2. In termini di inibizione dei batteri patogeni

Il Lactobacillus acidophilus può inibire i batteri patogeni producendo metaboliti attivi come le batteriocine, abbassando il pH e competendo per i siti di adesione. Lo studio di Qu Xiaojuan et al. hanno dimostrato che il Lactobacillus acidophilus può inibire l'adesione della Candida albicans alle cellule epiteliali orali, riducendo così il tasso di infezione della Candida albicans nella cavità orale dei topi[13]. Sun Huadi e altri [14] hanno scoperto che il Lactobacillus acidophilus ha un effetto antagonista su Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, Bacillus anthracis, Listeria monocytogenes, Bacillus subtilis e Streptococcus agalactiae producendo batteriocine. Sandra[15] ha scoperto attraverso studi in vitro che il Lactobacillus acidophilus può produrre acidi organici, abbassare il pH dell'ambiente e quindi inibire i batteri patogeni.

3. Nel miglioramento delle malattie cardiovascolari

L'incidenza delle malattie cardiovascolari è in aumento in tutto il mondo e circa un terzo della popolazione mondiale muore ogni anno a causa di malattie cardiovascolari. Un livello elevato di colesterolo nel sangue è una delle cause principali delle malattie cardiovascolari. Il Lactobacillus acidophilus può abbassare il colesterolo e quindi prevenire le malattie cardiovascolari[16]. Parco e altri[17] hanno scoperto che l'integrazione con Lactobacillus acidophilus può ridurre il contenuto totale di colesterolo nel siero di ratti affetti da ipercolesterolemia e aumentare il contenuto di steroli acidi nei metaboliti fecali. Canzone e altri[18] hanno scoperto che la somministrazione orale di Lactobacillus acidophilus poteva inibire l'aumento di peso nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi e ridurre il livello di colesterolo legato alle lipoproteine ​​ad alta densità (HDL) nel plasma aumentando l'espressione dei recettori delle lipoproteine ​​a bassa densità (LDL) nel fegato.

4. In termini di inibizione del tumore

Il Lactobacillus acidophilus può inibire i tumori inducendo l'apoptosi delle cellule tumorali e regolando le risposte immunitarie. Studi sperimentali in vitro hanno dimostrato[19] che il supernatante e gli estratti cellulari di Lactobacillus acidophilus possono inibire la proliferazione delle cellule del cancro del colon umano Caco-2 e promuovere l'apoptosi cellulare, riducendo così la capacità delle cellule tumorali di migrare e invadere. Lo studio di Maroof[20] ha dimostrato che l'integrazione con Lactobacillus acidophilus può attivare le cellule natural killer nei topi modello di cancro al seno, regolare la produzione di citochine come l'IFN-γ e quindi inibire la crescita del tumore. Chen e altri[21] hanno scoperto che la somministrazione orale di Lactobacillus acidophilus può ritardare la crescita dei tumori del colon e promuovere l'apoptosi delle cellule tumorali riducendo l'espressione del recettore della chemiochina CXCR4 nei tessuti del colon e della milza dei topi con cancro del colon.

Applicazione

1. Industria alimentare

Il Lactobacillus acidophilus è comunemente utilizzato nella produzione di alimenti fermentati. Quando il Lactobacillus acidophilus viene combinato con il Lactobacillus delbrueckii sottospecie bulgaricus e lo Streptococcus thermophilus per preparare il latte fermentato, può ridurre il tempo di fermentazione, aumentare la viscosità del prodotto e aumentare il contenuto di sostanze aromatiche tipiche come il diacetile nel prodotto[22]. Nella produzione del formaggio, l'aggiunta di Lactobacillus acidophilus può aumentare l'elasticità e la coesione del prodotto e migliorarne il sapore[23]. Inoltre, quando il Lactobacillus acidophilus viene utilizzato nella fermentazione del latte di soia, può ridurre significativamente l'odore di fagioli del prodotto[24]. Oltre alle sue proprietà di fermentazione, il Lactobacillus acidophilus viene spesso aggiunto come probiotico al latte fermentato, al latte in polvere, al succo di frutta e ad altri alimenti, svolgendo un ruolo nell'inibizione dei batteri, nell'alleviamento della diarrea e nel miglioramento della salute intestinale [25,26].

2. Industria dei mangimi

L'aggiunta di Lactobacillus acidophilus al mangime può favorire la crescita, prevenire malattie e migliorare l'utilizzo degli alimenti. In acquacoltura, il Lactobacillus acidophilus può migliorare la struttura della flora intestinale degli animali acquatici, migliorare la digestione dei nutrienti e la capacità di assorbimento, migliorare la funzione immunitaria e migliorare la qualità dell'acqua[27]. Nell'allevamento di polli da carne, l'integrazione con Lactobacillus acidophilus può aumentare significativamente il tasso di aumento di peso dei polli da carne e ridurre i livelli di colesterolo nel siero[28]. Il Lactobacillus acidophilus viene utilizzato nell'allevamento di suini da ingrasso per aumentare la produzione di corpi chetonici nei suini, aumentare il rapporto di carne magra e migliorare la qualità sensoriale della carne di maiale[29].

Conservazione nazionale e all'estero

Il Lactobacillus acidophilus è conservato in importanti collezioni internazionali, tra cui il CICC ha conservato il ceppo modello CICC 6075, che ha lo stesso numero dei ceppi modello di molte collezioni di colture di fama internazionale, come ATCC 4356, DSM 20079 e JCM 1132, e può essere utilizzato per la ricerca tassonomica.

Inoltre, il CICC conserva anche 25 ceppi di Lactobacillus acidophilus con diverse fonti e utilizzi, nonché potenziali applicazioni, come:

CICC 22162, CICC 20248, CICC 20250, CICC 20709, CICC 20710, ecc. possono essere utilizzati per la fermentazione di yogurt e latticini.

CICC 6074 è utilizzato come ceppo di controllo positivo nello standard nazionale per la sicurezza alimentare GB 4789.35-2023, esame di microbiologia alimentare, esame dei batteri dell'acido lattico.

Caratteristiche

1 Batteri Gram-positivi, i batteri sono bastoncini sottili (0,6-0,9 μm ×1,5-6,0 μm), con estremità arrotondate, disposti singolarmente, in coppia o in catene, immobili e senza spore.

2 Le colonie sono rotonde, bianche, convesse, con una superficie liscia e umida e bordi netti.

3 La temperatura di crescita ottimale è 35-38℃, la resistenza al calore è scarsa, il valore ottimale del pH di crescita è 5,5-6,0 e può crescere e riprodursi in un ambiente in cui altri batteri dell'acido lattico non possono crescere.

4 Può utilizzare glucosio, fruttosio, lattosio e saccarosio per la fermentazione omotipica per produrre acido D-/L-lattico; ha una debole capacità di decomposizione delle proteine ​​e il tasso di produzione di acido nel latte è relativamente basso.

Fonte: Centro di gestione della raccolta di colture microbiologiche industriali cinesi

Il China Industrial Microorganism Culture Collection Center (CICC) è l'unico centro nazionale di raccolta di colture di microorganismi industriali in Cina. Il centro conserva più di 14.000 ceppi di varie risorse di microrganismi industriali, tra cui più di 500 ceppi di batteri dell'acido lattico, tra cui molti Lactobacillus acidophilus con prestazioni eccellenti.

Riferimenti

[1] Widyastuti Y, Rohmatussolihat, Febrisiantosa A. Il ruolo dei batteri dell'acido lattico nella fermentazione del latte[J]. Scienze dell'alimentazione e della nutrizione, 2014, 05(4):435-442.

[2] Moro E, Ueber die nach Gram farbbaren Bacillen des Säuglingsstuhles[J], Wiener klin. Wochenschr, 1900(13), 114–115.

[3] Moro E, Ueber den Bacillus acidophilus n. specifiche. Ein Beitrag zur Kenntniss der normalen Darmbacterien des Säuglings[J], Jahrb. Kinderheilk, 1900(352), 38–55.

[4] SADOrla-Jensen e. O. Winther, Bacterium bifidum und Thermobacterium intestinale[J], Zbl. Battesimo, II. Abt, 1936(93), 321.

[5] Rogosa ML, Wisenman RF, Mitchell JA, et al. Differenziazione delle specie di lattobacilli orali dall'uomo, inclusa la descrizione di Lactobacillus salivarius nov. specifiche. e lactobacillus Cellobiosus nov. specifica[J]. J Batteriolo. Giugno 1953;65(6):681-699.

[6] Holland DF. Indice generico delle forme più comuni di batteri[J]. Rivista di batteriologia, 1920, 2(5):505.

[7] Hansen PA , Mocquot G .Lactobacillus acidophilus (Moro) comb. nov.[J].Int.j.syst.bacteriol, 1970, 20(3):325-327.

[8] Hansen PA . Tipo ceppi di specie Lactobacillus. Un rapporto del sottocomitato tassonomico sui lattobacilli e sugli organismi strettamente correlati. Un sottocomitato del Comitato internazionale per la nomenclatura dei batteri dell'Associazione internazionale delle società microbiologiche[M]. 1968.

[9] Skerman VBD, Mcgowan V, Sneath PHA. Elenchi approvati di nomi batterici[J]. Rivista medica dell'Australia, 1980, 2(1):3-4.

[10] Selle K, Lightfoot YL, Yang T. Regolazione immunitaria dipendente da SIGNR 3 da parte della proteina A dello strato superficiale del Lactobacillus acidophilus nella colite [J]. La rivista EMBO, 2015, 34(7): 881-895.

[11] Xiao SD, Zhang ZD, Lu H, et al. Studio multicentrico, randomizzato e controllato di Lactobacillus acidophilus LB ucciso termicamente in pazienti con diarrea cronica [J]. Progressi nella terapia, 2003, 20: 253-260.

[12] AL-Sadi R, NighoTP, Noghot M, et al. Il Lactobacillus acidophilus induce un potenziamento ceppo-specifico e dipendente dal recettore toll-like 2 della giunzione barriera epiteliale intestinale e una protezione contro l'infiammazione intestinale [J]. Rivista americana di patologia, 2021, 191(5): 872-884.

[13] Qu Xiaojuan, Liu Tieyu, Liu Weiguo, et al. Effetto inibitorio del Lactobacillus acidophilus sull'infezione orale da Candida albicans[J]. Rivista cinese di sanità pubblica, 2006, (08): 958-859.

[14] Sun Huadi, Cai Lili, Chen Xiaojing et al. Studio sull'attività della batteriocina del Lactobacillus acidophilus con proprietà antibatteriche ad ampio spettro[J]. Rivista dell'Università di Tecnologia di Henan (edizione di scienze naturali), 2020, 41(04): 84-89.

[15] Tejero-Sariñena S, Barlow J, Costabile A, et al. Valutazione in vitro dell'attività antimicrobica di una gamma di probiotici contro i patogeni: evidenza degli effetti degli acidi organici [J]. Anaerobio, 2012, 18(5): 530-538.

[16] Gao H, Li X, Chen X et al. I ruoli funzionali del Lactobacillus acidophilus in diversi processi fisiologici e patologici [J]. Rivista di microbiologia e biotecnologia, 2022, 32(10): 1226.

[17] Park YH, Kim JG, Shin YW et al. Effetto dell'inclusione dietetica di Lactobacillus acidophilus ATCC 43121 sul metabolismo del colesterolo nei ratti [J]. Rivista di microbiologia e biotecnologia, 2007, 17(4): 655-662.

[18] Canzone M, Park S, Lee H, et al. Effetto del Lactobacillus acidophilus NS1 sui livelli di colesterolo plasmatico nei topi obesi indotti dalla dieta [J]. Rivista di scienza lattiero-casearia, 2015, 98(3): 1492-1501.

[19] Dallal MMS, Mojarrad M, Baghbani F, et al. Effetti del probiotico Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus casei sull'attività delle cellule tumorali del colon-retto (CaCo-2) [J]. Archivi di medicina iraniana, 2015, 18(3): 167-172.

[20] Maroof H, Hassan ZM, Mobarez AM et al. Il Lactobacillus acidophilus potrebbe modulare la risposta immunitaria contro il cancro al seno nel modello murino [J]. Rivista di immunologia clinica, 2012, 32: 1353-1359.

[21] Chen CC, Lin WC, Kong MS, et al. L'inoculazione orale del probiotico Lactobacillus acidophilus NCFM sopprime la crescita del tumore sia nel cancro del colon ortotopico segmentale che nel tessuto extraintestinale [J]. Rivista britannica di nutrizione, 2012, 107(11): 1623-1634.

[22] Li Ziye, Li Bailiang, Guan Jiaqi et al. Effetti del Lactobacillus acidophilus KLDS 1.0901 sulle caratteristiche della fermentazione dello yogurt e sull'attività antiossidante[J]. Ricerca e sviluppo alimentare, 2019, 40(22): 49-56.

[23] LIN Chao. Ricerca sull'applicazione del Lactobacillus acidophilus nel formaggio probiotico[D]. Università agraria del nord-est, 2013.

[24] Shurtleff W, Aoyagi A. Storia dello yogurt di soia, del latte di soia acidofilo e di altri latti di soia coltivati ​​(1918-2012) [M]. Centro Soyinfo, 2012.

[25] Millette M , Luquet FM , Lacroix M . Controllo della crescita in vitro di patogeni selezionati mediante latte fermentato con Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus casei. [J]. Letters in Applied Microbiology, 2010, 44(3):314-319.

[26] Sanders ME , Klaenhammer TR . Revisione invitata: la base scientifica della funzionalità del Lactobacillus acidophilus NCFM come probiotico. [J]. Journal of Dairy Science, 2001, 84(2):319-331.

[27] Zhang Lu, Zhou Jian, Duan Yuanliang et al. Progressi della ricerca sull'applicazione del Lactobacillus acidophilus in acquacoltura[J]. Ricerca sui mangimi, 2024, (17): 155-161.

[28] Vantsawa P, Umar T, Bulus T. Effetti del probiotico Lactobacillus acidophilus sulle prestazioni dei polli da carne [J]. Rivista di ricerca diretta di agricoltura e scienza alimentare, 2017, 5(8): 302-306.

[29] Dowarah R, Verma AK, Agarwal N, et al. Efficacia del probiotico specie-specifico Pediococcus acidilactici FT28 sul profilo biochimico del sangue, sulle caratteristiche della carcassa e sulle proprietà fisico-chimiche della carne nei suini da ingrasso [J]. Ricerca in scienza veterinaria, 2018, 117: 60-64.