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Incredibile miracolo microbico: come fa il Lactiplantibacillus plantarum a dimostrare una super resistenza agli acidi nell'intestino?
Lactiplantibacillus plantarum (precedentemente Lactobacillus arabinosus e Lactobacillus plantarum) è un membro diffuso del genere Lactobacillus e si trova comunemente in molti alimenti fermentati e materiale vegetale anaerobico. Questo batterio è stato isolato per la prima volta dalla saliva. È definito un organismo nomade in base alla sua capacità di sopravvivere temporaneamente nell'intestino delle piante e degli insetti, nonché nell'intestino dei vertebrati. L. plantarum è un batterio Gram-positivo, a forma di bastoncello, di circa 3-8 micron di lunghezza e 0,9-1,2 micron di diametro. Di solito esiste da solo, in coppie o in corte catene.
L. plantarum possiede uno dei genomi più grandi tra i batteri lattici ed è una specie molto flessibile e versatile. Si stima che il suo intervallo di crescita comprenda un pH compreso tra 3,4 e 8,8. Può riprodursi a temperature che vanno dai 12°C ai 40°C. Il numero vitale di L. plantarum è rimasto elevato in condizioni refrigerate a 4°C, mentre ha mostrato una diminuzione significativa a temperatura ambiente (circa 25°C).
Processo metabolico
Il Lactiplantibacillus plantarum è un batterio Gram-positivo anaerobio facoltativo che può crescere anche a 15°C ma non può riprodursi a 45°C. Produce due isomeri dell'acido lattico. Molti lattobacilli, incluso L. plantarum, hanno la particolarità di essere in grado di respirare ossigeno e di esibire cromofori in presenza di eme e menadione nel mezzo di crescita. In assenza di questi due, l’ossigeno viene consumato dalla NADH perossidasi, che produce perossido di idrogeno e infine acqua. In questo processo, si ipotizza che il perossido di idrogeno sia un’arma utilizzata per escludere i batteri concorrenti dalle fonti alimentari.
Struttura del genoma
Il sequenziamento del genoma di L. plantarum WCFS1 rivela ulteriori dettagli molecolari. Il cromosoma contiene 3.308.274 paia di basi, ha un contenuto di GC del 44,45% e un numero medio di proteine di 3063. Secondo gli esperimenti del Centro Wigengen, il numero di rRNA di L. plantarum WCFS1 è 15 e il numero di tRNA è 70.
Applicazione del prodotto
insilato
Lactiplantibacillus plantarum è il batterio più comune presente negli inoculanti degli insilati. Nelle condizioni anaerobiche dell'insilato, questi organismi dominano rapidamente la popolazione microbica e iniziano a produrre acidi lattici e acetici entro 48 ore, riducendo ulteriormente il numero di concorrenti. In queste condizioni, i ceppi di L. plantarum con elevata produzione di proteine eterologhe sono considerati altamente competitivi, il che ne consente l'utilizzo come efficace agente di pretrattamento biologico.
Prodotti alimentari
Il Lactiplantibacillus plantarum si trova comunemente nei latticini, nella carne e in altri prodotti vegetali fermentati, tra cui crauti, cetrioli sottaceto, olive in salamoia, kimchi coreano, Ogi nigeriano, pane lievitato, ecc. L’alto contenuto di questo batterio negli alimenti lo rende anche un candidato ideale per lo sviluppo di probiotici. Secondo uno studio del 2008 di Juana Frias et al., L. plantarum è stato utilizzato per ridurre la reattività allergica della farina di soia e i risultati hanno mostrato che la farina di soia fermentata di L. plantarum ha mostrato un'immunità IgE del 96-99% rispetto ad altri microrganismi. Reattività ridotta .
Applicazioni terapeutiche
A causa dell'abbondanza di L. plantarum, delle proprietà di derivazione umana e della facilità di crescita, questo batterio è stato testato per i suoi benefici per la salute e riconosciuto come probiotico. L. plantarum ha una significativa attività antiossidante e aiuta a mantenere la permeabilità intestinale. Inibisce la crescita dei batteri produttori di gas nell'intestino, il che può essere utile per alcuni pazienti con sindrome dell'intestino irritabile, e aiuta a creare l'equilibrio microbico e a stabilizzare i modelli degli enzimi digestivi.
Proprietà antimicrobiche
L. plantarum produce sostanze antimicrobiche che lo aiutano a sopravvivere nell'intestino umano. Queste sostanze antimicrobiche mostrano effetti significativi contro i batteri Gram-positivi e Gram-negativi.
Attività mirate alle malattie legate all'AIDS
Nel caso dell'infezione iniziale da HIV, si è scoperto che l'intestino è il principale centro dell'attività immunitaria. Le cellule Paneth del sistema immunitario intestinale attaccano l’HIV producendo interleuchina 1β (IL-1β), che provoca estesi danni ai tessuti che si manifestano con grave diarrea. La disgregazione all'interno dell'intestino consente l'invasione di agenti patogeni fungini, come il criptococco, portando allo sviluppo di malattie legate all'AIDS. Gli studi hanno dimostrato che L. plantarum può ridurre (distruggere) IL-1β, risolvendo così l’infiammazione e accelerando la riparazione intestinale in poche ore.
Conclusione
Il Lactiplantibacillus plantarum è senza dubbio un'esistenza unica e magica nel mondo microbico. La sua forte resistenza agli acidi e le varie applicazioni lo rendono un punto caldo della ricerca. Essendo un potenziale probiotico, la sua storia ci ricorda anche l’importanza della salute dell’intestino per la salute generale. Possiamo saperne di più su questi microrganismi e sfruttare tutto il loro potenziale?
