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Francesco Villani » 8.Batteri lattici: Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Bifidobacterium


Gruppo degli streptococchi

Genere Streptococcus

Cocchi in catene, Gram-positivi, catalasi e ossidasi negativi.

Originalmente suddiviso da Sherman nel 1937, sulla base di caratteristiche morfologiche, fisiologiche e biochimiche in quattro gruppi:

  • Piogeni o streptococchi emolitici
  • Viridans o streptococchi orali
  • Streptococchi lattici
  • Streptococchi fecali

Gruppo degli streptococchi

Caratteristiche degli streptococchi

Attualmente, sulla base delle similarità di sequenza del 16S rRNA, sono riconosciuti tre generi principali: Streptococcus, Lactococcus e Enterococcus.

Caratteristiche degli streptococchi

Caratteristiche degli streptococchi


Genere Streptococcus

Streptococcus thermophilus

  • E’ l’unica specie del genere Streptococcus di interesse alimentare, essendo una importante coltura starter utilizzata nella produzione di formaggi e (in associazione con Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus) di yogurt.
  • Nel 1984 fu proposto di considerare questa specie come una sub-specie di S. salivarius.
  • Più tardi, studi di ibridazione del DNA dimostrarono che tale classificazione era ingiustificata e attualmente S. thermophilus conserva il suo stato di specie.

Caratteristiche di Streptococcus thermophilus

Caratteristiche di Streptococcus thermophilus

Caratteristiche di Streptococcus thermophilus


Genere Lactococcus

Caratteristiche

  • cocchi in corte o lunghe catene
  • Gram-positivi
  • non sporigeni
  • catalasi negativi
  • microaerofili
  • omofermentanti
  • crescono a 10° ma non a 45°C
  • non crescono in presenza del 6,5% di NaCl
  • gruppo sierologico N

Caratteristiche delle specie del genere Lactococcus

Caratteristiche delle specie del genere Lactococcus

Caratteristiche delle specie del genere Lactococcus


Importanza tecnologica delle specie del genere Lactococcus

  • Lc. lactis subsp. cremoris
  • Lc. lactis subsp. lactis
  • Lc. lactis subsp. lactis var. diacetylactis

Largamente impiegate come colture starter nella produzione di formaggi e burro.

  • Lc. lactis subsp. lactis

Produce la NISINA, unica batteriocina prodotta da LAB autorizzata nella conservazione degli alimenti.

Genere Enterococcus

Caratteristiche

  • cocchi in corte o lunghe catene
  • Gram-positivi
  • non sporigeni
  • catalasi negativi
  • microaerofili
  • omofermentanti
  • crescono a 10 e a 45°C
  • crescono in presenza del 6,5% di NaCl
  • gruppo sierologico D

Specie principali

  • Enterococcus faecalis, E. faecium, E. gallinarum, E. avium, E. casseviflavus.

Caratteristiche

  • Molti enterococchi hanno come habitat naturale l’intestino dell’uomo e degli animali; possono inoltre essere presenti in altri habitat come vegetali, acqua e suolo.
  • Diverse specie possono essere implicate in alcune patologie umane come endocarditi e infezioni del tratto urinario e nosocomiali e come patogeni opportunisti.
  • Alcune specie sono presenti in diversi formaggi e spesso sono usate come colture starter per la loro produzione.
  • Inoltre, preparazioni commerciali di Enterococcus faecium sono utilizzate come probiotici per la prevenzione e il trattamento di disordini intestinali sia dell’uomo che di animali.
  • Gli enterococchi sono anche conosciuti con il nome di streptococchi fecali e nelle acque potabili assumono il significato di microrganismi indicatori.

Genere Bifidobacterium

Caratteristiche generali

  • Batteri bifidi (a forma di Y) furono isolati la prima volta nel 1900 da feci di neonati allattati con latte materno e classificati come Bacillus bifidus.
  • Più tardi (1920) questi microrganismi furono classificati come Lactobacillus bifidus e solo nel 1974 come Bifidobacterium.
  • Attualmente sono classificati nella Famiglia delle Bifidobacteriaceae, che comprende anche il genere Gardnerella (di nessun interesse alimentare).
  • Anche se comunemente sono considerati batteri lattici, se ne differenziano per molte caratteristiche.

Caratteristiche

Batteri di forma irregolare gram positivi non sporigeni

Altre caratteristiche sono:

  • Catalasi negativi (ad eccezione di B. indicum e B. asteroides quando crescono in presenza di aria)
  • Immobili
  • Anaerobi stretti (alcune specie possono tollerare l’ O2 solo in presenza di CO2)
  • Non acidurici
  • Temperatura di sviluppo ottimale a 37-42°C (minima tra 25-28°C)
  • Fermentano gli esosi via fruttosio 6P-fosfochetolasi (F-6P/PK)
  • Morfologia tipicamente bastoncellare ma con forte tendenza al pleomorfismo

Genere Bifidobacterium

Habitat

L’habitat più frequente è costituito dalle feci umane e di animali, dal muco vaginale, dalle acque reflue fecali e dal rumine.

  • I bifidobatteri sono ospiti naturali del tratto digerente dei vertebrati e degli insetti.
  • Sono presenti all’interno di cavità naturali dell’uomo, in particolar modo nel colon, nella vagina e nella bocca.
  • Alcune specie sono tipiche dell’intestino dei neonati: Bf. bifidum, Bf. breve, Bf. infantis e Bf. pseudocatenulatum.
  • Altre specie sono tipiche dell’intestino degli adulti: Bf. adolescentis, Bf. angulatum, Bf. catenulatum, Bf. gallicum e Bf. Longum.
  • Il ruolo fondamentale di questi batteri nell’ecosistema digestivo è quello di ristabilire l’equilibrio batterico intestinale dei neonati e degli adulti in seguito alla somministrazione di antibiotici o al consumo di alimenti contaminati da microrganismi patogeni.

Fermentazione degli esosi

Enzima chiave della fermentazione degli esosi

Fruttosio 6P-fosfochetolasi (F-6P/PK)

Nota: anche i lattobacilli eterofermentanti possiedono l’enzima fosfochetolasi, ma in questo caso l’intermedio è costituito dal gluconato-6P.

  • L’enzima (F-6P/PK) catalizza la reazione che dal Fruttosio-6P (F-6P) conduce alla produzione di una molecola a 4 atomi di carbonio (D-eritrosio-4P) e di una molecola a 2 atomi di carbonio (acetil-P).
  • L’enzima xylulosio-5P-fosfochetolasi consente di convertire il F-6P in acetil-P e fosfogliceraldeide-3P che vengono convertiti, rispettivamente, in acetato e lattato.

Da una mole di glucosio sono prodotte 1 mole di acido lattico e 1,5 moli di acido acetico.

Considerazioni conclusive

Batteri lattici e bifidobatteri

In questa lezione abbiamo preso in considerazione le principali caratteristiche di alcuni importanti generi di batteri lattici e dei bifidobatteri.

Alcuni punti di riflessione e studio sono i seguenti:

  • Tra i batteri lattici, Streptococcus thermophilus e alcune specie del genere Lactococcus sono importanti colture starter e/o protettive, utilizzate in particolare nella produzione di yogurt e formaggi.
  • Alcune specie del genere Bifidobacterium, in qualità di probiotici, svolgono un ruolo importante nel ristabilire l’equilibrio batterico intestinale dei neonati e degli adulti e degli animali.

Prossima lezione

Batteri acetici, batteri proponici, Micrococchi e Stafilococchi. Lieviti e Muffe

Nella prossima lezione tratteremo le caratteristiche e l’impiego alimentare delle principali specie di batteri acetici, batteri proponici, micrococchi e stafilococchi.

In particolare tratteremo i seguenti generi:

  • Acetobacter
  • Gluconobacter
  • Propionibacter
  • Micrococcus
  • Staphylococcus

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