- Lactobacilos
- Lactobacillus;
Característica del Microorganismo - Lactobacillus
acidophilus - Indicación de las
Bacterias Acidolácticas por sus Propiedades
Fermentativas - Productos
lácteos - Lactobacillus Beijerinck
(Thermobacterium Orla – Jensen) - Efectos del pH sobre los
Microorganismos - Clasificación de los
grupos de Lactobacilos - Conclusión
- Bibliografía
La flora ácido láctica ha sido tema de
mucos estudios por analista de la leche a nivel
mundial.
El ácido láctico de fermentación se ha convertido en un
importante producto
químico en estado puro o
en forma de sales recibe diversas aplicaciones; industria
alimenticia, farmacéutica, industria
textil, industria de materias plásticas etc.
Cuando decimos flora ácido – láctica, nos
referimos a la gran diversidad de microorganismos presentes en la
lactosa, que son capaces de producir ácidos, ya
sean perjudiciales para el producto o
beneficioso para el mismo.
El ácido láctico existe como indicios en
la leche fresca,
con un porcentaje medio de 30 mg/lts. Es ante todo, el resultado
de la fermentación láctica, y según
estudiaremos mas adelante, dentro de la industria láctea
pude presentar un carácter
beneficioso o perjudicial.
El género a
estudiar va a ser la flora ácido láctica de los
lactobacilos, este género
están menos abundante en la leche cruda, pero si juega un
papel
importante en la preparación de diversas leches
fermentadas, como ejemplos nombramos, los yogurt, leche
acidófila.
También este género está presente
en la saliva de los seres humanos, en las caries dentarias y en
el intestino del hombre y
animales.
Los lactobacilos los estudiamos como termófilos,
que se desarrollan de manera normal a temperatura de
45 ºC y los mesófilos que son menos resistentes a las
temperaturas, su desarrollo
ideal se da a 30 ºC, a una temperatura
> 40 ºC, no se desarrollan.
Son bacilo microaerófilos, gram positivos y
catalasa negativos, estos organismos forman ácido
láctico como producto principal de la fermentación
de los azúcares. Los Lactobacilos homofermentativos dan
lugar a ácido láctico como producto principal de
fermentación. Este grupo
está integrado por Lactobacillus caucasicus, Lactobacillus
bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus y
Lactobacillus delbrueckü. Los Lactobacilos
heterofermentativos producen además de ácido
láctico, dióxido de carbono,
etanol y otro productos
volátiles; Lactobacillus fermenti es heterofermentativo y
es capaz además, de dar buen crecimiento a temperaturas
elevadas (45 ºC, 113 ºF).
Lactobacillus;
Característica del
Microorganismo:
Morfológicamente, algunos bacilos son bastones
delgados y largos; otros son algo parecido al colibacilo, pero,
al contrario de este, todos son grampositivos. Casi todos son
inmóviles, pero se han señalado excepciones. Muchos
cultivos muestran una forma diplobacilar característica, a menudo reniforme.
Frecuentemente los cultivos viejos muestran considerable
pleomorfismo.
Los Lactobacilos, son microaerófilos o
anaerobios, pero después de cultivos continuos, algunas
cepas pueden desarrollarse en presencia de aire. Sus
necesidades nutritivas son complejas, y la mayor parte de las
cepas no puede cultivarse en los medios
nutritivos ordinarios, q menos que se enriquezcan con glucosa y
suero. Las necesidades individuales de aminoácidos
varían de dos a 15; en general , se requiere piridoxina,
tiamina, riboflavina, biotina, ácido fólico y
ácido nicotínico, variando las necesidades en cada
caso. Estos requerimientos nutritivos variados tienen
aplicación práctica en técnicas
de dosificación microbiológica de vitaminas y de
algunos aminoácidos, para los cuales son mas sensibles que
los métodos
químicos disponibles. En concentración adecuada,
hay cierta relación definida, incluso lineal, entre la
concentración de vitamina en un medio de cultivo adecuado,
pero exento de vitamina, y el desarrollo o
la cantidad de ácido producidos.
Algunos bacilos forman parte de la flora intestinal
normal y pueden predominar en lactantes e individuos con
ingestión elevadas de azúcares, especialmente
lactosa. Se supuso que la flora intestinal de lactobacilo era
preferible a una flora proteolítica de coliformes, ya que
tendía a inhibir los trastornos degenerativo aumentando la
vitalidad en personas de edad avanzada, y que esa flora
podía establecerse consumiendo leches fermentadas o leches
búlgaras y acidófilos. De esta manera puede
alterarse la composición de la flora intestinal, y
también mediante el consumo de
cantidades equivalentes de leche azucarada, pero el cambio es
pasajero, y no está demostrado que esa flora intestinal
por sí misma favorezca la salud.
Aunque se han encontrado raros casos de relación
de Lactobacilos con procesos
patológicos como endocarditis y enfermedad febril, estas
bacterias
esencialmente no son patógenas, excepto las raras veces
que pueden relacionarse con caries dentales. Son fundamentalmente
interesante en la industria de derivados lácteos y
de fermentación, donde tienen importancia
considerable.
La clasificación de los Lactobacilos se ha basado
en la fuente de donde se aislaron.
Los Lactobacilos, según los productos de
fermentación de azúcar,
se dividen en dos grupos. El
grupo
homofermentativo es el mayor y convierte casi completamente el
azúcar
fermentada en ácido láctico; el grupo
heterofermentativo está constituidos por formas que
producen cantidades importantes de otros productos de
fermentación, incluyendo bióxido de carbono,
etanol y ácido acético.
En tanto el estudio de aglutinógenos es
complicado, por la neta tendencia de lactobacilo a la
aglutinación espontánea en solución salina,
entre los Lactobacilos heterofermentativos son demostrable diez
diferentes aglutinógenos, junto con algunos
antígenos menores compartidos junto con la especie
Leuconostoc.
De las especies Lactobacilos diferenciables por
reacciones fisiológicas, solo tres mencionamos.
Lactobacillus acidophilus. Este organismo,
cultivado por primera vez por Moro en 1900, a partir de heces de
lactante, ha sido aislado del intestino de casi todos los
mamíferos, muchos otros vertebrados y
algunos invertebrados. Su cantidad aumenta en el intestino cuando
aumenta el contenido de carbohidratos
en la dieta; pueden ser predominantes cuando se ingiere una dieta
láctea. Estos bacilos, bastante gruesos y de longitud
variable, se disponen aislados, a pares frecuentemente algo
flexionados en la unión, y en empalizadas. Las cadenas
largas, las formas filamentosas y las formas en maza no son
raras. Los cultivos jóvenes se tiñen uniformemente
grampositivos; los cultivos viejos, a menudo muestran
coloración listada o bipolar y pueden decolorarse
fácilmente. Las colonias, generalmente pequeñas,
pueden variar en su forma: de la opaca, redonda y lisa a la
aplanada, translúcida e irregular, frecuentemente con
aspecto de cristal. Las reacciones de fermentación son
variables,
pero la mayor parte de cepas producen ácido pero no
gas, a partir
de glucosa, lactosa, maltosa y sacarosa y coagulan la leche en 48
horas. El bacilo de Döderlein (1892), miembro común
de la flora vaginal, que se cree ayuda a las defensas naturales
contra la infección por contribuir a la acidez de las
secreciones vaginales, parece ser idéntico a L.
Acidophilus.
Lactobacillus bifidus. En relación
aparentemente muy estrecha con Lactobacillus acidophilus y a
menudo difícil de distinguir de él, es un
bastón mas delgados con extremos algo mas ahusados y
generalmente bifurcados cuando es recién aislado. Lo
obtuvo Tissier de heces de lactantes alimentados de pecho, en
1900. aunque es común en el intestino de lactantes
alimentados al pecho, formando a veces mas de 90 por 100 de la
flora intestinal total, es menos abundante en niños
con alimentación artificial. A veces se
encuentra también en las heces de animales adultos,
incluyendo al hombre. Como
Lactobacillus acidophilus, produce ácido, principalmente
láctico, a partir de muchos azúcares, pero
también fermenta la insulina. Obtenido de aislamiento
primario, es anaerobio, y algunas cepas nunca se desarrollan
adecuadamente en condiciones aerobias. El desarrollo aumenta con
cistina. En parte debido a sus necesidades aerobias, se ha
clasificado con Bacteroides.
Lactobacillus bulgaricus. Este nombre se
asignó a un organismo aislado por Grigoroff, en 1905, de
leche búlgara fermentada. Ganó importancia por los
trabajos de Metchnikoff, quien, como antes se dijo, creía
que la putrefacción intestinal podía reprimirse
bebiendo leche fermentada por este microorganismo. Cuando mas
tarde se demostró que L. Bulgaricus no se implantaba en el
intestino, se empleo en
terapéutica experimental se inclinó a favor de L.
Acidophilus. Es mas difícil de cultivar que este,
ligeramente mas voluminoso y algo diferente en la
fermentación de azúcares; sin embargo, se
relacionan estrechamente. Se ha señalado que L. Bulgaricus
raramente se desarrolla a 15 ºC, muere en cultivos repetidos
en caldo de lactosa – peptona – levadura, es incapaz
de desarrollarse en medio que contengan 2.5 por 100 de cloruro de
sodio y no crece en caldo a pH de 7.8, en
tanto que L, acidophilus puede crecer en todas estas condiciones.
El bacilo de Boas – Oppler, visto por primera vez en 1895
en jugo gástrico de pacientes con carcinoma
gástrico, es miembro de este grupo, semejante, sino
idéntico, a L. Bulgaricus.
Caries dental. La descalcificación de los
dientes, parte importante en la caries dental, puede producirse
por ácidos
orgánicos de origen microbiano. La formación de
ácidos tiene lugar rápidamente en placas dentales,
según mediciones con microelectrodos, después de
lavarse la boca con solución de glucosa, alcanzando
concentraciones suficientes para causar descalcificación
in vitro. Los Lactobacilos no solo existen constantemente en la
boca y producen rápida conversión de carbohidratos
en ácido láctico, sino que su índole
ácida permite que persistan en tales valores de
acidez. Por lo tanto, se ha sospechado que pueden guardar
relación causal con el proceso de la
caries.
Se ha comprobado, en general, aunque no siempre, que el
número de Lactobacillus existentes en la saliva aumenta
durante la caries activa, y que tanto el desarrollo de la caries
como el aumento del número de Lactobacilos se interrumpen
suprimiendo totalmente los azúcares de la dieta. Tales
observaciones parecen indicar cierto papel de la
flora de lactobacilo en la descalcificación de la caries,
y parece seguro que las
bacterias
intervienen en forma causal, ya que no se produce caries
experimental en animales libres e gérmenes.
En el género microbacterium se agrupan formas
estrechamente relacionadas con los Lactobacilos que producen
ácido láctico sin gas en
fermentación de carbohidratos, pero que son aerobios y se
clasifican formalmente junto con Listeria y Erysipelothrix como
Corynebacteriaceae.
Se reconocen dos especies, Microbacterium lacticum y
Microbacterium flavum. El primero se encuentra en el intestino,
el segundo predomina en productos lácteos.
En este último, es importante la resistencia al
calor,
relativamente alta.
Algunas especies de lactobacilos:
| Crecimiento a | Ácido de | NH3 arginina | Crecimiento en caldo 4 % NaCl | ||||||
15 ºC | 45 ºC | la | su | sal | mn | so | xi | |||
L. acidophilus | – | + | + | + | + | – | – | – | – | – |
L. bulgaricus | – | + | + | – | – | – | – | – | – | – |
L. casei | + | V | +/- | +/- | + | + | + | – | – | + |
L. plantarum | + | V | + | + | + | + | – | – | – | + |
L. delbruckii | – | + | – | + | – | – | – | – | – | – |
L. leichmanii | – | + | +/- | + | + | – | – | – | +/- | – |
L. brevis | + | – | +/- | + | +/- | +/- | – | + | + | + |
L. fermenti | – | + | + | +/- | – | – | – | +/- | + | – |
Está ampliamente diseminado y se haya en la leche
r productos lácteos y como comensal de tracto digestivo de
los mamíferos. Se emplea para fabricar "leche
ácida" y se supone se haya relacionado con la caries
dental del hombre, en la que puede describirse como L.
Odontolyticus.
Los lactobacilo son importantes para la industria
láctea y alimenticia y son comensales del hombre y de los
animales.
Aislamiento:
Se siembra en placas por duplicados en medios MRS,
Rogosa o similar a pH 5.0 –
5.8. es especialmente útil el medio diferencial LS (O) en
el examen del yogur. Muchas cepas crecen muy mal, si lo hacen a
pH 7.0, auque el material patológico humano se siembra en
agar sangre. Se incuba
una serie de placas en aerobiosis y otra en atmósfera de
dióxido de carbono – hidrógeno 5:95. se
incuban los cultivos procedentes de alimentos a 28 30
ºC y los de procedencia humana y animal 35 – 37
ºC durante 48 – 72 horas. Se investiga la presencia de
colonias blancas, muy pequeñas. Muy pocos otros
organismos, aparte de los hongos, pueden
crecer en medios ácidos.
Para la identificación provisional de L.
Acidophilus, que es la especie mas común en materiales
humanos, se pone en placas de agar sangre.
un disco de sensibilidad de sulfamida que se ha
sumergido en solución saturada de sacarosa, y
un disco de penicilina (5 unidades).
Bacilos Acidolácticos ("Lactobacilos"),
Determinación a Nivel de Laboratorio:
Para su enriquecimiento, puede utilizarse uno de los
medios selectivos, según se pretenda descubrir todos o
sólo aquellos que crecen a temperaturas medias.
En el primer caso se utiliza el agar – acetato –
talio Sharpe, besado en el medio mejorado de Briggs para los
bacilos acidolácticos.
Composición del agar – acetato –
talio
Juego de tomate ———————————- 100
c.c.
(Neo-) peptona ———————————- 20
gr
Glucosa ———————————- 20
gr
Sal común
—————————————– 5 gr
Almidón sol
—————————————– 0,5 gr
Yeastrel (prep.. levadura) ————————– 3
gr
Twen 80 (mono–oleato de
poli–oxietilen–sorbit) 1 gr
Thioglicolato
—————————————— 10 gr
Acetato de talio ———————————— 1
gr.
Agar 15’0 gr, todo disuelto en 1.000 c.c. de
agua; el pH
final debe ser de 6’6.
Preparación de jugo de tomate según
Briggs:
Se ponen 5’4 kg de tomates en 1 litro de agua
destilada, se trocean los tomates en pequeños pedazos y el
total se pasa por una prensa
metálica. El jugo obtenido se filtra, se gradúa su
pH en 7’0 y se somete durante 15 minutos a la acción
del autoclave a 120 ºC; 100 c.c. de este producto
corresponden en concentración a los 100 c.c. que se
agregaban antes (Briggs)
En lugar de la Neo peptona (Difco) podría
emplearse también con los fines mencionados la
caseína o peptona de carnes obtenidas mediante
digestión trípsica; en vez de Yeastrel, puede
utilizarse doble cantidad de extracto de levadura
(Difco).
Se distribuye en tubitos de ensayo a
razón de 10 c.c. en cada uno y se esteriliza. Tras la
siembra se incuban las placas 2 días a 37
ºC.
Los bacilos acidolácticos del subgénero
Thermobacterium se desarrollan muy bien, pero por desgracia los
estreptococos acidolácticos no son inhibido por el acetato
– de talio, por lo cual, cuando los bacilos no pueden reconocerse
por las "ásperas" colonias (filamentosas) de las colonias
lisas de los estreptococos, entonces debe recurrirse a su
diferenciación por medios microscópicos.
El medio acetato de Rogosa descrito mas abajo en la
modificación de Mabbitt y Zielinska es, como
también ratifica Sharpe, especial para aquellos bacilos
acidolácticos que crecen mejor a la temperatura de 30
ºC que a 37 ºC o más; se trata de las
estreptobacterias homo fermentativas y betabacterias
heterofermentativas.
Composición del medio – acetato
modificado:
Leche magra sometida a digestión trípsica
—- 700 c.c.
Extracto de levadura —————————— 6
gr
KH2PO4
—————————— 7’2 gr.
(NH4)2H-citrato
—————————— 2’4 gr.
Diferen. Sales (sulfato de Fe, Mg y Mn) ———
15’0 gr
Glucosa —————————— 24
gr
Twen 80 —————————— 1’2
gr
Acetato Na + Ácido acético
————————- 0’24 gr
Agar —————————— 19 gr
Se completa hasta 1000 c.c. con agua y el pH se fija en
5,35
Se mezcla un litro de leche magra dispuesta e pH 8.5 con
5 gr de tripsina y 10 c.c. de cloroformo y se incuban durante 24
horas a 37 ºC, se clienta en olla exprés 20 minutos,
se filtra en caliente y luego se fija el pH en 6.65
± 0.02
(electrodo de vidrio) con
ácido acético glacial (alrededor de 0.5 c.c. por
litro); no hace falta adoptar precauciones de asepsia.
Preparación de la solución nutricia
especial:
Se disuelven 11.5 gr de
MgSO4.7H2O, 2.8 gr de
MnSO4.4H2O y 0.68 gr de
FeSO4.7H2O en 100 c.c. de agua destilada;
de aquí se toman 6 c.c. y se agregan a una mezcla de 6.0
gr de extracto de levadura, 2.4 gr de
(NH4)2H-citrato, 72 gr de
KH2PO4, 24 gr de d-glucosa y 1,2 gr de
Tween, también disueltos en 100 c.c. de agua destilada.
Para la completa disolución de los ingredientes se
calienta el total ligeramente. Después se agregan 60 cc de
una solución puffer acetato sódico 4 m +
ácido acético con pH 5,4 (comprobado con electro de
vidrio a 100 cc
de la solución nutricia – sal, para luego para luego
completar con agua destilada hasta 200 cc); el pH será
entonces de 5.0. Esta mezcla, en virtud de su elevada
concentración de acetato y de su ácida
reacción, resulta autoestéril, conservándose
en nevera durante meses sin alteración.
Para la definitiva preparación de agar especial
se calientan 185 cc de esta solución a 50 ºC y luego
se agregan a 700 cc de la leche magra sometida a digestión
trípsica, que en unión de 19 gr de agar se trata en
el autoclave a 121 ºC durante 20 minutos. El total se
completa, por último hasta 1.000 cc con leche
trípsica caliente.(Control de la
concentración de hidrogeniones: mezclando el agar nutricio
preparado en agua caliente en la proporción 1:3 debe el pH
ser de 5.35 ±
0.05; con este pH se inhibe el crecimiento de colonias de
Strept. Lactis, que solo se inicia a pH 5,6). Se distribuye en
proporciones de 10 cc, se prescinde de otra esterilización
y se guardan los tubitos en nevera.
Antes del empleo se debe
cuidar escrupulosamente de calentar solo lo necesario para
fluidificar el agar, pues de lo contrario aparecen colores oscuros y
enturbiamiento coposo.
Este medio nutricio esta especialmente indicado cuando
se trata de aislar mediante cultivos, los bacilos
acidolácticos de los distintos materiales que
solo contienen pocos gérmenes de esta clase, las leches
frescas o los quesos recientes, de cuyos productos los primeros
contienen por lo general uno por cc.
Pero el medio tampoco es absolutamente
específico, pues en él también medran
especies de Leuconostoc y micrococos (probablemente peidococos),
pero que pueden distinguirse sin mayor dificultad de los bacilos
con ayuda de la investigación
microscópica.
Como medio de cultivo particularmente bueno para el
cultivo ulterior de los lactobacilos aislados se recomienda el de
De Man, Rogosa y Sharpe (llamado en abreviatura medio
MRS),
Indicación
de las Bacterias Acidolácticas por sus Propiedades
Fermentativas
Método de las placas con anillos de
vidrio
A fin de evitar las complicaciones que antaño
eran inherentes al llamado "test del
azúcar" y ahorrar a la vez material y trabajo, ha
propuesto Kundrat un cómodo procedimiento
denominado por él "test de las
placas con anillos de vidrio" y empleando en principio para la
diferenciación de las bacterias baciliformes
Acidolácticas (género Lactobacillus Beijerinck). No
obstante, también se ha empleado con éxito
con todas las demás bacterias cuya identificación
depende de la llamada "serie de azúcares".
El procedimiento se
fundamenta en sustituir los tubos necesarios para cada test de
azúcar, de manera que los distintos azúcares
disueltos en agar – agua se depositen en el hueco de
pequeños anillos de vidrio que previamente se
habrán colocado con el debido número y con la
separación adecuada sobre la superficie de un agar
nutricio exento de azúcar y sembrado con la bacteria
acidoláctica problema tras incubar, el agar que contiene
el indicador señala mediante una coloración cual de
los carbohidratos resulta acidificado. El material que se precisa
es muy sencillo:
Placas de petri de 15 cm de diámetro hechas de
cristal sin burbujas ni remolinos (mejor de marca "Anumbra")
y cilindros o anillos de vidrio de 5 mm de altura con un
diámetro interior de 7 mm y exterior de 10 mm.
El protocolo es el
siguiente:
Cultivo previo: en el caso delos estreptococos puede
bastar con simple caldo nutricio glucosado o lactosado si se
destina a bacilo acidolácticos se recomienda el caldo –
jugo tomate de Briggs.
Para lograr un buen crecimiento se siembra cuatro veces,
una cada 24 horas. Por último, se centrífuga a 3500
r.p.m. el contenido de los tubitos con el cultivo de las
últimas 24 horas, para luego agregar al sedimento obtenido
solución salina.
Otros microorganismos que están presente
ocasionalmente en la leche como consecuencia de la
contaminación post – tratamiento. La
acidificación desarrollada por especies de Lactobacillus
no es frecuente, pero puede darse si la leche se mantiene a
temperatura ambiente.
Algunas cepas de L. Lactis sub – sp. Lactis son
capaces de producir 3 – metilbutanal a partir de la leucina,
dando a la leche un aroma a malta.
También se ha identificado una cepa de
Lactobacillus que da lugar a la aparición de aroma a
malta.
Las bacterias termoresistentes presentes en la leche
pasteurizada son de dos tipos: géneros formados de
endosporas y géneros cuyas formas vegetativas son muy
resistentes al calor. Los
primeros son los mas importantes y las endosporas que se
aíslan en la leche pasteurizada, reflejan el número
y tipo de las que se encontraban en la leche cruda. Las especies
de Bacillus son muy frecuentes y numerosas, pero también
se encuentran normalmente endosporas de clostridios
Las especies de Bacillus son los principales componentes
dela microflora termoresistentes de la leche pasteurizada, pero
sin embargo su papel en la alteración es limitado, ya que
las especies psicrotrófas son capaces de crecer a
temperaturas inferiores de 5 ºC, generalmente se ven
superadas por el crecimiento de los microorganismos gram negativo
que contaminan la leche después de la
pasteurización. A pesar de ello, hay excepciones y si no
se mantiene una temperatura baja, puede producirse el
rápido desarrollo de especies como B. Céreus,
capaces de crecer rápidamente a temperaturas por encima de
8 ºC. Bacillus cereus se asocia clásicamente con una
alteración "amarga" de la capa de nata debida a la
producción de una lipasa extracelular
(lecitinasa), pero en la práctica la forma más
común de alteración es una ligera
coagulación. Las cántaras de leche eran una
importante fuente de B. Cereus y la incidencia de las
alteraciones producidas por este microorganismo son mucho menores
desde que se realiza la recogida en tanques, aunque estos
también son una fuente de especies de especies
psicrotrófas de Bacillus. La incidencia de B. Cereus y de
otras especies de bacillus, presenta una variación
estacional y la alteración es más frecuente durante
los meses de verano.
Las especies psicrotrófas de bacillus constituyen
la flora predominante en la leche almacenada a temperaturas por
debajo de 5 ºC. Bacillus circulans es capaz de crecer a 2
ºC y B. Cereus y otras especies parecidas y otras especies
parecidas, a 4 – 5 ºC. Hay también evidencia de
que algunas especies mesófilas Pueden Adaptarse A LA
psicrotrofia. Los tipos de alteración varían
según las especies presentes, pero el problema es que la
vida útil del producto se puede prolongar muy poco. La
resistencia al
calor de las endosporas de las especies psicrotrófas es
relativamente baja y se han hecho pruebas para
aumentar el tratamiento HTST con el fin de inactivar estas
endosporas, bien suministrando un tratamiento mas severo o bien
realizando un tratamiento térmico doble
(tyndalización). Estos intentos han tenido muy poco
éxito
ya que estas prácticas pueden favorecer el crecimiento de
los microorganismos alterantes por inactivación de los
inhibidores presentes naturalmente en la leche y
activación de las esporas. Otros métodos
para reducir el número de esporas, como la
eliminación por centrifugación
(bactofugación) y el tratamiento separación –
esterilización pueden ser mas efectivo pero implican una
disminución de rendimiento y una mayor inversión de capital.
Los productos lácteos elaborados incluyen leche
fermentada, queso y mantequilla y son producidos por el tipo
láctico de fermentación en que participan bacterias
del género S. Lactis y el género
Lactobacillus.
Desde los albores de la civilización se han
elaborados estos productos, dado que la fermentación
láctica ocurre naturalmente en la leche. Se
encontró después que el sabor ácido era
producido con mas rapidez y uniformidad si se agregaban
pequeñas cantidades de producto fermentado a leche fresca
y se conservaba la mezcla a temperatura adecuada. Ello fue el
origen de los distintos tipos de "cuajos", esto es, sustancias
que inician o desencadenan la coagulación de la
leche.
Un cuajo o "iniciador" es un cultivo puro o mixto de
microorganismo que se agrega a un substrato para iniciar la
fermentación deseada. Estas sustancias se emplean
ampliamente en la industria de lácteos para producir
cambios característicos en la elaboración de
mantequilla, leches "cultivadas" y queso. Muchos de los mismos
productos pueden elaborarse sin el empleo de los "cuajos" peor
los fenómenos serían antieconómicos dado que
la mezcla adecuada de microorganismos no aparece con uniformidad
en una cantidad dada de leche. Los "iniciadores" en la
elaboración de mantequillas se emplean en la manufactura de
varios productos: "maduran" la crema para emplearla en la
elaboración de mantequilla, se emplean para elaborar crema
agria y "buttermilk" y mejoran el sabor y contextura del
requesón y queso crema. Estas sustancias contienen dos
tipos de bacterias:
especies que producen en gran cantidad ácido
láctico p. Ej., S. Lactis y S. Cremoris, y
bacterias que producen compuestos sápidos y
aromáticos, esto es, Leuconostoc citrovorum o L.
Dextranicium.
Estos dos tipos de bacterias crecen indefinidamente
juntos si se les cultiva adecuadamente. El sabor y aroma de la
mantequilla de crema agria se atribuyen al radical diacetilo, que
es producido por las especies de Leuconostoc a partir de los
citratos que suelen encontrarse en pequeñas cantidades en
la leche.
Los cuajos varían con el queso por elaborar. El
queso Cheddar, por ejemplo, se elabora por medio de un cultivo de
cepa única de S. Lactis o S. Cremoris. Lactobacillus,
Propionibacterium u otras especies bacterianas o bien levaduras o
mohos facilitan la aparición de sabor, olor o contextura
característicos de otros quesos.
Leches fermentadas:
Este tipo de leches se preparan por medio de cultivos de
bacterias lácticas de leche. El ácido
láctico "engruesa" o cuaja la leche y produce el sabor
agrio deseado. El carácter
del producto depende de la fuente de la leche (de cabra, de vaca,
de cordero, de yeguas o de búfalos, etc.), la temperatura
a que se calienta antes de inocularla, el tipo de microorganismo
en el "cuajo" y la temperatura de incubación. La leche
fermentada incluye "buttermilk" cultivado, "buttermilk"
búlgaro y la leche acidófila, de empleo popular en
Estados Unidos
de Norte América; yogurt, también de gran
aceptación en Estados Unidos,
provino originalmente dela zona este del Mediterráneo;
mazún de Armenia, leben de Egipto y dadhi
de la India, kefir
delas países Balcánicos y koumiss de la parte sur
de Rusia.
Se elabora el yogurt de leche de vacas, cabras, ovejas o
de búfalos. Originalmente la leche se concentra por
ebullición, se inocula con parte de la remesa previa con
yogurt y se conserva a 38 a 46 ºC, hasta que aparece un
cuajo espeso, por lo regular en término de 10 a 12 horas.
La acidez que se logra es mayor de 1 por 100, incluso de 3 por
100. la temperatura superior de incubación limita la
fermentación a Streptococcus thermophilus y Lactobacillus
bulgaricus y este último produce la acidez intensa
final.
Lactobacillus
Beijerinck (Thermobacterium Orla – Jensen)
Bacilos largos con una temperatura óptima de 37
– 45 ºC, pero de los cuales muchas especies pueden
medrar a temperaturas muy por encima de los 50 ºC. La
temperatura mínima es de unos 22 ºC.
Las colonias pueden ser tanto S como R. El ácido
láctico formado, por lo general es levógiro o
racémico. Una especie forma ácido d –
láctico.
Lactobacillus caucasicus Beijerinck (sin.
Betabacterium caucasicum Orla – Jensen). Los bacilos
miden 0,3 – 1,0 x 5 – 6 m y se presentan aislados o en cadenas
largas.
La temperatura óptima se encuentra alrededor de
los 40 ºC, la máxima a 45 ºC y la mínima
a 20 ºC. Colonias S. Fermenta la sacarosa y maltosa. Forman
ácido l – láctico.
Lb. Caucasicus se encuentra en los granos de kefir. La
bacteria fue descrita por primera vez en 1882 por A. Kern, quien
la denominó diospara caucásica, ya que creía
que el bacilo contenía dos esporas.
Esta bacteria se encuadra hoy en día entre las
lacto bacterias homofermentativas; aún forma algo de
productos secundarios.
Lactobacillus lactis Holland (sin. Thermobacterium
lactis Orla – Jensen). Bacilos largos que tienen
tendencia a crecer en filamentos. Aparecen aislados o en parejas.
Fermentan tanto la maltosa como la sacarosa, al menos, un 1,7 %
de ácido en leche. Produce ácido l –
láctico. Colonias S. Temperaturas óptima, 40
ºC; máxima, 50 ºC; mínima 20 ºC. Se
encuentra en la leche y predomina en la flora de las
lactobacterias, que se desarrolla cuando la leche se conserva a
40 ºC.
Lactobacillus helveticus Holland (sin.
Thermobacterium helveticum Orla – Jensen). Los bacilos
miden 0,7 – 0,9 x 2 – 6 m y se presentan aislados o en cadenas.
Temperatura óptima 40 – 42 ºC; máxima , 54
ºC, y mínima 20 – 22 ºC.
Las colonias sobre agar – autolizados de suero de
la leche (substrato nutritivo) con colonias R.
El ácido láctico formado es
racémico. No fermenta la sacarosa ni la rafinosa. Enleche,
esta especie puede producir hasta un 3 % de ácido, o sea
mas que otras bacterias.
Cuando Lb. Helveticus crece en leche, no disuelve la
caseína; esta solo es precipitada como consecuencia de la
acidificación. Pero si la bacteria se deja crecer en leche
que contiene una cantidad de carbonato cálcico tan grande
que el pH del substrato no descienda de 5,5 – 6,0, se
podrá observar que la caseína comienza a
desintegrarse en un momento determinado – mejor a una
temperatura que se halla 5 – 10 ºC por debajo de la
temperatura mínima de la bacteria -. Esto se fundamenta
que se han muerto algunas bacterias y que las células
bacterianas autolisadas eliminan una endozima
proteolítica, cuyo pH óptimo se encuentra
precisamente a pH 5,5 – 6,0. esta es la enzima que resulta
activa al usar la bacteria en la fabricación del queso
Emmenthal. Durante la maduración del queso, la enzima es
secretadas por las bacterias muertas y disuelve la
caseína.
En la fabricación del queso Emmenthal a la leche,
se agrega un cultivo puro de Lb. Helveticus junto con el fermento
lab, pues la leche solo contiene pocas de estas
bacterias.
Para favorecer el crecimiento del Lb. Helveticus se
quesea en calientes y también así se tienen los
quesos en la prensa. La
elaboración en tamaños grandes permite una larga
conservación del calor, con lo cual Lb. Helveticus toma
incremento, frente a otras lactobacterias menos
termófilas.
Se prefiere Lb. Helveticus como bacteria de
maduración del queso para el queso Emmenthal, pues esta
bacteria contribuye primordialmente a la formación del
sabor característico de este queso.
En la patria de la preparación del queso, en
suiza, en un principio se utilizaba cuajo que uno mismo se
había preparado (obtenido a partir de cuajares de
terneras). Puesto que Lb. Helveticus se encuentra en gran
cantidad en el cuarto preestómago de la ternera, el cuajo
utilizado era rico en estos microorganismos, que de esta forma
llegaban al queso. Se encuentran por lo general, en las heces de
terneras, a partir de las que pueden aislar en cultivo
puro.
Lactobacillus acidophilus (Moro) Holland (sin.
Thermobacterium intestinale Orla – Jensen). La
denominación "acidófilo" conduce a errores, pues
esta bacteria no tolera mas el ácido que otros
lactobacilos. La denominación dada por S. Orla –
Jensen para la especie, "intestinal" es mucho mas
adecuada.
Desde el punto de vista morfológico, Lb.
Acidophilus tiene semejanzas con la especie precedente. Los
bacilos son, en esencia, del mismo tamaño, miden unas 2
– 6 m de
largo, y a veces están algo redondeados en los extremos.
Se encuentran aislados o en cadenas cortas. La temperatura
óptima es de unos 37 ºC, la máxima de unos 43
– 48 ºC. Por debajo de los 20 º C no se registra
crecimiento alguno.
Esta especie fermenta la sacarosa, y por regla general,
la rafinosa en el substrato C + Y (por lo cual se diferencia de
LB. Helveticus). En leche con autolisado de levadura se produce
hasta un 2 % de ácido.
Lb. Acidophilus es una bacteria intestinal
típica, que se encuentra en las heces fecales del hombre
(casi siempre de los niños y
muy escasamente en los adultos) y también de algunos
mamíferos. A partir de las heces de niño se puede
aislar mediante el método de
enriquecimiento.
Tal vez sea idéntico a la bacteria
acidófila (bacillus acidophilus) descrita por Moro en
1900: sin embargo, indicaremos que muchas otras bacterias
intestinales bacilares, productores de ácido
láctico, han recibido el nombre de bacterias
acidófilas en el transcurso de los tiempos, por ejemplo
Lb. Lactis, que produce ácido láctico
levógiro y forma colonias con bordes lisos.
S. Orla – Jensen, Anna D. Orla – Jensen y O.
Winther (1963) afirman que la bacteria que con propiedad debe
denominarse bacteria acidófila es el Lb. Acidophilus,
cuyas propiedades fermentativas, etc., han descrito los autores
mencionados.
Lactobacillus bifidus (Tissier) Holland. Esta
bacteria se caracteriza por la bifurcación terminal, la
cual se aprecia con suma claridad después del cultivo de
agar – tomate con cisteína. Por este motivo no
pertenece realmente a las haplobacterias, sino mas bien a los
actinomices. Se ha dudado de la "autenticidad" de la
escisión; se ha creído (por ejemplo, W. Topley y G.
Wilson, 1931) que la bifurcación es aparente y procede de
dos a tres bacterias, que irradian desde el mismo punto. Pero
nuevas investigaciones
detalladas, eliminan toda duda respecto a la escisión de
la bacteria. Aparte de la bifurcación, Lb. Bifidus
presenta con frecuencia engrosamientos terminales. Los bacilos,
que jamás se presentan en cadenas, a lo sumo en parejas,
son bastante delgado y miden 2 – 8 m de largo. Las colonias, que son
pequeñas, son sobre todo colonias S ligeramente
irregulares.
La bacteria es anaerobia, pero cuando el substrato se le
agrega un 0,02 % de cloruro cisteína, puede cultivarse
bajo condiciones aerobias. De igual modo los cultivos viejo se
acostumbran a las condiciones aerobias – incluso sin
cisteína -. La temperatura óptima para crecimiento
es de 37 ºC, la temperatura máxima de 48º C y la
mínima 20 ºC.
Lb. Bifidus es la lactobacteria bacilar que con mayor
frecuencia se presenta en el intestino del hombre. Según
S. Orla – Jensen, se encuentran en las heces de
niños y adultos en cantidades tales que sobrepasa los 100
millones por gramo con lo que rebasa en mucho el número de
Lb. Acidophilus.
Lactobacillus bulgaricus Holland (sin.
Thermobacterium bulgaricum Orla – Jensen). Esta especie
consiste en bacilos potentes que miden de 2 a 5
m de largo, que se
encuentran aislados o en cadenas. Al ser teñidos con azul
de metileno, los bacilos presentan gránulos de volutina,
por lo cual la bacteria también recibe el nombre de la
"bacteria granulosa". La temperatura óptima es de 40
– 45 ºC, la máxima 52 ºC y la
mínima 22 ºC. El ácido láctico formado
es levógiro. La lactosa casi es el único
azúcar fermentado por esta bacteria en el sustrato C + Y;
fermenta la fructosa, glucosa y manosa en el substrato 2C. La
sacarosa y maltosa no son fermentadas en ningún substrato.
La bacteria medra bien en leche y es capaz de producir hasta un 2
% de ácido.
En contraposición a Lb. Acidophilus, Lb.
Bulgaricus no es bacteria intestinal, sino una típica
bacteria de la leche. Por ello, no precisa adición de
autolisado de levadura a la leche; el autolisado de levadura.,
llega a inhibir incluso el crecimiento, lo cual se desprende
también de los resultados de cultivos en los substratos C
+ Y.
Lb. Bulgaricus es una bacteria característica en
el preparado de leche agria yogurt.
Este preparado también contiene por lo general
Thermobacterium jugurt Orla – Jensen, que se asemeja en su
morfología
al Lb. Helveticus (¡o sea, colonias R!), pero que en
contraposición a este último no puede fermentar la
maltosa (ni la trehalosa); además, no siempre tienen la
habilidad de formar gránulos de volutina (con toda
probabilidad,
esto depende de las condiciones nutritivas). El ácido
láctico formado es dextrógiro.
Lactobacillus thermophilus Ager et Jonson. Esta bacteria
pertenece a la flora de las bacterias "termoresistentes", que se
encuentran en la leche pasteurizada, y que, según se
sospecha, proceden de la boñiga. Sin embargo, debemos
llamar la atención de que en la flora termo
resistente de la leche también aparecen, sobre todo,
muchos estreptococos fecales.
Lb. Thermophilus es un bacilo bastante pequeño,
que mide hasta 3 m
de largo, que forma colonias muy pequeñas, son estas
pequeñas colonias las que se encuentran en el recuento
bacteriano en las placas de agar y que han originado el nombre de
colonias "pin – point" (punta de alfiler).
Lactobacillus delbrueckii Beijerinck (sin. Bacillus
delbrueckii Leichmann y Thermobacterium cereale Orla
– Jensen). Los bacilos tienen un tamaño de 0,5
– 0,8 x 2,7 m
y se presentan aislados, en parejas o en cadenas. Cuando
aparecen emparejas, ambos bacilos forman, con frecuencia, un
ángulo obtuso. La temperatura óptima es de unos 45
ºC, la máxima de 52 ºC y la mínima de 21
– 34 ºC; pero estas temperaturas varían mucho
en las diversas cepas.
Las colonias sonde bordes enteros, y el ácido
láctico formado es levógiro. La bacteria no
fermenta la lactosa, pero, por término medio, la sacarosa
y la maltosa. Debido a no disponer de la habilidad de fermentar
la lactosa, esta bacteria no puede crecer en leche.
Los mejores substratos líquidos para Lb.
Delbrueckii son: macerado de cebada con carbonato cálcico
precipitado (substrato nutritivo número 27), mosto dulce,
decocción de germen de malta o substrato Y con glucosa.
Los substratos sólidos más idóneos son el
agar de Blickfeldt con carbonato cálcico precipitado
(substrato nutritivo número 20) o substrato Y con glucosa.
El autolizado de levadura es favorable en todo para el
crecimiento y la acidogénesis de esta bacteria.
Lb. Delbrueckii se encuentra en la naturaleza en las
partes vegetales, sobre todo en los cereales. En la industria
fermentativa se utiliza en gran escala para la
acidificación de mosto y malta.
La bacteria se presenta en muchas variedades con
diversos grados de acidificación y con diversas
temperaturas óptimas para el crecimiento.
Un cultivo puro de Lb. Delbrueckii se puede obtener a
partir de cebada u otro cereal, con arreglo al método de
enriquecimiento, de la forma siguiente: el cereal molturado se
riega con agua, añadiéndose un poco de malta dulce.
Esta mezcla se tiene a 45 ºC durante 2 a 5 días.
Cuando después de este periodo no se observe
formación de película y el líquido que se
encuentra por encima de las partes maceradas sólidas
tengan un enturbiamiento sedoso, con toda probabilidad se
ha desarrollado Lb. Delbrueckii en la iniciación, y
entonces se intentará obtener un cultivo puro en el agar
de Blickfeldt en carbonato cálcico precipitado,
eventualmente después de la revivificación en
macerado estéril.
Si, por el contrario, se ha formado una película
de bacilos subtilis en la superficie del cultivo de
enriquecimiento, entonces no se puede utilizar el mismo, y tiene
que hacerse un nuevo intento. También cabe la posibilidad
de que el cultivo de enriquecimiento contenga esporas subtilis,
sin que se haya formado película alguna. La placa con agar
de Blickfeldt se cubrirá, en este caso, de bacilos del
heno; entonces el cultivo tampoco se puede utilizar y debe
repetirse el intento.
Las especies siguientes del género Lactobacillus
pertenecen al tipo de lactobacterias que se llaman
estreptobacterias, porque, por lo común, aparecen en
cadenas largas. Los bacilos aislados, son con frecuencia,
bastante cortos, y la articulación se puede percibir mejor
en la preparación coloreada. Estas bacterias estaban
reunidas antes en un género independiente,
Streptobacterium Orla – Jensen.
Estas bacterias no solo se diferencian desde el punto de
vista morfológico delas especies del género
Lactobacillus mencionadas hasta aquí, sino también
con respecto a las temperaturas de crecimiento y las exigencias
en substratos nutritivos.
Las estreptobacterias crecen mejor a unos 30 ºC, y
su crecimiento solo se paraliza a los 10 ºC,
aproximadamente. Tienen bastantes combinaciones nitrogenadas
simples, aminoácidos, amoniacos y similares, pero en este
caso precisan la presencia de probióticos, tales como
biotina y ácido p – amino – benzoico. Por
último, precisan manganeso en calidad de
oligoelemento.
La mayor parte de las bacterias bacilares que se
encuentran en la leche son estreptobacterias. Sin embargo, a unos
20 ºc no crecen con tanta rapidez en la leche como los lacto
estreptococos, por lo cual estos últimos predominan en la
leche cruda o ligeramente ácida. Pero las estreptobacteria
son mas ácido tolerantes que las estreptococos, pudiendo
resistir una concentración de ácido láctico
de hasta 1,5 % o doble en relación con los estreptococos,
y por ello logran el predominio en todos los quesos elaborados
con leche pretratada con calor. Otro factor que probablemente
juegue un papel a este respecto es que las estreptobacterias
pueden continuar su crecimiento en el queso después de
consumido el azúcar, porque en contraposición a los
estreptococos, pueden utilizar el lactato como fuente de carbono
(bajo formación de ácido acético).
Así, S. Knudsen y A. Sorensen demostraron en 1942 que la
relación en bacilos y cocos en quesos durante los primero
4 días es de 1:5, después de 11 días 1:1 y
tras 36 días de 20:1.
Las estreptobacterias se encuentran en la naturaleza en
muchos vegetales, y la acidificación del material vegetal
se debe, la mayor parte de las veces, a estas
bacterias.
Lactobacillus casei Holland (sin. Streptobacterium
case Orla – Jensen). Bacilos cortos en cadenas cortas o
largas. Temperatura óptima, 30 ºC; máxima, 37
– 40 ºC, en algunos caos incluso hasta 45 ºC;
mínima, 10 ºC. Las colonias presentan bordes enteros,
y el ácido láctico formado es dextrógiro,
con frecuencia con algún vestigio de ácido
láctico levógiro. Esta especie puede formar hasta
un 1,5 % de ácido en leche, pero debido al crecimiento
bastante lento de la bacteria, solo coagula leche después
de 3 a 5 días. Medra bien en substratos C y en C + Y. De
los disacáridos prefiere la lactosa. En ausencia de
azúcar puede utilizar los lactatos como fuente de carbono.
Lb. Case contiene muchas endozimas, que después de
la muerte de
la bacteria atacan la caseína y la pueden degradar en
combinaciones solubles. Por esta razón juega un papel
importante en la maduración del queso.
Lactobacillus plantarum Holland (sin. Streptobacteium
plantarum Orla – Jensen). Los bacilos miden 0,8 –
1,0 x 3 – 8 m
y se encuentran aislados o en cadenas cortas. La
temperatura óptima es de 34 – 37 ºC. Por regla
general, esta especie produce ácido láctico
racémico.
Esta bacteria se encuentra, con frecuencia, en la
naturaleza, sobre todo en las partes vegetales. Participa en la
acidificación espontánea de muchos productos
agrícolas, por ejemplo el forraje verde en
silaje.
En contraposición a Lb casei, es capaz de formar
acetilcolina, la cual también se reconoce por su olor en
el forraje verde en el cual ha crecido Lb. Plantarum.
La acidificación bacteriológica del
forraje verde ya ha perdido en algo su importancia desde que A.
J. Virtanen ha demostrado que la acidificación más
efectiva se logra con ácido minerales 2 N,
por ejemplo ácido clorhídrico o ácidos
clorhídrico o una combinación de ambos.
Mediante el método de Virtanen se puede rebajar
el pH del material a acidificar a 3,5 o 4. a esta
concentración de hidrogeniones cesa la mayoría de
las funciones vitales
de las bacterias destructoras de las plantas, y los
propios procesos
respiratorios del forraje verde terminan parcial o totalmente. Es
muy difícil obtener un pH 4,2 mediante las lactobacterias,
añadidas en forma de cultivos o desarrolladas
espontáneamente, zona de pH en la cual comienza a actuar
las bacterias que atacan a las proteínas.
Si se quiere acidificar el forraje mediante inoculación de
cultivos bacterianos, debe agregarse azúcar, bien en la
forma de suero dela leche o melaza o bien una mezcla de ambas
sustancias, para conseguir una cantidad suficiente de
ácido. En este caso, la bacteria utilizada debe ser, por
ejemplo, Lb. Casei, la cual se ha de preferir al Lb. Plantarum,
en parte porque prefiere la lactosa, en parte porque produce
ácido d – láctico, que en
contraposición del ácido l – láctico,
es asimilado por el ganado y puede ser transformado.
En el proceso de
acidificación, según A. J Virtanen no aparecen las
bacterias homofermentativas. Pero cuando una parte del
ácido mineral se ah combinado con los cationes del forraje
verde, con lo cual aumenta un poco el pH, aparece una flora
bacteriana que fermenta las pentosas, que produce ácido
láctico junto con otros ácido
orgánicos.
En otros procesos de acidificación
bacteriológicas, tales como, por ejemplo, en la
preparación de pepinillos en vinagre, choucrout y
similares, aparece Lb. Plantarum espontáneamente y en gran
cantidad, y también en estos procesos se produce
acetilcolina.
Llamamos la atención sobre el hecho de que la especie
L. Plantarum tal vez englobe muchas especies o cepas, que se
pueden diferenciar con dificultad.
Lactobacillus cucumeris Bergey (sin. Bacillus
cucumeris fermentati [Henneberg]), aislado a partir de
pepinillos en vinagre; es una de las especies separadas
mencionadas arriba; pero sus propiedades son tan parecidas a las
de Lb. Plantarum que apenas puede tomarse como una especie
independiente.
Lactobacillus brevis Bergey et al. (sin.
Betabacterium breve Orla – Jensen). Bacilos cortos con
extremos redondeados, asemejándose, a veces, a
estreptococos, que se presentan aislados o en cadenas cortas,
aunque en ocasiones en filamentos largos. La acidogénesis
es heterofermentativa, y el ácido láctico formado
es racémico. La acidogénesis está ligada a
una ligera producción de anhídrido
carbónico. Temperatura óptima, 30 ºC;
máxima 37 ºC, y mínima 15 ºC.
Esta bacteria se encuentra en la leche, quesos, granos
de kefir, en partes vegetales, en choucrout en
fermentación, en pastas ácidas de levaduras y
también en muchos lugares dela naturaleza, sobre todo
allí donde la fruta, tal como tomates y similares, inicia
la putrefacción.
Lactobacillus pastorianus (van Laer) Bergey et al.
(sin Sacharobacillus pastorianus van Laer), un lactobacilo
heterofermentativo, que fermenta la rafinosa, sacarosa, lactosa y
arabinosa.
Los bacilos miden 0,5 – 1 x 7 – 35
m y se encuentran en
parejas (en ángulo obtuso) o en cadenas, muy rara vez
aislados. Crecen muy bien en anaerobiosis en agua de levadura con
autolizado de levadura, en la cual producen enturbamiento. Los
bacilos son grampositivos y anaerobios facultativos. Por lo
general, las colonias son rugosas. La temperatura óptima
es de 29 – 33 ºC. Su habilidad de formar, al lado del
ácido láctico, ácido acético,
ácido fórmico, etc., le transforma en una delas
bacterias peligrosas para la cerveza.
Se ha querido dividir este bacilo en dos especies:
Lactobacillus pastorianus y Lactobacillus lindneri, siendo la
primera la de las cervecerías de fermentación alta
y la última la de las lactobacterias especiales de las
cervecerías de fermentación baja. Pero esta
diferenciación solo se mantiene en pie con mucha
dificultad.
Resulta sorprendente que todos los lactobacilos de la
cerveza, a pesar
de su naturaleza anaerobia característica, puede crecer
bien en los cultivos en gotitas húmedas de Bottcher. En la
gota pendiente se forman largos filamentos celulares, muchas
veces arrollados.
La presencia de Lactobacilos en el mosto de cervezas en
fermentación se puede determinar, bien por el análisis microscópico directo
(bastones largos) o bien tras enriquecimiento en agua de levadura
con autolizado de la misma y alcohol.
A partir del cultivo en agua de levadura se pude obtener
un cultivo puro en el agar de Blickfeldt (substrato nutritivo
núm 20) o en agar mosto a 30 ºC. Debido a la
anaerobiosis de las bacterias, las placas deben permanecer
durante el cultivo de una atmósfera de
ácido carbónico.
Efectos del pH Sobre
los Microorganismos
Bacterias no formadoras de Esporos
Las bacterias no formadoras de esporos tienen un papel
prominente entre los microorganismo asociados con la
alteración de alimentos en toda
escala de pH. Las
carnes con pH relativamente alto, experimentan
putrefacción debida a gérmenes gran negativos del
grupo pseudomonas – acinetobacter – moraxella,
durante al almacenamiento a
temperaturas iguales o inferiores a 10 ºC; no crecen sin
embargos estos microorganismos a pHs iguales o inferiores a
5,3.
A pesar de las considerables diferencias en la
composición de la pared celular delos organismos gram
positivos y gram negativos, sus límites de
tolerancia de
ph son apenas ligeramente diferentes. Sin embargo, las bacterias
responsables del deterioro delos alimentos ácidos (pH <
4,5) son todas gram positivas. Las especies mas frecuentemente
implicadas pertenecen al género Lactobacillus y aparte de
su importancia en la alteración, son las que se utilizan
como agentes de la fermentación en productos
lácteos y vegetales. Entre los organismos gram –
positivos, hay algunos particularmente resistente a la presencia
en el medio de altas concentraciones de ácido no
disociados; así por ejemplo, los lactobacilos, son
resistentes a los ácidos lácticos y
acéticos. Además, algunos Lactobacillus pueden
producir ácidos débiles lipofílicos en
cantidades suficientes para inhibir a las enterobacterias. El
crecimiento de L. Acidophilus en medios de laboratorio,
inhibe o destruye (a pH 3,8) alas Salmonella enteritidis,, S.
Typhimurium Shigella son presentes en el medio de
cultivo.
La clara de huevo, que es uno de los alimentos mas
alcalinos (pH > 8,6), no permite el desarrollo de bacterias
gram positivas, debido a su contenido en lizoma (N – acetil
– muramidasa), cuya actividad enzimática es
máxima a pH alcalino.
La lisozima ataca las paredes de las bacterias gram
positivas, causando la lisis de las célula.
El interés
del efecto del pH sobre la resistencia térmica del
microorganismos, se centra en el comportamiento
de los esporos. Sin embargo, la resistencia al calor de las
células
vegetativas también se ve afectada, y disminuye en forma
drástica en condiciones alcalinas o ácidas. Los
ácidos débiles son normalmente mas eficaces que los
fuerte en cuanto a reducir la resistencia térmicas de las
células vegetativas y se puede añadir ácido
para contrarrestar el efecto protector del azúcar sobre
los microorganismos expuestos al calor (Hansen y Riemann,
1963).
Muchos factores ambientales, demás de la
presencia de lisozima y del calor, interaccionan con el pH en su
efecto sobre las células vegetativo de las
bacterias.
Bacterias formadoras de esporos:
Los esporos producidos durante el crecimiento de
células vegetativas en alimentos no procesados, pueden
sobrevivir a los procesos de calentamiento mínimos
habitualmente diseñados para destruir las células
vegetativas. Sin embargo, en muchos alimentos enlatados, el
tratamiento térmico está pensado para destruir
tanto células vegetativas como esporos. En los casos en
que un tratamiento térmico medio no elimine todos los
esporos presentes, la función
del medio específico creado por el procesador en el
interior del alimento, es sobre todo inhibir la
germinación de los esporos supervivientes, aunque
también se intente inhibir el crecimiento de las
células vegetativas que pudieran derivar de los esporos y
de los contaminantes posteriores al tratamiento. La
acidificación se usa a menudo , en conjunción con
la adición de sales de curados, azúcar o sal
común, para evitar la germinación o el crecimiento
de los esporos germinados, y los alimentos enlatados son a veces
clasificados, en función de
su acidez.
La mayor parte de los datos referentes
a la influencia del pH sobre los esporos, han sido obtenidos
partiendo de células vegetativas de acción
patógena. Tales organismos son, afortunadamente sensibles
a los ácidos, pero algunas especies formados de esporos
son agentes de alteración de alimentos ácidos
enlatados. Entre ellos están las bacterias
butíricas anaerobia, tales como clostridium pasteurianum.
En alimentos tales como la mandarina, este organismo es inhibido
a pHs inferiores a 3,5. cuando el pH está por encima de
este nivel, la posibilidad de alteración aumenta. Entre pH
3,67 y 3,75, ningunas de las muestras ensayadas por Ikegami y
col. (1970) mostró alteración; entre pH 3,90 y
3,97, y el 33 % se habían alterado; entre 4,12 y 4,24, la
proporción de muestras alteradas fue del 92 % y por encima
de pH 4,2, todas las muestras se deterioraron, el mismo
organismo, cuando se encontraba presente en muestras de pera
enlatadas, crecía de pH 3,8 cuando la aw era
igual o superior a 0,985, pero no lo hacia cuando la
aw estaba entre 0,985 y 0,975, aunque el pH estuviera
entre 3,8 y 4,0.
Se ha propuesto el uso de la glucono –
d – lactona (GDL) como
acidulante para embutidos fermentados. En una mezcla pasteurizada
de carnes, un 0,2 % de GDL baja el pH 6,2 a 5,95. cuando la carne
solo contenía sal (un 4,3 %), ese descenso de pH no
mejoraba la estabilidad, pero en presencia de nitrito (64 ppm) y
salmuera (4,1 % de sal), servía para inhibir el
crecimiento de los clostridios. Tanto el tamaño del
inóculo y las condiciones de almacenamiento
antes y después de la pasteurización, como la
interacción de la salmuera, el nitrito y el pH hicieron
variar la estabilidad de los productos durante el
almacenamiento.
Existen resultados contradictorios sobre el efecto del
pH en la inactivación térmica de los esporos
bacterianos. In embargo, a bajo pH frecuentemente se inactivan
esporos con facilidad, lo que probablemente se debe a que el pH
ambiental altera el medio Iónico dentro de la cubierta del
esporo. Alderton y Snell (1963) sugirieron que los esporos
podrían quizás actuar como débiles
intercambiadores de Iones, de forma que un pH bajo, o sea una
[H+] alta, permitiera la sustitución por
H+ de otros Iones ligados a la pared del esporo,
disminuyendo así su estabilidad.
El pH del medio de recuperación ejerce un efecto
considerable cobre el
número de esporos aparentemente viables después del
tratamiento térmico (Roberts, 1970).
Levaduras y mohos:
Las levaduras y los mohos resisten normalmente los medio
ácidos y crecen bien por debajo de pH 4. entre ellos se
encuentran algunos microorganismos mas marcadamente ácido
– tolerantes que se han encontrado en alimentos.
En los alimentos ácidos, las levaduras que se
encuentran dentro de una población microbiana heterogénea,
acaban generalmente por desplazar a las bacterias. La capacidad
para crecer a pH bajo, puede depender de los sistemas
consumidores de energía que impiden la
acidificación del medio intracelular. El tipo de
ácido presente en el medio puede determinar la tolerancia de pH.
El Saccharomyces bailii puede crecer en presencia de altas
concentraciones de ácido benzoico (600 mg/l), o de
ácido acético al 2 %, cuando el pH está por
debajo del pKa de los ácidos orgánicos
débiles (Warth, 1977). Las células que no disponen
de nutrientes almacenan intracelularmente estos ácidos,
pero al añadir glucosa, la concentración
intracelular de los mismos disminuye considerablemente. En S.
Bailii, la resistencia a los conservadores ácidos parece
ser resultado de la actividad de un sistema
inducible, consumidor de
energía, que expulsa conservadores al exterior de la célula.
Como esta bomba necesita energía, los organismos
serán resistentes en presencia de una fuente de
energía suficiente, como ocurre en los alimentos con una
concentración relativamente alta de glucosa. En esos
alimentos, la fermentación resultará entonces
estimulada, y el rendimiento del crecimiento de las levaduras,
disminuido (Warth, 1977).
Clasificación
de los grupos de
Lactobacilos
Homofermentativos | Heterofermentativos | |||||||||
Termófilos | Mesófilos | Termófilo | Mesófilo | |||||||
Helveticus | Jugurti | Bulgaricus | Lactis | ÁcidoPhilus | casei | Plantarum | Fermentis | Brevis | ||
Cultivo a | 15º | – | – | – | – | – | + | + | – | + |
45º | + | + | + | + | + | – | – | + | – | |
Resistencia a | 60º / 90 min | + |
| – | + | – | – | – | – | – |
65º / 30 min | – |
| – | + | – | – | – | – | – | |
Ácido (%) en la leche | 2,7 | 2,7 | 1,7 | 1,7 | 0,8 | 1,2 – 1,5 | 0,3 – 1,2 | 0,5 | 0,5 | |
Tipo de ácido láctico | DL | Dl | D | D | DL | L | DL | DL | DL | |
Producción de | CO2 (azúcares) | – | – | – | – | – | – | – | + | + |
NH3 (arginina) | – | – | – | – | – | – | – | + | + | |
Cultivo en presencia de | NaCl 2% | – |
| – | – | + | + | + | + | + |
NaCl 4 & | – |
| – | – | – | + | + | + | + | |
Teepol 0,4 % |
|
|
|
|
| – | + | – | + | |
Exigencias nutritivas a) | RP | RP | R | RC | RFC | PF | – | T | TF | |
Fermentación de pentosas b) | – | – | – | – | – | – | +/- | – | + | |
Fermentación de otros azúcares | 1 (4) | (4) | – | 1,2,3,4 | 1,2,3,4 (5), 6, 7 | 1,2,3,4, 6,7,9,0 | 1,2,3,4 5,6,7,8, 9,0 | 1, (4,5),8 | 1,5 | |
Hidrólisis de la esculina | – | – | – | – | – | + | + | – | +/- | |
Grupo Serológico (Sharpe) | A | A | E | E | ¿ | B, C | D | F | E |
factores de crecimiento: R, riboflavina; P, piridoxal;
C, cianocobalmina (B12); F, ácido fólico; T,
tiamina.
Arabinosa y xilosa.
Todas estas especies fermentan la glucosa, la galactosa
y la lactosa. Los atros azúcares fermentados se designan
mediante una cifra: 1, maltosa; 2, salicina; 3, sacarosa; 4,
trealosa; 5, melibiosa; 6, amigdalina; 7, celobiosa; 8, rafinosa;
9, manitosl; 0, sorbitol. Las cifras entre paréntesis
indican un resultado variable según las cepas.
El mundo de los lactobacilos se ha considerado muy
difundido, su clasificación actual se debe considerar como
provisional.
Existe un lactobacilo que se diferencia de todos los
anteriores, no en su totalidad pero si en alguna de las
reacciones resultantes durante su activación, este
lactobacilo es el bifidus, este se sitúa habitualmente
dentro del género de Lactobacillus, junto a los
homofermentativos termófilos, sin embargo sus caracteres
morfológicos, fisiológicos y serológicos la
separan, como ya señalamos, de las anteriores. Este
género, presenta mucho interés,
por el hecho de que forma regularmente la parte esencial de la
flora intestinal de los recién nacidos
alimentándose con leche materna. Su disminución se
da cuando la lactancia se hace mixta, y su erradicación se
da cuando hay menos de 1/3 de leche humana en la ración,
por todo esto concluimos que este lactobacilo, es un problema
para los estudiosos de la flora ácido láctica de
este género (Lactobacillus bifidus).
Los lactobacilos no son perjudiciales, al contrario,
muchas veces inhibe el desarrollo de los gérmenes nocivos,
como el Escherichia Coli y Staphylococcus Aureus, y tienen
capacidad de producir sustancias como la proteinosa y la
peptidosa, y con respecto a la acidificación se encarga de
regularlo, rebajando el pH, por todas estas
características y las señaladas en el desarrollo,
los lactobacilos forman la parte esencial de la flora bacteriana
tanto del queso como en la leche.
Ciencia de la Leche; Principios de
Técnicas Lecheras
Autor:
1ª edición en español de
la 2ª edición francesa, junio 1970
Editorial: Continental S.A.
Impreso en España
Microbiología de la Fermentación
Industrial