A Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (a továbbiakban Lactobacillus bulgaricus néven; típustörzs: ATCC 11842, CCUG 41390, CIP 101027, DSM, 20081, IFO 13953, JCM 1002, LMG 6901, LMG1TC221, 5NC17CI28 , VKM B-1923, WDCM 00102, P.A. Hansen Lb14, S. Orla-Jensen 14), a L. delbrueckii három alfajának egyike, egy aerob és anaerob homofermentatív baktérium (azaz Emden–Meyerhof útvonalon keresztül a hexózokat tejsavvá alakítja), amelyet általában joghurtból és sajtból izolálnak. A L. bulgaricus (90% vagy több törzs) által fermentált szénhidrátok a fruktóz, glükóz és laktóz. D (-) tejsav a fermentáció fő terméke; azonban másodlagos termékek, például acetaldehid, aceton, acetoin és diacetil is előállíthatók nagyon alacsony koncentrációban.

Fontossága az élelmiszeriparban

Fermentált termékek

A szárítással és füstöléssel együtt az erjesztés az élelmiszerek tartósításának egyik legrégebbi ismert formája.

A Lactobacillus bulgaricus és sok más tejsavbaktérium fontos szerepet játszik az élelmiszerek fermentációjában, amelyek a jellegzetes ízelváltozásokat idézik elő, és tartósító hatást fejtenek ki a fermentált terméken. A Lactobacillus bulgaricust világszerte számos élelmiszeripari fermentációban használják. A világ azon részein, ahol még a gazdaságban készítenek erjesztett termékeket, az oltóanyag elfogadható ízű, természetesen savanyított tej is lehet, míg a fejlettebb iparral rendelkező országokban a kultúrákat kifejezetten azért választják ki és fejlesztik ki, hogy képesek legyenek biztosítani a kívánt tulajdonságokat a végtermékben.

A gyárba fagyasztott vagy fagyasztva szárított formában érkező starter törzsek hozzáférhetők és a kultúra-termelő cégek által forgalmazhatók.

A más fajok mellett egy vagy több L. bulgaricus törzset tartalmazó válogatott előételeket különösen joghurt és különféle sajttípusok ipari gyártása során használják (amelyek a túró elkészítése során magasabb hőmérsékletet igényelnek), mint például az ementáli, a gruyère, a gorgonzola, mozzarella, Cacciocavallo és Provolone.

Fontosság a fogyasztó számára

Természetes tartósítás

Az erjedés során fellépő tejsavtermelés csökkenti a pH-t, és kedvezőtlen környezetet teremt a kórokozóknak és a rothasztó mikroorganizmusoknak. Ezen túlmenően az alacsony pH fokozza a szerves savak antimikrobiális hatását, amelyek nagyobb letalitást mutatnak a baktériumok számára, mint a szervetlen savak.

A hidrogén-peroxid egy másik antagonista metabolit, amelyet az L. bulgaricus termel levegő jelenlétében. A hidrogén-peroxid antimikrobiális hatása annak tulajdonítható, hogy képes mérgező vegyületeket, például szuperoxid-aniont és más szabad gyököket termelni.

A tejsavbaktériumok azonban nagyobb ellenállást mutatnak a hidrogén-peroxid hatásaival szemben, mint sok más organizmus. Ezt a nagyobb ellenállást az indukálható oxidatív stresszválasznak tulajdonítják, amikor a sejtek szubletális H2O2-koncentrációnak vannak kitéve. Ez a válasz megvédi őket a későbbi, halálos H2O2 koncentrációjú expozíciótól.

Más, a L. bulgaricus által termelt, antimikrobiális hatást mutató vegyületekről is beszámoltak. A Candida albicans, Clostridium difficile, Helicobacter pylori, L. monocytogenes, Salmonella spp., Staphylococcus aureus és Streptococcus agalactiae elleni gátló hatást egyes bulgaricineknek (L. bulgaricus által termelt bakteriocinoknak) tulajdonították. A bulgaricán (a természetben nem bakteriocin), amely maximális aktivitást és stabilitást mutatott 2,2 pH-n, és nem befolyásolta az 1 órás autoklávozást 120 °C-on, gátolja mind a Gram-pozitív, mind a Gram-negatív baktériumokat, de nem mutatott gombaellenes hatást. Staphylococcus és Clostridium elleni gátló vegyületeket találtak, amelyek érzéketlenek a proteolitikus enzimekre, ellenálltak a hőnek és széles pH-tartományban aktívak. Sok fogyasztó aggódik a feldolgozott élelmiszerek tápanyagtartalma miatt, és lelkesedést mutat a természetes módszerek alkalmazása iránt az eltarthatóság és a biztonság javítása érdekében. A fermentált élelmiszerek e tekintetben pozitív megítélést kapnak.

A tápértékek javítása és egészségügyi előnyök

A L. bulgaricusszal kapcsolatos probiotikus tulajdonságokra vonatkozó javaslatokat először Metchnikoff tette 1907-ben, és Louden Douglas és Kopeloff támogatta az 1920-as években. Állításaikat azonban később megcáfolták, amikor bebizonyosodott, hogy a L. bulgaricus legtöbb törzse nagyon érzékeny a gyomorsavra és az epesavakra, és rossz túlélést mutat a gyomor-bél traktuson keresztül a vastagbélbe való áthaladás során. Eközben néhány tanulmány vizsgálta a joghurtbaktériumok túlélését az emberek gasztrointesztinális tranzitja során, és az eredmények továbbra is némileg ellentmondásosak.

Bár egyes kutatóknak nem sikerült kimutatniuk a L. bulgaricus jelenlétét a vizsgálati alanyok székletében egy bizonyos joghurt fogyasztását követően, másoknak sikerült.

Ismeretes, hogy a L. bulgaricus hidrokolloid gyöngyökbe történő mikrokapszulázása potenciálisan javítja és védi túlélőképességüket az emésztőrendszerben.

A tej tápláló, és kiváló minőségű fehérjét biztosít az étrendben. A fő szénhidrát azonban a laktóz, és a világ felnőtt lakosságának nagy része laktózérzékeny a laktózt hidrolizáló enzim, a laktáz hiánya miatt. Laktóz intolerancia léphet fel a bélrendszeri rendellenességek során a laktáz aktivitás csökkenése miatt. A tej erjesztésével, a joghurt és a sajtkészítés során a laktóz nagyrészt laktáttá alakul, amely könnyebben emészthető.

Figyelemre méltó, hogy ha jelentős mennyiségű laktát van jelen, az emberek jobban tolerálják a laktózt, így a laktózérzékenyek általában gond nélkül fogyaszthatják a joghurtot még akkor is, ha a joghurtok tartalmaznak sovány tejport. Úgy tűnik, hogy ez a laktózhidrolizáló b-galaktozidáz enzim jelenlétének köszönhető a joghurt organizmusaiban.

Az enzimet részben védi a baktériumsejt-burok a gyomron való áthaladása során; epe jelenlétében a vékonybélben viszont kiszivárog a sejtből és segíti a laktóz lebontását.

Az élő joghurtkultúrákkal és a laktóz emésztésének javításával kapcsolatos egészségre vonatkozó állítások megalapozottságáról szóló tudományos véleményében az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság diétás termékekkel, táplálkozással és allergiákkal foglalkozó testülete 2011-ben arról számolt be, hogy ok-okozati összefüggést állapítottak meg a élő joghurtkultúrák fogyasztása (joghurtban) és a laktóz jobb emésztése között a laktóz-emésztési zavarban szenvedő egyéneknél. A cink és a szelén nélkülözhetetlen elemei az ember számára. Feltételezték, hogy a tej fermentálása (például joghurtban) növeli a cink és a szelén hozzáférhetőségét.

Fokozott változatosság az étrendben

A kiegyensúlyozott, a lehető legtöbb tápanyagot tartalmazó étrend eléréséhez változatos étrend kívánatos. A Lactobacillus bulgaricus különféle fermentált élelmiszerek előállításában vesz részt, amely az összetevők, ízek és állagok széles választékát biztosítja. A sajt és a joghurt a fő fehérje- és zsírforrás az étrendben. Ezenkívül kalciumot, nátriumot, káliumot, magnéziumot és foszfort, valamint hasznos mennyiségű B-, A- és D-vitamint is biztosítanak. A különféle típusú sajtok és joghurtok sokfélesége felkelti az érdeklődést a fermentált élelmiszerek iránt, és kellemesebbé teszi az étkezést, ugyanaz a nyersanyaggal készült élelmiszerek változatossága.

Patogenitás

A laktobacillusokat nem ártalmatlannak tekintették, de egyre több bizonyíték utal arra, hogy opportunista kórokozóként működhetnek, különösen azoknál az embereknél, akiknek alapbetegségük van, vagy immunszupprimáltak.

1938 óta azonban csak egy L. bulgaricus klinikai esetet jelentettek, és ez volt az egyetlen olyan eset, amikoe leukémiás vérmintából az L. bulgaricust izolálták. A témában megjelent néhány jelentés kimutatta, hogy az L. bulgaricus meglehetősen érzékeny a klinikailag releváns antibiotikumokra. A laktobacillusok és más tejsavbaktériumok antibiotikum-rezisztenciájára vonatkozó ismeretek azonban még mindig korlátozottak.

Annak ellenére, hogy a L. bulgaricus gazdasági jelentősége van az élelmiszeriparban, még mindig számos lehetőséget vizsgálnak e faj felhasználására.

• Úgy gondolják, hogy az EPS-t (exopoliszacharid) termelő törzsek tejsavóban történő termesztése (a sajtsavót nagy mennyiségben állítják elő) olyan polimereket biztosíthatnak, amelyek élelmiszer-stabilizátorként használhatók.
• A tejsavó permeátumban lévő laktóz tejsavvá történő átalakításának technikáit továbbfejlesztik.
• Különböző technikákat tesztelnek a joghurt utósavasodásának elkerülésére. Például L. bulgaricus starter törzseket szűrtek spontán mutánsok jelenlétére, amelyeknek nincs, vagy csökkent a maradék b-galaktozidáz aktivitása.
• A vágási felületeken a mikrobiális populáció csökkentését a következőképpen vizsgálják: tejsavoldattal permetezték a hús felületét. A tejsav azonban nagyon drága. A tejsav in situ előállítása jó alternatívának tűnik. Kimutatták, hogy a L. bulgaricus húsfelületre történő oltása csökkenti a Pseudomonas spp növekedési rátáját.
• A Lactobacillus bulgaricus törzseket aminopeptidáz aktivitásra szűrték, hogy értékeljék a felgyorsított sajtérésben való felhasználásuk lehetőségét. Az eredmények ígéretesnek tűntek.
• Az L. bulgaricus életképes sejtjeinek, vagy az ezzel a törzzsel fermentált termékek fogyasztásával kapcsolatos számos egészségügyi előnyt vizsgálnak.

A L. bulgaricus egyéb érdekes lehetséges élelmiszeripari alkalmazásai ebben a cikkben nem kerültek szóba. A jövő optimista látásmódja azt jelzi, hogy a mikrobiológia, biokémia, genetika, immunológia és sejtbiológia terén elért haladás növelni fogja a fontos tulajdonságokkal rendelkező L. bulgaricus törzsek elérhetőségét az élelmiszeripar számára, és lehetővé teheti a meglévő termékek javítását és új termékek fejlesztését.

Eredeti cikk:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780123847300001774