Először 1916-ban izolálta Sigurd Orla-Jensen.

A fermentált élelmiszerek a civilizáció kialakulása óta fontos szerepet játszanak az emberi táplálkozásban, és számos országban a helyi kultúra és hagyományok szerves részét képezik. Pozitív összefüggésről számoltak be a fermentált tejtermékek fogyasztása, az egészségi állapot és a bélmikrobióta között. A fermentált élelmiszerek hozzájárulhatnak az egészségügyi előnyökhöz azáltal, hogy a fogyasztó számára hasznos mikroorganizmusokat és táplálkozási előnyöket biztosítanak az élelmiszer-mátrixban az erjesztés során végbemenő változásokhoz kapcsolódóan.

A kézműves erjesztett italok közül a kefir (erjesztett tejital) és a vízkefir, más néven „aquakefir” vagy „cukros kefir” (erjesztett, nem tejtermékből készült ital) a fenntartható technológiával összeegyeztethető természetes és kézműves előállításuk miatt különösen érdekes. Közös jellemzőjük, az előállításukhoz használt indítóanyag kefirszemcsék vagy vízkefirszemcsék, amelyek polimer mátrixban rögzített komplex mikrobiotát tartalmaznak.

A kefirszemcsék vagy a vízkefirszemcsék összetett mikrobiótájuk miatt a biztonságos és potenciálisan probiotikus törzsek természetes tározóinak tekinthetők. A kefirszemcse mikrobiotáján végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a Lactobacillus kefiranofaciens, a Lentilactobacillus kefiri és a Lentilactobacillus parakefiri a legreprezentatívabb fajok; azonban más fajokat is leírtak, köztük a Lacticaseibacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactiplantibacillus plantarum és Lactococcus lactis. Több mint 23 élesztőfajt azonosítottak a kefir gabona mikrobiota részeként. Ide tartozik a Saccharomyces cerevisiae, a S. unisporus, a Candida kefyr és a Kluyveromyces marxianus.

A vízkefirszemcséket kevésbé tanulmányozták, mint a kefirből izoláltakat, bár ezek is fontos tározói a rendkívül versenyképes mikroorganizmusoknak. A vízkefir fermentációjának néhány kulcsfontosságú mikroorganizmusa a Lentilactobacillus hilgardii, Liquorilactobacillus nagelii, L. paracasei, Bifidobacterium aquikefiri, S cerevisiae és Dekkera bruxellensis.

A Lacticaseibacillus paracasei (korábban Lactobacillus paracasei) egyike azon fajoknak, amelyeket mindkét kézműves erjesztett ital starteréből izoláltak. Bár nem ez a domináns faj a kefirben vagy a vízkefirben, hozzájárulhat azok egészségjavító tulajdonságaihoz. A Lacticaseibacillus nemzetségbe (korábban Lactobacillus casei csoport (LCG)) tartozik, amely többek között a közeli rokonságban álló L. casei, L. paracasei és L. rhamnosus fajokból áll, és számos olyan törzset tartalmaz, amelyek már régóta biztonságosan használhatók. élelmiszerekben és mezőgazdasági alkalmazásokban, amelyeket egészségjavító tulajdonságaik miatt vizsgáltak.

Lacticaseibacillus paracasei egészségfejlesztő tulajdonságai és a kapcsolódó effektormolekulák

A probiotikumok (élő mikroorganizmusok, amelyek megfelelő mennyiségben adva a gazdaszervezet számára egészségügyi előnyökkel járnak) egészségügyi hatásaival kapcsolatos mechanizmusok érdekesek a kutatók körében. A probiotikumok számos módon befolyásolhatják az emberi/állat egészségét, többek között gátolhatják a bél patogén mikroorganizmusait, modulálhatják az immunválaszt, csökkentik a szérum koleszterinkoncentrációját, vagy antioxidáns hatást fejtenek ki.

Az ilyen hatások oka lehet magának a mikroorganizmusnak a jelenléte vagy az általa termelt metabolitok, amelyek bizonyos esetekben a környezetbe kerülnek (például bakteriocinek, exopoliszacharidok és szerves savak).

Az irodalomban sok előnyről számoltak be az L. paracasei törzsek esetében. Ezek közé tartozik az antimikrobiális és antibiofilm aktivitás; az immunrendszer stimulálása; gyulladáscsökkentő, antioxidáns, elhízás elleni és antiproliferatív/proapoptotikus, lipidanyagcsere-javító, hipokoleszterinémiás és stressz-moduláló hatások; és a bélbaktérium-mikrobióta fokozása; többek között.

Egészségfejlesztő tulajdonságok tulajdoníthatók az életképes mikroorganizmusok elfogyasztásának, amelyek in situ molekulákat generálnak, amelyek szintén hozzájárulnak a jó közérzethez, valamint az erjedés során keletkező metabolitok az azokat tartalmazó élelmiszerek mátrixában végbemenő változásokhoz kapcsolódnak.

Tekintettel arra, hogy a probiotikumok legtöbb hatása törzsspecifikus, az L. paracasei törzsek között fennálló nagy heterogenitás miatt ez a faj optimális forrássá teszi az új, egyedi technológiai és egészségvédő tulajdonságokkal rendelkező probiotikus törzsek kiválasztásához.

A fogyasztók egészségére gyakorolt jótékony hatását vizsgáló L. paracasei között számos Argentínából, Brazíliából, Görögországból, Iránból, Oroszországból származó és tibeti gabona, valamint Mexikóból és Belgiumból származó kefirből származó izolátum található. A legtöbb törzset kefirből nyerték, és csak néhányat vízkefirből. A kórokozók elleni védelem, az immunmoduláció és a gyulladáscsökkentő, prebiotikus, antioxidáns és antiproliferatív aktivitás azok a jótékony tulajdonságok, amelyeket ezeknek a mikroorganizmusoknak tulajdonítottak.

Mi az a mechanizmus, amellyel az L. paracasei egészségügyi előnyökkel jár a gazdaszervezet számára? Milyen molekulák vesznek részt az ilyen hatásokban?

Bár az elmúlt években sok erőfeszítést tettek ennek tanulmányozására, a válasz nem meggyőző, és még sok a tisztáznivaló. Egyes vizsgálatokban az életképes mikroorganizmusok által közvetített biológiai hatást igazolták, míg más esetekben a posztbiotikumként ismert élettelen mikroorganizmusok és/vagy komponenseik, valamint azok komponensei felelősek az egészségre gyakorolt kedvező hatásért. Egyes esetekben leírták a fermentált termék egészének hatását, és több jelentésben kimutatták az EPS (exopoliszacharidok) jótékony hatását.

A kefirből izolált L. paracasei törzsek probiotikus hatása összefüggésbe hozható a mikroorganizmus jelenlétével. Például az argentin kefirszemcsékből izolált L. paracasei CIDCA 8339, CIDCA 83123 és CIDCA 83124 életképes teljes sejtjei képesek megtapadni a bélhámsejteken, és megvédenek a szalmonella invázió ellen, valamint immunmodulálják és védik a gyomor epitéliumát. Ugyanebben az irányban leírták, hogy a tibeti kefirszemcsékből izolált I2 törzs in vivo növelte az összes T-sejt (CD3+), CD4+ limfociták arányát és a CD4+:CD8+ sejtek arányát, és növelte a mucinok génexpresszióját a bélben lokálisan.

Ellenkező esetben a kefirből izolált L. paracasei törzsek probiotikus hatása összefüggésbe hozható egy effektor molekulával. Az elmúlt években rendelkezésre álló bizonyítékok a tejsavat, mint az erjesztett élelmiszerek egészségjavító ágensét értékelték.

Ez a sav, mint a tejsavbaktériumok metabolizmusának fő terméke, befolyásolja probiotikus hatását, fontos szerepet játszik mind a kórokozók elleni védekezésben, mind az immunmoduláló aktivitásban. Kimutatták, hogy a laktát képes szabályozni a makrofágok és a dendritikus sejtek kritikus funkcióit, és modulálni tudja a hámsejtek gyulladásos aktivációját is.

A fermentált élelmiszerekkel együtt fogyasztott szerves savakon kívül a laktobacillusok által in situ termelt savak is hozzájárulhatnak a probiotikus hatáshoz. Leírták, hogy a kefirből izolált L. paracasei CIDCA 8339, 83123 és 83124 törzsek a szimulált gasztrointesztinális traktuson való áthaladás után a Caco-2 sejtekhez és a mucinhoz tapadhatnak, így a lactobacillusok lehetőséget adnak arra, hogy a bélhámban laktátot termeljenek. A lactobacillusok fermentatív metabolizmusából származó laktát intraluminális szintjeiről kimutatták, hogy módosítják a gyulladásos választ a bélnyálkahártyában.

Ezenkívül a laktátot a bél mikrobiota felhasználhatja rövid szénláncú zsírsavak (SCFA): acetát, propionát és butirát előállítására; amelyek nagymértékben kapcsolódnak a bélrendszer egészségéhez, és amelyekről bebizonyosodott, hogy csökkentik a gyulladást elősegítő reakciókat a bélhám- és mieloid sejtekben. Az e funkciókért felelős molekuláris mechanizmusok között leírták a génexpresszió és a G-protein-kapcsolt receptorokon keresztüli jelátvitel hiszton-deacetiláz-függő modulációját. Ezenkívül kimutatták, hogy az L. paracasei CIDCA 8339 által kifejtett in vivo gyomorvédő hatás nemcsak a mikroorganizmus és a gyomornyálkahártya közvetlen kölcsönhatását foglalja magában, hanem más metabolitok in situ termelődését is, amelyek módosíthatják a gyulladásos választ.

A kefirnél leírt egyéb effektormolekulák közül az izolált L. paracasei törzsek, exopoliszacharidok, bakteriocinok és egyéb metabolitok említhetők.

Másrészt leírták a mexikói vízkefir szemcsékből származó L. paracasei CT12 sejtmentes felülúszójának releváns antimikrobiális, gombaellenes és antioxidáns kapacitását. Ezenkívül az orosz kefirszemcsékből izolált L. paracasei SP5 és a görög kefirszemcsékből izolált L. paracasei AGR4 sejtmentes felülúszója bizonyította a rákos sejtproliferáció jelentős csökkenését in vitro. Az e hatásokért felelős vegyületek természetét azonban még nem határozták meg.

A génekre és expressziójukra vonatkozó molekuláris adatokban a metagenomika, transzkriptomika és metabolomika segítségével elért közelmúltbeli fejlemények nemcsak e csoport törzsfejlődésének jobb megértését teszik lehetővé, hozzájárulva az osztályozáshoz és azonosításhoz, hanem az érintett molekulák szintetizálásának képességének ismeretét is a probiotikus funkciójában.

A kézműves termékekből, például a kefirből vagy a vízkefirből származó L. paracasei törzsek előnyös tulajdonságaiban szerepet játszó mechanizmusok ismerete hozzájárulna az erjesztett italban betöltött szerepük megértéséhez és az egészségükre vonatkozó tudományos bizonyítékok alapján új törzsekkel rendelkező termékek kifejlesztéséhez.

A jelentések alapján az extracelluláris poliszacharidok releváns effektor felületi molekuláknak tűnnek az L. paracasei-ben.

Bár számos L. paracasei törzs EPS-termelő génjeinek és biológiai aktivitásának tanulmányozásáról beszámoltak az irodalomban, figyelemre méltó, hogy keveset tudunk ezeknek a makromolekuláknak a kémiai jellemzéséről, valamint szerkezetük és technológiai és egészségügyi funkcionalitásuk kapcsolatáról.

A fentiek fényében megállapítható, hogy a kefirszemcsék és a vízkefirszemcsék jelentős forrásai az új, biztonságos L. paracasei törzsek izolálásának. Különösen az EPS-termelő törzsek nagyon ígéretes probiotikumok az ezeknek a polimereknek tulajdonított kettős jótékony hatásuk miatt, mind a probiotikus baktériumok bélben való megtelepedésében, mind pedig effektormolekulaként való működésükben.

Ez jelen pillanatban egy feltörekvő kutatási területet, amelyet a jövőben alaposabban kell tanulmányozni.

Forrás