Streptococcus thermophilus: qué es, características, morfología
¿Qué es el Streptococcus thermophilus?
Streptococcus thermophilus es una bacteria ácido láctico de importancia en la industria alimentaria. Este microorganismo es utilizado como cultivo inicial para la elaboración de productos lácteos fermentados, como por ejemplo, el yogur y el queso.
S. thermophilus está particularmente bien adaptado a la leche, debido a su capacidad para utilizar la lactosa, carbohidrato preferencial que está presente en concentraciones altas y no limitantes en este producto.
Se ha visto que el consumo de yogur trae efectos beneficiosos al humano debido a las propiedades metabólicas de S. thermophilus. Entre esas propiedades se encuentra la actividad hidrolizante de la lactosa presente en el yogur y en el tracto gastrointestinal, reduciendo así los síntomas de intolerancia a este carbohidrato.
Aunque S. thermophilus está íntimamente relacionado con otros estreptococos patógenos (como S. pneumoniae y S. pyogenes), se clasifica como una especie no patógena. Esto es explicable debido a las características que presenta su genoma. El mismo ha sido estudiado y se observa que el 10% de los genes son inactivos o son pseudogenes.
Esto quiere decir que muchos genes que están relacionados con la virulencia de los estreptococos patógenos no están presentes, o están como genes imperfectos.
S. thermophilus fue considerado un microorganismo GRAS (generalmente reconocidos como seguros). Es por ello que actualmente es usado ampliamente como agente saborizante y texturizante.
Características de S. thermophilus
S. thermophilus se caracteriza por ser anaerobio facultativo. Esto quiere decir que es capaz de generar energía en forma de ATP, mediante la respiración aeróbica con la presencia de oxígeno. En ausencia de oxígeno puede producir ATP a través de la fermentación.
Como característica bioquímica presenta una prueba de Voges-Proskauer positiva y no fermenta la arginina, el manitol ni el sorbitol. No soporta altas concentraciones de NaCl, lo que lo diferencia de los géneros Enterococcus y Lactococcus.
S. thermophilus es una bacteria acidófila, homofermentadora. Por ello, al ser agregada a la leche, produce la rápida acidificación del medio por la fermentación de la lactosa, favoreciendo la coagulación.
Un problema que presentan los productores de yogur y quesos es que S. thermophilus a menudo es susceptible al ataque de fagos, lo que puede dar como resultado una fermentación lenta del ácido láctico y la pérdida de calidad del producto.
Tomando en cuenta que una planta de productos lácteos puede procesar más de 5 × 105 litros de leche por día, los problemas de fagos pueden ser muy costosos.
Debido a este problema se logró desarrollar un método de PCR que permite detectar los fagos de S. thermophilus, proporcionando un sistema sensible útil para la industria láctea.
Taxonomía del S. thermophilus
S. thermophilus pertenece al dominio Bacteria, filo Firmicutes, clase Bacilli, orden Lactobacillales, familia Streptococaceae, género Streptococcus, especie thermophylus.
Según la clasificación basada en la secuencia del gen 16SrRNA, Streptococcus thermophilus forma parte del grupo salivarius junto a dos especies más íntimamente relacionadas, que son S. vestibularis y S. salivarius.
Las tres especies se encuentran en la cavidad oral humana, aunque S. thermophilus tiene como hábitat natural la mucosa mamaria bovina y la leche.
Morfología del S. thermophilus
Streptococcus thermophilus visto al Gram se observa como cocos de 0.7 a 0.9 µm de diámetro Gram-positivos, que se disponen en pares o cadenas de longitud variable.
Su pared celular está compuesta por N-acetilglucosamina (NAG) y ácido N-acetilmurano (NAM), unidos por enlaces de éter. Esta característica estructural le da la propiedad de soportar temperaturas elevadas, con una tasa de crecimiento óptima de 45° C.
Esto es útil para muchas fermentaciones lácteas industriales que requieren temperaturas altas en sus procesos. Por otra parte, S. thermophilus es una bacteria inmóvil, no formadora de esporas que carece de enzimas citocromo oxidasa y catalasa.
S. thermophilus contiene dos peptidasas únicas, oligopeptidasa y aminopeptidasa. Estas enzimas catalizan la escisión de aminoácidos específicos desde el extremo de un polipéptido.
Su capacidad proteolítica lo hace útil para la industria alimentaria al poder hidrolizar la proteína de la leche (caseína), aunque lo hace de forma muy pobre, haciéndose necesario la inclusión de otros probióticos.
Por otra parte, los exopolisacáridos producidos por esta bacteria son esenciales para generar la textura de los productos lácteos fermentados y las propiedades organolépticas.
Por ejemplo, S. thermophilus tiene la capacidad para hidrolizar péptidos hidrofóbicos. Esta propiedad es esencial para disminuir el sabor amargo en el queso.
Otra característica que proporcionan los exopolisacáridos del tipo heteropolisacáridos producidos por S. thermophilus, es la mayor capacidad que tienen para ligarse al agua durante el proceso de maduración de los quesos.
Esto garantiza que el agua sea retenida por el producto final, lo que proporciona un mejor rendimiento.
Beneficios para la salud
Entre los beneficios que se obtiene al consumir alimentos que contengan el probiótico S. thermophilus están:
Mejora la condición de intolerancia a la lactosa
Para las personas que sufren de intolerancia a la lactosa, es saludable consumir S. thermophilus.
Esta bacteria convierte la lactosa en ácido láctico a través de una enzima llamada β-galactosidasa. Esto facilita la digestión y evita las molestias típicas de esta condición, como son la flatulencia, el dolor estomacal y el vómito.
Control de diarreas agudas
Así mismo, es un excelente coadyuvante en el tratamiento de diarreas agudas causadas por bacterias patógenas.
En este sentido, los probióticos actúan como antagonistas de los procesos patológicos. Esto lo hacen a través de la competencia con los patógenos por los nutrientes y la unión a las células huésped.
Además, los probióticos pueden producir antioxidantes y sustancias antimicrobianas que alteran el pH local, estimulan la producción de mucina, mejoran las funciones de la barrera intestinal y modifican las toxinas derivadas de los patógenos.
Control de diarreas causadas por terapias con antibióticos
Se sabe que las terapias con antibióticos de amplio espectro pueden barrer la microbiota intestinal, lo que origina un desequilibrio en la misma, donde proliferan de manera desproporcionada aquellos microorganismos resistentes al fármaco. Esto origina episodios de diarreas, entre otras molestias.
Se cree que S. thermophilus protege al intestino delgado, ayudando a restablecer la microbiota gastrointestinal perdida.
Este microorganismo favorece la proliferación de otras bacterias probióticas, mientras que impide el crecimiento de microorganismos patógenos y oportunistas.
S. thermophilus casi nunca actúa solo, pues es mejor cuando se encuentra acompañado de otras bacterias similares. Trabaja en perfecta sinergia con Lactobacillus y Bifidobacterias, donde todas producen cofactores que las otras necesitan para proliferar.
Control de la gastritis e infecciones por Helicobacter pylori
Otro de los beneficios que son atribuibles a S. thermophilus es su poder para controlar la gastritis. Además, usado junto a Lactobacillus delbrueckii ayuda a erradicar la bacteria Helicobacter pylori.
Su contribución consiste en reducir los efectos secundarios que origina el tratamiento para la erradicación del H. pylori, lo que aumenta la tolerabilidad y eficacia de la terapia.
El mecanismo de acción de los probióticos en este sentido se puede atribuir a su capacidad para estimular los mecanismos inmunes de la mucosa.
Entre ellos está la activación de los macrófagos locales, el aumento de la presentación del antígeno y la modulación de los perfiles de las citoquinas.
Por otra parte, se ha demostrado que el yogur suplementado con probióticos (L. acidophilus, L. bulgaricus, B. lactis, S. thermophilus) reduce la colonización por H. pylori, la expresión de TNF-α, la inflamación gástrica y la metaplasia.
Referencias
- Montes M, García J. Género Streptococcus: una revisión práctica para el laboratorio de microbiología Enferm Infecc Microbiol Clin 2007;25 Supl 3:14-20
- Wikipedia contributors. Streptococcus thermophilus. Wikipedia, The Free Encyclopedia. August 25, 2018, 09:14 UTC. Available at: en.wikipedia.org/ Accessed September 7, 2018.
- Ruggiero P. Use of probiotics in the fight against Helicobacter pylori. World J Gastrointest Pathophysiol. 2014; 5 (4):384-391.