Lactococcus: bacterias esenciales en la industria alimentaria

Las bacterias del género Lactococcus son protagonistas clave en la producción de una amplia gama de alimentos fermentados, especialmente en la industria láctea. Su capacidad para transformar la lactosa en ácido láctico les confiere un papel fundamental en la elaboración de productos como el queso, el yogur y la mantequilla.

Lactococcus lactis : Una bacteria versátil

Lactococcus lactis es la especie más importante dentro del género Lactococcus. Esta bacteria, no esporulante, no móvil y Gram-positiva, es ampliamente utilizada en la producción de quesos y mantecas. Su tamaño oscila entre 0,5 y 1,5 µm y se caracteriza por formar agrupaciones en pares y cadenas cortas.

Taxonomía de Lactococcus lactis

La clasificación taxonómica de Lactococcus lactis es la siguiente:

• Dominio: Bacteria
• Filo: Bacillota
• Clase: Bacilli
• Orden: Lactobacillales
• Familia: Streptococcaceae
• Género: Lactococcus
• Especie: L. lactis

Dentro de L. lactis se distinguen diversas subespecies, entre las que destacan:

• L. l. cremoris
• L. l. hordniae
• L. l. lactis
• L. l. lactis bv. diacetylactis
• L. l. tructae

El metabolismo de Lactococcus lactis

Lactococcus lactis posee un metabolismo homofermentativo, lo que significa que produce principalmente ácido L-(+)-láctico como producto final de la fermentación de azúcares como la lactosa o la glucosa. Esta capacidad es esencial para la acidificación de la leche, lo que permite la formación de cuajada en la producción de quesos.

Además de su habilidad para producir ácido láctico, L. lactis también puede producir ácido D-(-)-láctico en condiciones de pH bajo. Esta versatilidad metabólica la convierte en una bacteria de gran interés para la industria alimentaria.

El estatus GRAS de Lactococcus lactis

Debido a su extenso e histórico uso en la producción de alimentos, Lactococcus lactis ha sido catalogada como GRAS (Generally Recognized as Safe), es decir, generalmente reconocida como segura para el consumo humano.

Aplicaciones de Lactococcus lactis

Más allá de su uso en la producción de quesos y productos lácteos, Lactococcus lactis también se utiliza en la elaboración de:

• Encurtidos
• Cerveza
• Vino
• Pan
• Kefir de soja
• Mantecas
• Otros alimentos fermentados

Genética y biodiversidad de Lactococcus lactis

Lactococcus lactis es una de las bacterias con bajo contenido de GC mejor caracterizadas. Su genoma ha sido secuenciado y se dispone de una amplia información sobre su metabolismo, genética y biodiversidad. Esta información ha permitido comprender mejor su comportamiento y desarrollar estrategias para optimizar su uso en la producción alimentaria.

Origen y adaptación de Lactococcus lactis

Lactococcus lactis puede aislarse de materiales lácteos y productos vegetales. Se cree que su presencia en materiales de origen lácteo deriva de una adaptación previa en materiales de origen vegetal, en un proceso de erosión genómica o evolución reductiva. Este proceso ha sido reproducido en el laboratorio, donde se ha observado que L. lactis pierde o silencia genes que no son de utilidad en la leche y aumenta la expresión de genes relacionados con el transporte de péptidos.

ARNs pequeños en Lactococcus lactis

Se han identificado varios cientos de ARNs pequeños en el genoma de L. lactis, uno de ellos, LLnc147, está involucrado en el transporte y metabolismo de azúcares.

Producción de queso con Lactococcus lactis

Lactococcus lactis subespecie lactis se utiliza en las primeras etapas de la producción de diversos tipos de quesos, entre ellos:

• Brie
• Camembert
• Cheddar
• Colby
• Gruyer
• Parmesano
• Roquefort

Contaminación por bacteriófagos

El uso de Lactococcus lactis en la industria láctea es vulnerable a la contaminación por bacteriófagos específicos de L. lactis, como P00Estos fagos causan importantes pérdidas económicas en la industria. Estudios epidemiológicos han demostrado que los fagos responsables de estas pérdidas pertenecen principalmente a las especies 936, c2 y P33

Lactococcus : El estreptococo del ácido láctico

Inicialmente, las bacterias de este grupo se clasificaban como miembros del género Streptococcus y se denominaban estreptococos lácticos. Se diferenciaban de otros estreptococos, algunos de los cuales son patógenos, por su reacción específica con el antisuero del grupo N y por su respuesta de crecimiento a la temperatura, la bilis, la sal y los colorantes.

Actualmente se sabe que la serotipage de los LAB (bacterias del ácido láctico) tiene un valor limitado en la diferenciación de especies. Lactococcus no suele crecer en agar Rogosa.

Características morfológicas de Lactococcus

Lactococcus son cocos que se encuentran solos, en pares y en cadenas cortas o largas. También pueden presentar una morfología cocobacilar debido a la elongación celular, lo que puede generar confusión con los lactobacilos.

Subespecies de Lactococcus lactis

Se reconocen varias especies distintas de Lactococcus, pero solo Lactococcus lactis se utiliza como cultivo iniciador. Hay tres subespecies de Lc. lactis : Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris y Lactococcus lactis subsp. hordinae. Sin embargo, solo Lc. lactis subsp. lactis y Lc. lactis subsp. cremoris se utilizan como iniciadores. Otra variante de Lc. lactis subsp. lactis, que se reconoce como una biovariante que puede utilizar citrato, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis, es de importancia industrial para la producción de diacetilo.

Pérdida de la capacidad de utilizar citrato

Debido a que la capacidad de utilizar citrato está codificada en un plásmido y los plásmidos se pierden fácilmente durante la división celular, Lc. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis puede perder rápidamente su capacidad de metabolizar citrato y volverse indistinguible de Lc. lactis subsp. lactis.

Importancia de los plásmidos en Lactococcus

Muchos lactococos dependen de los genes que portan los plásmidos para la resistencia a los fagos, la fermentación de carbohidratos y otras propiedades tecnológicas deseables.

Diferenciación de subespecies de Lactococcus lactis

Lactococcus lactis subsp. lactis, Lc. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis y Lc. lactis subsp. cremoris se pueden diferenciar fácilmente mediante la prueba de producción de arginasa, utilización de citrato, crecimiento en 4% de NaCl y crecimiento a 40 °C.

A diferencia de Lc. lactis subsp. cremoris, Lc. lactis subsp. lactis y su biovariante crecen a 40 °C, en 4% de NaCl y producen amoníaco a partir de l-arginina. Lactococcus lactis subsp. lactis se puede distinguir de Lc. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis por su incapacidad para utilizar citrato.

Agars diferenciales para la identificación de subespecies

Se encuentran disponibles agares diferenciales que contienen citrato, l-arginina, lactosa y un indicador de pH (por ejemplo, agar diferencial de Reddys) que se pueden utilizar para diferenciar entre las subespecies de Lc. lactis y su biovariante.

Aplicaciones de Lactococcus lactis en la industria alimentaria

Lactococcus lactis se utiliza ampliamente como cultivo iniciador en quesos y leches fermentadas, y también se puede encontrar en algunas fermentaciones vegetales y de granos. Su importancia en la producción de quesos Cheddar, Colby y Monterey Jack en Wisconsin, Estados Unidos, ha llevado a que sea designada como el microbio estatal en 20

Si quieres conocer otros artículos parecidos a Lactococcus: bacterias esenciales en la industria alimentaria puedes visitar la categoría Salud.