Weissella

gènere bacterià

Els bacteris pertanyents al gènere Weissella són grampositius, negatius per la catalasa, no formadors d'endòspores i amb morfologia coccoide o de bacil . Aquest gènere pertany al fílum Firmicutes, classe Bacilli, ordre Lactobacillales i la família Leuconostocaceae. En un estudi de l'any 2015 es considerava que el gènere estava compost per 19 espècies vàlidament descrites. Actualment en trobem alguna més.[1][2][3]

Infotaula d'ésser viuWeissella Modifica el valor a Wikidata
02-0667 1b.jpg
Modifica el valor a Wikidata
Dades
Tinció de GramGrampositiu Modifica el valor a Wikidata
Taxonomia
Super-regneProkaryota
RegneBacteria
FílumFirmicutes
ClasseBacilli
OrdreLactobacillales
FamíliaLeuconostocaceae
GènereWeissella Modifica el valor a Wikidata
Tipus taxonòmicWeissella viridescens Modifica el valor a Wikidata
Espècies

Només una de les espècies que conformen el gènere, W. beninensis, presenta mobilitat,[4] amb totes les altres espècies no mòbils. Els bacteris d'aquest gènere són quimioorganòtrofs anaeròbics amb un metabolisme fermentatiu obligat. No posseeixen citocroms i fermenten heterofermentativament la glucosa a través de les vies hexosa-monofosfat i fosfocetolasa. Els productes finals d'heterofermentació de glucosa inclouen àcid làctic (amb algunes espècies que produeixen només enantiòmers d (-) i d'altres tant d (-) com l (+) d'àcid làctic), gas (CO2) i etanol i / o acetat.[2]

Tenen complexos requeriments nutricionals i necessiten pèptids, aminoàcids, hidrats de carboni fermentables, àcids nucleics, àcids grassos i vitamines per al creixement. Totes les espècies creixen a 15 ° C i algunes poden créixer fins a 42-45 ° C. La producció de dextrà, la hidròlisi d'esculina i la producció d'amoníac a partir de l'arginina són característiques variables per a les diferents espècies i es poden utilitzar com a proves fenotípiques per ajudar a la identificació d'espècies. El mateix s'aplica a la fermentació de sucres com la cel·lobiosa, fructosa, galactosa, lactosa, maltosa, melibiosa, raffinosa, ribosa, sacarosa, trehalosa i xilosa.[2]

El contingut de mol% G + C de les diferents espècies de Weissella oscil·la entre el 37 i el 47%.[2]

HistòriaModifica

El gènere va ser descrit l'any 1993 per Collins et al., quan estudiaven els microorganismes de salsitxes fermentades a Grècia. Si bé aquests microorganismes eren molt similars a Leuconostoc, presentaven diferències importantes en multitud d'anàlisis bioquímics.[2]

A partir d'aquest punt es decidiren a fer estudis més concrets (a nivell fenotípic, bioquímic i de material genètic) i l'anàlisi de 16S rRNA va permetre descriure el nou gènere, Weissella, en homenatge al microbiòleg alemany Norbert Weiss. Aquest fet va obligar a reanomenar alguns microorganismes que estaven inclosos dins el gènere Lactobacillus, com p.e. Weissella viridescens o Weissella kandleri.[2]

HàbitatModifica

Trobem els bacteris del gènere Weissella en hàbitats rics en nutrients. Les diferents espècies del gènere es poden trobar en llocs molt diversos, com en el sòl (on destaca la presència de Weissella soli), llacs (Weissella cibaria), pantans (Weissella cibaria i Weissella confusa), plantes, i també en el tracte gastrointestinal, tracte urogenital i pell d'animals (també es troben en humans). Un exemple d'això és la presencia de Weissella cibaria en mostres fecals de pacients sans. En canvi, aquest microorganisme era molt menys freqüent en les mostres de pacients celíacs.[2]

Un altre exemple és Weissella confusa, microorganisme que es detecta habitualment en pacients sans però no en aquells pacients amb síndrome de l'intestí irritable.[2]

Algunes espècies de Weissella, com W. viridescens, W. halotolerans i W. hellenica, s'associen principalment a la carn i els productes carnis, i es va veure que formen part de la microbiota predominant responsable de les fluctuacions de qualitat dels productes alimentaris envasats i refrigerats. També poden afectar aliments envasats al buit. L'espècie tipus, Weissella viridescens, s'ha detectat en regions de sediments, en organismes com peixos, i en una gran quantitat de productes fermentats (com formatge, llet fermentada, kimchi...).[2]

Weissella associada a infeccionsModifica

Algunes espècies del gènere Weissella s'han aïllat de mostres clíniques com ara sang, pell, ferides infectades i femtes d'humans i animals. En un estudi de 2007, es va identificar una espècie de Weissella a la sang d'un pacient com a W. viridescens, i en altres d'orina, esputs i sang de pacients amb bacteremia com a W. cibaria. A part d'aquest estudi, les úniques espècies de Weissella que s'han descrit com a oportunistes són W. confusa i W. ceti. En particular, W. confusa es va aïllar de diversos exemplars humans i clínics en casos d'infeccions polimicrobianes. L'aïllament de les soques d'infeccions polimicrobianes no va permetre determinar una significació clínica inequívoca d'aquesta espècie. Posteriorment, però, aquesta espècie també es va descriure com a agent microbià únic en diverses infeccions que van permetre la descripció de W. confusa com a patogen oportunista. Els factors de risc d'infecció invasiva d'aquest grup inclouen la inserció de catèter de línia central, bacterèmia polimicrobiana concurrent i les deficiències immunitàries, juntament amb la manipulació gastrointestinal mitjançant endoscòpia o una cirurgia que pot permetre la contaminació de Weissella al flux sanguini.[5]

Tal com suggereixen diversos autors, les infeccions causades per Weissella, com les causades per Leuconostoc, es deuen principalment a la seva resistència natural a la vancomicina i normalment es produeixen en casos d'immunosupressió o malaltia subjacent en l'hoste. Tot i això, les infeccions causades per Weissella spp. generalment són rares, tot i que es pot produir una subestimació com a resultat de la incapacitat dels sistemes d'identificació bacterians comercials [com el kit API CHL API 50 a l'hora d'identificar aquests bacteris ja que s'assemblen molt a estreptococs viridans.[6][7]

Weissella en aliments fermentatsModifica

Peix i carnModifica

Pel que fa a la carn, hi ha múltiples exemples d'aliments en els que s'ha detectat Weissella: en salsitxes fermentades de diverses regions (Grècia, Itàlia, Hongria, Portugal i Turquia) creixen Weissella hellenica, W. paramesenteroides, W. viridescens, W. cibaria i W. halotolerans. Per altra banda, W. cibaria i W. confusa van ser detectades en mostres de Nham (plat característic de Tailàndia que consisteix en carn de porc fermentada). Un estudi fet a Tailàndia ha permès determinar que en un plat típic de la regió (conegut com a Mum, és carn fermentada) s'hi troba present W. thailandensis. També hi ha evidència del creixement d'algunes espècies com W. hellenica, W. viridescens, W. paramesenteroides i W. minor en salami fermentat procedent de Grècia.[8]

Tot i que la gran part dels treballs realitzats s'han basat en carn, també cal destacar la presència de diverses espècies en plats basats en peixos. No obstant, és necessari remarcar que aquests treballs van fer-se a Tailàndia. Alguns exemples són Pla ra, pla ra sub, pla som, pla jom i pla jaw, essent tots aquests peix fermentat en què es detectà W. cibaria, W. paramesenteroides, W. confusa i W. thailandensis. Un altre cas és la Sidra (aliment consumit en països com la índia i Bhutan), on adquireix importancia W. confusa.[8]

Fruites i vegetalsModifica

Dins l'apartat de fruites i vegetals cal fer referència a gran varietat de productes fermentats, amb especial importància d'aquells que provenen de països asiàtics.

Un exemple d'aliment conegut és el kimchi, originari de Corea i que consisteix en verdures fermentades. A nivells generals, hi creixen W.soli, W. confusa, W. hellenica, W.cibaria i W. koreensis, de fet aquest últim va ésser aïllat per primer cop a partir d'aquest producte.[8]

Quant a aliments elaborats a Taiwan com Yan-dong-gua (és bàsicament carabassa fermentada), pobuzihi, suan-tsai i fu-tsai (preparats a partir de la fermentació de mostassa), cal comentar la presència de W.cibaria i W. paramesenteroides. Aquestes dues espècies també són microorganismes habituals presents en cogombre fermentat i coliflor.[8]

En aliments com xi-gua-mian (plat típic de Corea que consisteix en síndria fermentada), douchi (característic de la gastronomia xinesa i basat en la fermentació de la soia), tempoyak (durian fermentada), només hi ha W. paramesenteroides.[8]

Per altra banda, en aliments com Yan jiang i col fermentada s'ha trobat W.cibaria.[8]

Pel que fa a aliments propis d'Europa, és necessari comentar que en el xucrut (elaborat a Alemanya i Polònia principalment), s'ha aconseguit trobar W. confusa.[8]

Com es pot observar, hi ha una gran quantitat d'aliments vegetals i fruites fermentats on hi creixen una o diverses espècies de Weissella, i això fa evident que aquests microorganismes poden jugar un paper important en l'obtenció de molts d'aquests productes.[8]

Productes lactisModifica

En aliments com nono (llet fermentada) que és habitualment consumit a Nigèria i nunu (producte similar a l'anterior però característic de Ghana), destaca la presència de W. confusa.[8]

Fent referència també a altres productes relacionats amb llet fermentada, podem comentar la llet fermentada de zebú (on com a mínim trobem W. confusa i W. viridescens), llet fermentada de Mongòlia (només es va detectar W. viridescens), i shubat (llet de camell fermentada, conté W. hellenica).[8]

En iogurts també podem trobar aquests microorganismes, com és els cas del dahi (propi de l'Índia), producte que és molt semblant a un iogurt i en el que hi ha W. cibaria.[8]

Un altre gran grup al que és important fer referència és el dels formatges. A nivell general, hi ha treballs en els que han analitzat formatges de tipus diferents. A continuació es presenten alguns exemples en què es van aconseguir detectar espècies: en formatge fet a romania i també l'anomenat Scamorza Altamurana (preparat al sud d'Itàlia) només es va detectar W. viridescens. Altres formatges característics de Mèxic contenen W. thailandensis, i en el cheddar hi ha W. halotolerans i W.viridescens. En un altre molt consumit arreu del món, com és la mozzarella, s'hi va detectar W. hellenica.[8]

D'acord amb aquests aspectes comentats anteriorment, és especialment remarcable el fet que l'espècie W. viridescens pugui créixer en tants tipus de formatge.

CerealsModifica

En el grup de cereals hi ha diversos aliments a comentar: per exemple, en togwa (fet amb sorgo fermentat), kunu-zaki (aliment de Nigèria preparat amb cereals) i fura (fet amb mill) hi destaca W. confusa.[8]

El més important, però, són els grans de cacau fermentats, doncs en aquests es van aconseguir detectar una gran varietat d'espècies: W. confusa, W. ghanensis, W. cibaria, W. fabaria, W. fabalis i W. paramesenteroides.[8]

Usos probiòtics i tecnològicsModifica

En diversos estudis, les diferents espècies de Weissella es van analitzar per veure la seva activitat antimicrobiana. Fins al moment, s'ha vist la producció de sis bacteriocines per part de les espècies W. cibaria, W. paramesenteroides i W. hellenica. Entre aquestes, la bacteriocina listericida Weissellin A es va investigar més profundament per la seva aplicació tecnològica en embotits fermentats, mentre que la soca bacteriocinogènica W. hellenica D1501 es va utilitzar amb èxit per millorar la vida útil del tofu.[9][10]

Amb l'objectiu de desenvolupar aliments probiòtics nous o pinsos probiòtics per a animals, es van dur a terme molts estudis que van aïllar i seleccionar soques de Weissella dels humans, femtes d'animals i també d'una àmplia varietat de matrius d'aliments, incloses les matrius vegetals, fruites, carn curada i lactis, pel seu potencial probiòtic. Tot i això, només alguns estudis van investigar el potencial probiòtic de les soques de Weissella mitjançant estudis in vivo. En un estudi del 2011 van demostrar que la suplementació dietètica amb all fermentat juntament amb W. koorensis en porcs pot millorar el guany mitjà diari i té un impacte positiu en la resposta immune durant un repte inflamatori. En un altre estudi es va demostrar que els aïllats de W. cibaria de la saliva dels nens inhibeixen la formació de biofilms in vitro i la proliferació d'un dels principals patògens bacterians de la càries dental, especialment en càries primerenques, Streptococcus mutans. El potencial probiòtic de W. cibaria en el control de la malaltia periodontal, va promoure un estudi el qual va investigar amb èxit l'estabilitat d'un xiclet probiòtic que contenia W. cibaria, tot i que aquest no ha estat acceptat per la legislació europea, la qual és molt estricta pel que fa als probiòtics.[2][11][12]

La capacitat de produir dextrà és una de les característiques fenotípiques distintives del gènere Weissella. En particular, les soques de W. confusa i W. cibaria han rebut una gran atenció en l'última dècada a causa de la seva capacitat per produir quantitats significatives d'aquest glúcid, juntament amb fructà, heteropolisacàrids i oligosacàrids no digeribles. Aquests darrers estan augmentant interès pel seu potencial prebiòtic, ja que poden disminuir el risc d'infeccions i diarrea, augmentar la funció i el metabolisme de l'intestí i passar pel tracte gastrointestinal i estimular el creixement de bacteris beneficiosos resistents, principalment els bifidobacteris. A banda del seu benefici per a la salut, els oligosacàrids prebiòtics es poden utilitzar en un ampli ventall d'aplicacions en indústries clíniques, cosmètiques i alimentàries com a edulcorants, humectants, possibles agents de control del pes i productes dietètics.[2]

La falta d'aplicació probiòtica i tecnològica d'aquest gènere bacterià es deu al paper com a patògens oportunistes d'algunes espècies i la resistència intrínseca a la vancomicina i d'altres antibiòtics. Per tant, abans de pensar en utilitzar una espècie de Weissella amb finalitats biotecnològiques i probiòtiques, seria necessària una valoració exhaustiva i precisa de la seguretat específica de les diferents espècies i soques.[2]

ReferènciesModifica

  1. Björkroth, J., and W. Holzapfel. 2006. Genera Leuconostoc, Oenococcus and Weissella, p.267 -319. In M. Dworkin (ed.), The prokaryotes: a handbook on the biology of bacteria: Firmicutes, Cyanobacteria, vol. 4, 3rd ed. Springer-Verlag, New York, NY. [1]
  2. 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 Fusco, Vincenzina; Quero, Grazia M.; Cho, Gyu-Sung; Kabisch, Jan; Meske, Diana «The genus Weissella: taxonomy, ecology and biotechnological potential». Frontiers in Microbiology, 6, 17-03-2015. DOI: 10.3389/fmicb.2015.00155. ISSN: 1664-302X. PMC: PMC4362408. PMID: 25852652.
  3. Collins, M.D.; Samelis, J.; Metaxopoulos, J.; Wallbanks, S. «Taxonomic studies on some leuconostoc-like organisms from fermented sausages: description of a new genus Weissella for the Leuconostoc paramesenteroides group of species» (en anglès). Journal of Applied Bacteriology, 75, 6, 1993-12, pàg. 595–603. DOI: 10.1111/j.1365-2672.1993.tb01600.x.
  4. Padonou, S. W.; Schillinger, U.; Nielsen, D. S.; Franz, C. M. A. P.; Hansen, M. «Weissella beninensis sp. nov., a motile lactic acid bacterium from submerged cassava fermentations, and emended description of the genus Weissella» (en anglès). INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY, 60, 9, 01-09-2010, pàg. 2193–2198. DOI: 10.1099/ijs.0.014332-0. ISSN: 1466-5026.
  5. Kulwichit, Wanla; Nilgate, Sumanee; Chatsuwan, Tanittha; Krajiw, Sunisa; Unhasuta, Chudaachhara «Accuracies of Leuconostocphenotypic identification: a comparison of API systems and conventional phenotypic assays». BMC Infectious Diseases, 7, 1, 02-07-2007. DOI: 10.1186/1471-2334-7-69. ISSN: 1471-2334.
  6. Fairfax, Marilynn R.; Lephart, Paul R.; Salimnia, Hossein «Weissella confusa: problems with identification of an opportunistic pathogen that has been found in fermented foods and proposed as a probiotic». Frontiers in Microbiology, 5, 12-06-2014. DOI: 10.3389/fmicb.2014.00254. ISSN: 1664-302X. PMC: PMC4054591. PMID: 24971076.
  7. Medford, Richard; Patel, Samir N; Evans, Gerald A «A confusing Case – Weissella confusa Prosthetic Joint Infection: A Case Report and Review of the Literature» (en anglès). Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology, 25, 3, 2014, pàg. 173–175. DOI: 10.1155/2014/745856. ISSN: 1712-9532. PMC: PMC4173982. PMID: 25285116.
  8. 8,00 8,01 8,02 8,03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 8,11 8,12 8,13 «Why Are Weissella spp. Not Used as Commercial Starter Cultures for Food Fermentation?». Fermentation, 3, 3, 03-08-2017, pàg. 38. DOI: 10.3390/fermentation3030038. ISSN: 2311-5637.
  9. Papagianni, Maria «Effects of dissolved oxygen and pH levels on weissellin A production by Weissella paramesenteroides DX in fermentation» (en anglès). Bioprocess and Biosystems Engineering, 35, 6, 2012-8, pàg. 1035–1041. DOI: 10.1007/s00449-012-0689-1. ISSN: 1615-7591.
  10. Papagianni, Maria; Papamichael, Emmanuel M. «Production of the Antimicrobial Protein Weisselin A by Weissella paramesenteroides DX in Batch Fermentations: the Type of Carbohydrate Used as the C-Source in the Substrate Affects the Association of Production with Growth» (en anglès). Applied Biochemistry and Biotechnology, 168, 5, 2012-11, pàg. 1212–1222. DOI: 10.1007/s12010-012-9851-0. ISSN: 0273-2289.
  11. Kang, Mi-Sun; Na, Hee-Sam; Oh, Jong-Suk «Coaggregation ability of Weissella cibaria isolates with Fusobacterium nucleatum and their adhesiveness to epithelial cells» (en anglès). FEMS Microbiology Letters, 253, 2, 2005-12, pàg. 323–329. DOI: 10.1016/j.femsle.2005.10.002.
  12. Wang, J. P.; Yoo, J. S.; Jang, H. D.; Lee, J. H.; Cho, J. H. «Effect of dietary fermented garlic by Weissella koreensis powder on growth performance, blood characteristics, and immune response of growing pigs challenged with Escherichia coli lipopolysaccharide» (en anglès). Journal of Animal Science, 89, 7, 01-07-2011, pàg. 2123–2131. DOI: 10.2527/jas.2010-3186. ISSN: 0021-8812.

Enllaços externsModifica