Lactobacillus helveticus patří do skupiny organismů souhrnně označovaných jako bakterie mléčného kvašení (LAB). Tento organismus má status obecně uznávané bezpečnosti (GRAS) a vykazuje řadu vlastností, díky nimž je obzvláště vhodný pro použití v mlékárenství. Lactobacillus helveticus se tradičně používá při výrobě sýrů švýcarského typu a dlouho zrajících italských sýrů, jako jsou ementál, Gruyere, Grana Padano a Parmigiano Reggiano, a je to převládající druh získaný z přírodních mléčných startovacích kultur používaných při výrobě typických italských sýrů. Lactobacillus helveticus nabývá na významu také jako kultura podporující zdraví v probiotických a nutraceutických potravinách. Má potenciál produkovat bioaktivní peptidy nebo bakteriociny a působit synbioticky ve spojení s prebiotiky ve fermentovaných mléčných výrobcích. Lactobacillus helveticus lze proto považovat za multifunkční LAB s rostoucím významem v potravinářském průmyslu. Tato skutečnost spolu s relevantní literaturou k tomuto tématu byly prvky, které stály za rozhodnutím realizovat výzkumné téma týkající se L. helveticus.
Předkládané téma zahrnuje čtyři přehledové články. Cremonesi et al. (2013) informovali o nedávném dokončení sekvenování genomu pěti kmenů L. helveticus a porovnání sekvencí s jinými genomicky charakterizovanými laktobacily. Zajímavé je, že genomická analýza prvního sekvenovaného kmene, L. helveticus DPC 4571, izolovaného ze sýra a vybraného pro jeho vlastnosti rychlé lýzy a vysoké proteolytické aktivity, odhalila množství genů s průmyslovým potenciálem, včetně genů zodpovědných za klíčové metabolické funkce, jako je proteolýza, lipolýza a buněčná lýza (Slattery et al., 2010). Tyto geny a z nich odvozené enzymy podtrhují dobře známou náchylnost L. helveticus k použití jako mléčného zákysu při výrobě sýrů a sýrových derivátů. V tomto ohledu byla v přehledu Griffithse a Telleze (2013) blíže popsána úloha proteolytického systému u L. helveticus. L. helveticus patří mezi nutričně nejnáročnější LAB, vyžaduje 14 exogenních aminokyselin (Chopin, 1993). Pro zajištění svých nutričních požadavků při pěstování v mléce se L. helveticus spoléhá na silný proteolytický systém schopný produkovat krátké peptidy a uvolňovat aminokyseliny z kaseinu (Callanan et al., 2008). To vysvětluje, proč má vyšší proteolytickou aktivitu než většina ostatních laktobacilů. Proteolytický systém L. helveticus se skládá především z proteináz buněčného obalu, které zpočátku štěpí kaseiny na velké peptidy, intracelulárních peptidáz dále rozkládajících peptidy na malé peptidy a aminokyseliny, a specifických transportních proteinů, které přenášejí aminokyseliny a peptidy přes cytoplazmatickou membránu (Slattery et al.),
Cremonesi et al. (2013) zmiňují potenciál L. helveticus produkovat peptidy s biologickou funkcí, například ty, které mají inhibiční aktivitu na angiotenzin konvertující enzym (ACE), což ukazuje na terapeutickou hodnotu tohoto druhu při použití ve fermentovaných mléčných výrobcích. Tyto peptidy byly prokázány v klinických studiích (Jauhiainen et al., 2005). Zajímavé je, že srovnávací genomika ukázala pozoruhodnou podobnost v obsahu genů L. helveticus s mnoha střevními laktobacily, zejména pro klíčové soubory genů usnadňující adaptaci na potravinové matrice nebo gastrointestinální trakt (Slattery et al., 2010). Stejné závěry lze vyvodit z přehledu Griffithse a Telleze (2013), kteří uvádějí, že z produktů fermentovaných L. helveticus lze izolovat různé peptidy s fyziologickými funkcemi, jako jsou imunostimulační peptidy, antimikrobiální peptidy, opioidní peptidy, peptidy vázající minerály a antihypertenzní peptidy. Zdraví prospěšné vlastnosti L. helveticus přezkoumali Taverniti a Guglielmetti (2013), kteří shrnuli rozsáhlou literaturu týkající se schopnosti tohoto druhu pozitivně ovlivňovat lidské zdraví. Také podle výsledků srovnávací genomiky není překvapivé, že L. helveticus má mnoho obecně uznávaných probiotických vlastností, jako je schopnost přežít gastrointestinální tranzit, adherovat k epiteliálním buňkám a antagonizovat patogeny. L. helveticus je také schopen předcházet gastrointestinálním infekcím, zvyšovat ochranu proti patogenům, modulovat imunitní reakce hostitele a ovlivňovat složení střevní mikroflóry (Slattery et al., 2010). Neméně důležitý je i nepřímý přínos, který tato bakterie přináší lidskému hostiteli v podobě zvýšení biologické dostupnosti živin a odstranění alergenů a dalších nežádoucích molekul z potravy (Taverniti a Guglielmetti, 2013).
Téma uzavírá minipřehled shrnující technologický a probiotický potenciál BGRA43, lidského střevního izolátu s antimikrobiální aktivitou zejména proti Yersinia enterocolitica, Shigella sonnei, Shigella flexneri a Streptococcus pneumoniae (Strahinic et al., 2013). Je zajímavé, že BGRA43 ztělesňuje mnoho užitečných vlastností L. helveticus, jako je proteolytická aktivita na kaseinu i β-laktoglobulinu, schopnost uvolňovat bioaktivní peptidy ve fermentovaném mléce, modulovat produkci prozánětlivých cytokinů IL-6 a TNF-α a BGRA43 a přežívat v simulovaných žaludečních a střevních podmínkách. Závěrem lze říci, že L. helveticus je polyfunkční bakterie mléčného kvašení s důležitým významem pro mléčné biotechnologie. Aby se vyhovělo poptávce průmyslu po diverzifikaci výrobků, měly by se hledat a charakterizovat nové zajímavé kmeny s cílem navrhnout kultury s rozšířenými vlastnostmi, které by se uplatnily ve fermentovaných mléčných výrobcích. V tomto ohledu L. helveticus otevírá vzrušující perspektivy pro průmyslem řízené aplikace v oblasti zrání sýrů nebo zdraví prospěšných kultur.