A Lactobacillus helveticus a tejsavbaktériumok (LAB) néven ismert szervezetek csoportjába tartozik. Ez a szervezet általánosan biztonságosnak elismert (GRAS) státusszal rendelkezik, és számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek különösen alkalmassá teszik a tejipari alkalmazásokhoz. A Lactobacillus helveticust hagyományosan svájci típusú sajtok és hosszú érlelésű olasz sajtok, például az Emmentáli, a Gruyere, a Grana Padano és a Parmigiano Reggiano előállításához használják, és ez a leggyakoribb faj, amelyet a tipikus olasz sajtok előállításához használt természetes tejsavas starterkultúrákból nyertek ki. A Lactobacillus helveticus egyre nagyobb jelentőségre tesz szert a probiotikus és nutraceutikus élelmiszeripari termékekben egészségfejlesztő kultúraként is. Lehetősége van arra, hogy bioaktív peptideket vagy bakteriocineket termeljen, és szinbiotikus hatást fejtsen ki, ha prebiotikumokkal társul a fermentált tejtermékekben. A Lactobacillus helveticus ezért multifunkcionális LAB-nak tekinthető, amely egyre nagyobb jelentőséggel bír az élelmiszeriparban. Ez a tény, valamint a témával kapcsolatos releváns szakirodalom voltak azok az elemek, amelyek alapján a L. helveticusra vonatkozó kutatási téma megvalósítására esett a választás.
A jelen témakör négy áttekintő cikket tartalmaz. Cremonesi és munkatársai (2013) öt L. helveticus törzs nemrégiben befejezett genomszekvenálásáról és a szekvencia összehasonlításáról más genomikusan jellemzett laktobacillusokéval számoltak be. Érdekes módon az első szekvenált törzs, a sajtból izolált és a gyors lízis és a magas proteolitikus aktivitás jellemzői miatt kiválasztott L. helveticus DPC 4571 genomikai elemzése ipari potenciállal rendelkező gének sokaságát tárta fel, köztük olyan kulcsfontosságú metabolikus funkciókért felelős géneket, mint a proteolízis, a lipolízis és a sejtlízis (Slattery et al., 2010). Ezek a gének és a belőlük származó enzimek aláhúzzák a L. helveticus jól ismert hajlamát arra, hogy tejipari starterként használják a sajtok és sajtkészítmények előállításában. E tekintetben Griffiths és Tellez (2013) áttekintése konkrétabban ismertette a proteolitikus rendszer szerepét a L. helveticusban. A L. helveticus a táplálkozási szempontból legigényesebb LAB-ok közé tartozik, 14 exogén aminosavat igényel (Chopin, 1993). A tejben termesztett L. helveticus táplálkozási igényeinek biztosítása érdekében egy erős proteolitikus rendszerre támaszkodik, amely képes rövid peptidek előállítására és aminosavak felszabadítására a kazeinből (Callanan és mtsai., 2008). Ez magyarázza, hogy miért rendelkezik nagyobb proteolitikus aktivitással, mint a legtöbb más laktobacilus. A L. helveticus proteolitikus rendszere főként sejtburkoló proteinázokból áll, amelyek kezdetben a kazeineket nagy peptidekké hasítják, intracelluláris peptidázokból, amelyek a peptideket tovább bontják kis peptidekre és aminosavakra, valamint specifikus transzportfehérjékből, amelyek az aminosavakat és peptideket a citoplazmamembránon keresztül szállítják (Slattery et al., 2010).
Cremonesi és munkatársai (2013) megemlítették, hogy a L. helveticus képes biológiai funkcióval rendelkező peptideket termelni, például olyanokat, amelyek az angiotenzin konvertáló enzimre (ACE) gátló hatással rendelkeznek, bizonyítva e faj terápiás értékét, ha fermentált tejtermékekben használják. Ezeket a peptideket klinikai vizsgálatokban kimutatták (Jauhiainen és mtsai., 2005). Érdekes módon az összehasonlító genomika kimutatta a L. helveticus géntartalmának figyelemre méltó hasonlóságát számos bélrendszeri laktobacillussal, különösen az élelmiszer-mátrixokhoz vagy a gyomor-bél traktushoz való alkalmazkodást elősegítő kulcsfontosságú génkészletek tekintetében (Slattery et al., 2010). Ugyanezekre a következtetésekre juthat Griffiths és Tellez (2013) áttekintése is, akik arról számoltak be, hogy a L. helveticusszal fermentált termékekből különböző fiziológiai funkciójú peptidek, például immunstimuláló peptidek, antimikrobiális peptidek, opioid peptidek, ásványi anyagokat megkötő peptidek és vérnyomáscsökkentő peptidek izolálhatók. A L. helveticus egészségfejlesztő tulajdonságait Taverniti és Guglielmetti (2013) tekintette át, akik összefoglalták a faj emberi egészséget pozitívan befolyásoló képességére vonatkozó széles körű szakirodalmat. Az összehasonlító genomika eredményei alapján sem meglepő, hogy a L. helveticus számos általánosan elismert probiotikus tulajdonsággal rendelkezik, mint például a gasztrointesztinális tranzit túlélésének, a hámsejtekhez való tapadásnak és a kórokozók antagonizálásának képessége. A L. helveticus emellett képes megelőzni a gasztrointesztinális fertőzéseket, fokozza a kórokozókkal szembeni védelmet, modulálja a gazdaszervezet immunválaszait, és befolyásolja a bél mikrobióta összetételét (Slattery és mtsai., 2010). Nem kevésbé fontos az a közvetett előny, amelyet ez a baktérium az emberi gazdaszervezet számára a tápanyagok biológiai hozzáférhetőségének fokozása, valamint az allergének és egyéb nemkívánatos molekulák eltávolítása az élelmiszerekből (Taverniti és Guglielmetti, 2013).
A témát a BGRA43, egy humán bélbaktérium izolátum technológiai és probiotikus potenciálját összefoglaló minitanulmány zárja, amely antimikrobiális aktivitást mutat különösen a Yersinia enterocolitica, Shigella sonnei, Shigella flexneri és Streptococcus pneumoniae ellen (Strahinic et al., 2013). Érdekes módon a BGRA43 a L. helveticus számos hasznos tulajdonságát testesíti meg, mint például a proteolitikus aktivitás mind a kazeinre, mind a β-laktoglobulinra, a fermentált tejben bioaktív peptidek felszabadításának képessége, az IL-6 és TNF-α proinflammatorikus citokinek és a BGRA43 termelésének modulálása, valamint a szimulált gyomor- és bélrendszeri körülmények között való túlélés. Összefoglalva, a L. helveticus egy polifunkcionális tejsavbaktérium, amely fontos szerepet játszik a tejipari biotechnológiában. A termékdiverzifikáció iránti ipari igény kielégítése érdekében új, érdekes törzseket kell keresni és jellemezni, hogy a fermentált tejtermékekben alkalmazható, kibővített tulajdonságokkal rendelkező kultúrákat lehessen tervezni. E tekintetben a L. helveticus izgalmas perspektívákat nyit az ipar által irányított alkalmazások előtt a sajtérlelésben vagy az egészségfejlesztő kultúrákban.