Lactobacillus helveticus appartiene a un gruppo di organismi noti collettivamente come batteri lattici (LAB). Questo organismo ha lo status di Generally Recognized as Safe (GRAS) e presenta una serie di caratteristiche che lo rendono particolarmente adatto alle applicazioni lattiero-casearie. Il Lactobacillus helveticus è tradizionalmente utilizzato nella produzione di formaggi di tipo svizzero e di formaggi italiani a lunga stagionatura come l’Emmental, il Gruyere, il Grana Padano e il Parmigiano Reggiano ed è la specie prevalente recuperata dalle colture di fermenti lattici naturali utilizzate per la produzione di formaggi tipici italiani. Il Lactobacillus helveticus sta guadagnando importanza anche come coltura salutare in prodotti alimentari probiotici e nutraceutici. Ha il potenziale di produrre peptidi bioattivi o batteriocine, e di esercitare un effetto sinbiotico se associato a prebiotici in prodotti lattiero-caseari fermentati. Lactobacillus helveticus può quindi essere considerato un LAB multifunzionale con un’importanza crescente nell’industria alimentare. Questo fatto, insieme alla letteratura rilevante su questo argomento, sono stati gli elementi alla base della scelta di attuare un tema di ricerca su L. helveticus.
Il presente argomento comprende quattro articoli di revisione. Cremonesi et al. (2013) hanno riportato il recente sequenziamento del genoma a completamento di cinque ceppi di L. helveticus e il confronto della sequenza con altri lattobacilli caratterizzati genomicamente. È interessante notare che l’analisi genomica del primo ceppo sequenziato, L. helveticus DPC 4571, isolato dal formaggio e selezionato per le sue caratteristiche di rapida lisi e alta attività proteolitica, ha rivelato una pletora di geni con potenziale industriale, compresi quelli responsabili di funzioni metaboliche chiave come la proteolisi, la lipolisi e la lisi cellulare (Slattery et al., 2010). Questi geni e i loro enzimi derivati sottolineano la ben nota propensione di L. helveticus ad essere utilizzato come starter caseario nella produzione di formaggi e derivati. A questo proposito, la revisione di Griffiths e Tellez (2013) ha descritto più specificamente il ruolo del sistema proteolitico in L. helveticus. L. helveticus è tra i LAB più esigenti dal punto di vista nutrizionale, richiedendo 14 aminoacidi esogeni (Chopin, 1993). Per assicurare i suoi requisiti nutrizionali quando viene coltivato nel latte, L. helveticus si affida a un potente sistema proteolitico in grado di produrre brevi peptidi e liberare aminoacidi dalla caseina (Callanan et al., 2008). Questo spiega perché ha una maggiore attività proteolitica rispetto alla maggior parte degli altri lattobacilli. Il sistema proteolitico di L. helveticus consiste principalmente di proteasi dell’involucro cellulare che inizialmente scindono le caseine in grandi peptidi, peptidasi intracellulari che degradano ulteriormente i peptidi in piccoli peptidi e aminoacidi, e proteine di trasporto specifiche che trasferiscono aminoacidi e peptidi attraverso la membrana citoplasmatica (Slattery et al., 2010).
Cremonesi et al. (2013) hanno menzionato il potenziale di L. helveticus di produrre peptidi con una funzione biologica, come quelli che possiedono un’attività inibitoria sull’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE), dimostrando il valore terapeutico di questa specie quando utilizzata nei prodotti lattiero-caseari fermentati. Questi peptidi sono stati dimostrati in studi clinici (Jauhiainen et al., 2005). Intrigante, la genomica comparativa ha mostrato la notevole somiglianza nel contenuto genico di L. helveticus con molti lattobacilli intestinali, specialmente per i set di geni chiave che facilitano un adattamento alle matrici alimentari o al tratto gastrointestinale (Slattery et al., 2010). Le stesse conclusioni possono essere tratte dalla revisione di Griffiths e Tellez (2013) che hanno riportato che vari peptidi con funzioni fisiologiche, come peptidi immunostimolanti, peptidi antimicrobici, peptidi oppioidi, peptidi leganti minerali e peptidi antipertensivi, possono essere isolati da prodotti fermentati con L. helveticus. Le proprietà salutistiche di L. helveticus sono state riviste da Taverniti e Guglielmetti (2013) che hanno riassunto l’ampia letteratura riguardante la capacità di questa specie di influenzare positivamente la salute umana. Anche in base ai risultati della genomica comparativa, non è sorprendente che L. helveticus possieda molte caratteristiche probiotiche comunemente riconosciute, come la capacità di sopravvivere al transito gastrointestinale, di aderire alle cellule epiteliali e di antagonizzare i patogeni. L. helveticus è anche in grado di prevenire le infezioni gastrointestinali, migliorare la protezione contro gli agenti patogeni, modulare le risposte immunitarie dell’ospite e influenzare la composizione del microbiota intestinale (Slattery et al., 2010). Non meno importante è il beneficio indiretto apportato da questo batterio all’ospite umano in termini di miglioramento della biodisponibilità dei nutrienti e rimozione di allergeni e altre molecole indesiderate dal cibo (Taverniti e Guglielmetti, 2013).
L’argomento è concluso da una minireview che riassume il potenziale tecnologico e probiotico di BGRA43, un isolato intestinale umano con attività antimicrobica soprattutto contro Yersinia enterocolitica, Shigella sonnei, Shigella flexneri, e Streptococcus pneumoniae (Strahinic et al, 2013). È interessante notare che BGRA43 incarna molte delle proprietà utili di L. helveticus come l’attività proteolitica sia sulla caseina che sulla β-lattoglobulina, la capacità di rilasciare peptidi bioattivi nel latte fermentato, modulare la produzione di citochine proinfiammatorie IL-6 e TNF-α, e BGRA43, e sopravvivere in condizioni gastriche e intestinali simulate. In conclusione, L. helveticus è un batterio dell’acido lattico polifunzionale con importanti implicazioni nella biotecnologia casearia. Per soddisfare la domanda dell’industria per la diversificazione dei prodotti, nuovi ceppi interessanti dovrebbero essere ricercati e caratterizzati per progettare culture con proprietà estese da applicare nei prodotti lattiero-caseari fermentati. A questo proposito, L. helveticus apre eccitanti prospettive per applicazioni guidate dall’industria nella maturazione del formaggio o in culture che promuovono la salute.