Lactobacillus helveticusは、乳酸菌(LAB)として総称される生物群に属しています。 この生物は一般に安全と認識されており、特に乳製品への応用に適した多くの特徴を示しています。 Lactobacillus helveticusは、伝統的にスイスタイプのチーズや、エメンタール、グリュイエール、グラナ・パダーノ、パルミジャーノ・レッジャーノなどのイタリアの長期熟成型チーズの製造に使用されており、イタリアの代表的なチーズの製造に使用される天然の乳酸菌スターターカルチャーからよく回収される種であり、この種は、乳製品の製造に使用されています。 Lactobacillus helveticusは、プロバイオティクスや栄養補助食品に含まれる健康増進のための培養物としても重要性を増している。 また、発酵乳製品においてプレバイオティクスと組み合わせることで、シンバイオティクス効果を発揮することが期待されています。 したがって、Lactobacillus helveticusは、食品産業において重要性を増している多機能性LABとみなすことができる。 この事実と、このトピックに関する関連文献が、L. helveticusに関する研究トピックを実施することを選択した背景にある要素であった。 Cremonesiら(2013)は、L. helveticus 5株のゲノム解読が完了し、他のゲノム解析された乳酸菌との配列比較について報告した。 興味深いことに、最初に配列決定されたL. helveticus DPC 4571株(チーズから分離され、迅速な溶菌と高いタンパク質分解活性という特徴から選択された)のゲノム解析により、タンパク質分解、脂質分解、細胞溶解などの主要な代謝機能を担う遺伝子を含む、産業上の可能性を持つ多数の遺伝子が明らかになりました(Slattery et al.、2010年)。 これらの遺伝子とその由来酵素は、L. helveticusがチーズやチーズ誘導体の生産において乳製品のスターターとして使用される傾向があることをよく表している。 この点に関して、Griffiths and Tellez(2013)の総説は、L. helveticusにおけるタンパク質分解系の役割についてより具体的に記述している。 L. helveticusは、最も栄養的に潔癖なLABの一つであり、14種類の外来アミノ酸を必要とします(Chopin, 1993)。 L. helveticusは、牛乳で培養した場合に必要な栄養を確保するために、短いペプチドを生成し、カゼインからアミノ酸を遊離させることができる強力なタンパク質分解システムに依存している(Callanan et al.) このことが、他の多くの乳酸菌よりも高いタンパク質分解活性を有する理由を説明している。 L. helveticusのタンパク質分解系は、主に、最初にカゼインを切断して大きなペプチドにする細胞外プロテイナーゼ、さらにペプチドを小さなペプチドとアミノ酸に分解する細胞内ペプチダーゼ、およびアミノ酸とペプチドを細胞質膜を越えて移送する特定の輸送タンパク質から構成されている(Slattery et al, 178>
Cremonesiら(2013)は、L. helveticusが、アンジオテンシン変換酵素(ACE)に対する阻害活性を有するペプチドなどの生物学的機能を有するペプチドを生産する可能性に言及し、発酵乳製品に使用した場合のこの種の治療価値を実証している。 これらのペプチドは臨床試験で示されている(Jauhiainen et al., 2005)。 興味深いことに、比較ゲノム解析により、L. helveticusは多くの腸内乳酸菌と遺伝子内容が著しく類似しており、特に食品マトリックスや消化管への適応を促す主要遺伝子セットについて類似していることが示されました(Slattery et al.、2010年)。 L. helveticusで発酵させた製品からは、免疫賦活ペプチド、抗菌ペプチド、オピオイドペプチド、ミネラル結合ペプチド、降圧ペプチドなど、生理機能を持つ様々なペプチドが分離できることを報告したGriffiths and Tellez(2013)のレビューでも、同じ結論が導き出されている。 L. helveticusの健康増進特性については、Taverniti and Guglielmetti(2013)が、この種が人間の健康にプラスの影響を与える能力に関する幅広い文献を要約してレビューしています。 また、比較ゲノム解析の結果によると、L. helveticusが、消化管通過の生存能力、上皮細胞への接着能力、病原体との拮抗能力など、一般に認識されている多くのプロバイオティクス機能を有することは驚くべきことではありません。 また、L. helveticusは、消化管感染症の予防、病原体に対する防御力の強化、宿主の免疫反応の調節、腸内細菌叢の構成に影響を与えることができます(Slattery et al.) また、栄養素の生物学的利用能を高め、食物からアレルゲンやその他の望ましくない分子を除去するという点で、この細菌がヒトの宿主にもたらす間接的な利益も重要です (Taverniti and Guglielmetti, 2013)。
このトピックは、特にYersinia Enterocolitica、Shigella sonnei、Shigella flexneri、およびStreptococcus pneumoniaeに対する抗菌活性を有するヒト腸内分離株であるBGRA43の技術的およびプロバイオティックの可能性をまとめたミニレビューで終了します(Strahinic et al, 2013). 興味深いことに、BGRA43は、カゼインとβ-ラクトグロブリンの両方に対するタンパク質分解活性、発酵乳中の生物活性ペプチド放出能力、炎症性サイトカインIL-6とTNF-α、およびBGRA43の生産調節、および模擬胃腸条件での生存などのL. helveticusの多くの有用特性を体現している。 結論として、L. helveticusは多機能乳酸菌であり、酪農バイオテクノロジーにおいて重要な意味を持つことがわかった。 製品の多様化という業界の要求に応えるためには、発酵乳製品に適用できるような拡張された特性を持つ培養物を設計するために、新しい興味深い菌株を探索し、特性評価を行う必要がある。 L. helveticusは、チーズの熟成や健康増進のための培養など、産業界主導で応用できる可能性を秘めている。