Lactobacillus casei : proprietà nutrizionali, benefici e utilizzi
Lactobacillus casei è un tipo di batterio probiotico che si trova comunemente nel tratto intestinale e nella bocca umana. È ampiamente utilizzato in prodotti probiotici e alimenti fermentati, come yogurt e formaggi, per le sue proprietà benefiche.
Il nome definisce la struttura della molecola:
Lactobacillus è un genere di batteri che fanno parte della famiglia dei lattobacilli. Sono noti per la loro capacità di convertire gli zuccheri in acido lattico, un processo che li rende cruciali nella fermentazione del latte e in altre fermentazioni alimentari.
casei deriva da "caseus", la parola latina per "formaggio" (1). Questo indica che il Lactobacillus casei è particolarmente utile nella fermentazione dei prodotti lattiero-caseari, oltre ad avere applicazioni benefiche per la salute umana.
Processo di produzione industriale
Selezione. Si inizia con la selezione di un ceppo puro di Lactobacillus casei che presenta caratteristiche ideali per l'uso nella fermentazione dei prodotti alimentari.
Preparazione. Un terreno di coltura specifico, arricchito con nutrienti essenziali come peptoni, estratti di carne, e lattosio, viene preparato per supportare la crescita ottimale del batterio.
Fermentazione. Il ceppo selezionato viene inoculato in fermentatori sterili dove si svolge la fermentazione sotto condizioni controllate di temperatura (generalmente tra i 30°C e i 37°C), pH e anaerobiosi.
Monitoraggio. La crescita batterica viene monitorata costantemente per garantire condizioni ottimali e prevenire contaminazioni.
Raccolta. Una volta completata la fermentazione e raggiunto il numero desiderato di cellule, i batteri vengono raccolti tramite centrifugazione.
Stabilizzazione. I batteri possono essere stabilizzati attraverso processi di liofilizzazione o congelamento per preservarne la vitalità e facilitarne il trasporto e l'immagazzinamento.
Formulazione. Il prodotto finale può essere formulato come cultura starter secca o congelata, pronta per essere utilizzata nella produzione di prodotti lattiero-caseari e altri alimenti fermentati.
Controllo qualità. Ogni lotto prodotto è soggetto a controlli di qualità rigorosi per verificare la vitalità, la purezza, e l'efficacia nella fermentazione lattica.
A cosa serve e dove si usa
Lactobacillus casei è un batterio probiotico appartenente al gruppo dei lattobacilli, usato ampiamente in integratori alimentari e prodotti lattiero-caseari fermentati come lo yogurt e il kefir. È noto per i suoi benefici sulla salute gastrointestinale e sul sistema immunitario. Ecco alcuni dei principali utilizzi e benefici di Lactobacillus casei.
Supporto alla salute digestiva. Aiuta a mantenere un equilibrio sano della flora intestinale, migliorando la digestione e contribuendo alla prevenzione di disturbi intestinali come la diarrea e il colon irritabile.
Rinforzo del sistema immunitario. Favorisce il sistema immunitario (2), migliorando la resistenza alle infezioni e riducendo la durata delle malattie stagionali come il raffreddore.
Benefici antiossidanti.Lactobacillus casei può anche giocare un ruolo nell'aumentare l'attività antiossidante nel corpo, contribuendo a combattere lo stress ossidativo (3).
Assorbimento dei nutrienti. Può migliorare l'assorbimento di nutrienti essenziali, contribuendo così a un migliore stato nutrizionale generale.
Prevenzione di Allergie e infiammazioni. Studi indicano che Lactobacillus casei può aiutare a ridurre la risposta infiammatoria in individui con allergie alimentari.
Prodotto versatile. È disponibile in diverse forme, inclusi supplementi probiotici, yogurt, kefir, e altri cibi fermentati, offrendo un'ampia gamma di opzioni per il suo consumo.
(1) de Souza BMS, Borgonovi TF, Casarotti SN, Todorov SD, Penna ALB. Lactobacillus casei and Lactobacillus fermentum Strains Isolated from Mozzarella Cheese: Probiotic Potential, Safety, Acidifying Kinetic Parameters and Viability under Gastrointestinal Tract Conditions. Probiotics Antimicrob Proteins. 2019 Jun;11(2):382-396. doi: 10.1007/s12602-018-9406-y.
Abstract. The objective of this study was to evaluate the probiotic properties of Lactobacillus casei and Lactobacillus fermentum strains, as well as to select novel and safe strains for future development of functional fermented products. The in vitro auto-aggregation, co-aggregation, hydrophobicity, β-galactosidase production, survival to gastrointestinal tract (GIT), and antibiotic susceptibility were evaluated. The selected strains were additionally tested by the presence of genes encoding adhesion, aggregation and colonization, virulence factors, antibiotic resistance, and biogenic amine production, followed by the evaluation of acidifying kinetic parameters in milk, and survival of the strains under simulated GIT conditions during refrigerated storage of fermented milk. Most strains of both species showed high auto-aggregation; some strains showed co-aggregation ability with other lactic acid bacteria (LAB) and/or pathogens, and both species showed low hydrophobicity values. Seven L. casei and six L. fermentum strains produced β-galactosidase enzymes, and ten strains survived well the simulation of the GIT stressful conditions evaluated in vitro. All strains were resistant to vancomycin, and almost all the strains were resistant to kanamycin. L. casei SJRP38 and L. fermentum SJRP43 were distinguished among the other LAB strains by their higher probiotic potential. L. fermentum SJRP43 presented fewer genes related to virulence factors and antibiotic resistance and needed more time to reach the maximum acidification rate (Vmax). The other kinetic parameters were similar. Both strains survived well (> 8 log10 CFU/mL) to the GIT-simulated conditions when incorporated in fermented milk. Therefore, these strains presented promising properties for further applications in fermented functional products.
(2) Huynh DT, Chathuranga WAG, Chathuranga K, Lee JS, Kim CJ. Mucosal Administration of Lactobacillus casei Surface-Displayed HA1 Induces Protective Immune Responses against Avian Influenza A Virus in Mice. J Microbiol Biotechnol. 2024 Mar 28;34(3):735-745. doi: 10.4014/jmb.2307.07040.
Abstract. Avian influenza is a serious threat to both public health and the poultry industry worldwide. This respiratory virus can be combated by eliciting robust immune responses at the site of infection through mucosal immunization. Recombinant probiotics, specifically lactic acid bacteria, are safe and effective carriers for mucosal vaccines. In this study, we engineered recombinant fusion protein by fusing the hemagglutinin 1 (HA1) subunit of the A/Aquatic bird/Korea/W81/2005 (H5N2) with the Bacillus subtilis poly γ-glutamic acid synthetase A (pgsA) at the surface of Lactobacillus casei (pgsA-HA1/L. casei). Using subcellular fractionation and flow cytometry we confirmed the surface localization of this fusion protein. Mucosal administration of pgsA-HA1/L. casei in mice resulted in significant levels of HA1-specific serum IgG, mucosal IgA and neutralizing antibodies against the H5N2 virus. Additionally, pgsA-HA1/L. casei-induced systemic and local cell-mediated immune responses specific to HA1, as evidenced by an increased number of IFN-γ and IL-4 secreting cells in the spleens and higher levels of IL-4 in the local lymphocyte supernatants. Finally, mice inoculated with pgsA-HA1/L. casei were protected against a 10LD50 dose of the homologous mouse-adapted H5N2 virus. These results suggest that mucosal immunization with L. casei displaying HA1 on its surface could be a potential strategy for developing a mucosal vaccine against other H5 subtype viruses.
(3) Wang J, Zhu Z, Tian S, Fu H, Leng X, Chen L. Dietary Lactobacillus casei K17 Improves Lipid Metabolism, Antioxidant Response, and Fillet Quality of Micropterus salmoides. Animals (Basel). 2021 Aug 31;11(9):2564. doi: 10.3390/ani11092564.
Abstract. We previously demonstrated that Lactobacillus casei K17, isolated from Korean kimchi, has high antioxidant levels in vitro and in vivo. However, its effect on Micropterus salmoides is unknown. In this study, we investigated the impact of L. casei K17 supplementation on the lipid metabolism, antioxidant response, liver histology, and fillet quality of M. salmoides. We randomly assigned 450 M. salmoides (33.0 ± 0.5 g) to six diet groups for 69 days. The diets were as follows: 0.85% normal saline; 10% skim milk powder; 1 × 108 CFU/g live L. casei K17 (LB); 1 × 108 live L. casei K17 protected by skim milk powder (MB); 1 × 108 dead L. casei K17 (DB); and L. casei K17 fermentation supernatant. MB significantly improved the crude protein, total collagen, alkaline-insoluble collagen, fiber numbers, hardness, chewiness, and gumminess of M. salmoides fillets (p < 0.05). LB significantly improved crude protein and fiber numbers (p < 0.05). Furthermore, dietary supplementation with LB, MB, and DB maintained normal liver histology, preserved liver function, and increased hepatic and hemal antioxidant status by enhancing antioxidant enzyme activities. Meanwhile, the three diets also promoted lipid metabolism by increasing HDL-C effectiveness and reducing total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein cholesterol levels in serum and liver tissues, indicating that dietary supplementation with DB, LB, and MB had hypolipidemic effects on M. salmoides. MB and LB significantly improved fillet quality and LB, MB, and DB improved hemal and hepatic lipid metabolism and antioxidant response and reduced reactive oxygen species production, protecting M. salmoides hepatic cells from injury.
