Bifidobacterium
I bifidobatteri sono un genere batterico appartenente al phylum degli Actinobacteria. Sono batteri Gram-positivi, ad alto contenuto di guanina e citosina all'interno del genoma, non motili, asporigeni e anaerobi (ci sono alcune specie di questo genere considerate microaerofile). Questi microrganismi hanno una forma pleomorfa, di fatti possono assumere sia a forma bastoncellare che la classica forma ad Y, detta appunto forma bifida. Scoperti inizialemte dal microbiologo Henry Tissier nel 1899, questi batteri furono dapprima ritenuti essere lattobacilli a causa delle caratteristiche fisiologiche e morfologiche, solo diversi anni più tardi fu riconosciuta un genere a parte, il genere Bifidobacterium. Ad oggi sono state caratterizzate circa 60 specie di questo genere, isolate da 6 diverse nicchie ecologiche:
- Tratto gastrointestinale umano
- Tratto gastrointestinale animale
- Cavità orale
- Sangue umano
- Tratto gastrointestinale di insetti sociali, quali api e bombi
- Acque reflue
Fisiologia
I bifidobatteri sono batteri enterici, hanno un optimum di temperatura quindi intorno ai 37oC. Il pH ottimale per la crescita di questi organismo varia tra 6.6 e 7.0. Per definizione questo genere batterico è anaerobio, anche se negli ultimi anni diversi studi hanno dimostrato l'esistenza di specie appartenenti al genere Bifidobacterium che possono tollerare livelli bassi di ossigeno, come ad esemipi i microrganismi della specie Bifidobacterium animalis. Sembra che la tolleranza all'ossigeno sia dovuta alla presenza nel genoma di questi batteri di geni codificanti per diversi enzimi, come NADH-ossidasi, NAD-perossidasi e la superossido dismutasi. Questi enzimi riescono a ridurre la tossicità che può essere provocata dal perossido di idrogeno che è responsabile dell’inattivazione dell'enzima fruttosio-6-P-fosfochetolasi (F6PPK), il quale ha un ruolo chiave nel pathway metabolico caratteristico dei bifidobatteri.
Metabolismo
I microrganismi appartenenti a questo genere batterico riescono a codificare per 19 dei 20 amminoacidi del codice genetico, partendo da ammomio, piruvato e fumarato. Questo genere batterico possiede un unico pathway che coinvolge l'enzima fruttosio-6-P-fosfochetolasi. necessario per la fermentazione dei carboidrati. Molte delle ricerche effettuate su questo genere batterico si sono concentrate sul metabolismo degli oligosaccaridi, poiché questi carboidrati sono disponibili nelle nicchie ecologiche tipiche di queti organismi. Le specie di bifidobatteri tipiche del tratto gastrointestinale dei bambini sembrano aver sviluppato la capacità di fermentare gli oligosaccaridi del latte, mentre le specie associate agli adulti utilizzano oligosaccaridi vegetali, come l'amido, coerentemente con ciò che incontrano nei loro rispettivi ambienti. Poiché i bambini allattati al seno ospitano spesso grandi comunità di bifidobatteri nel tratto gastrointestinale, numerose applicazioni tentano di imitare le proprietà bifidogeniche degli oligosaccaridi del latte. Questi sono frutto-oligosaccaridi di origine vegetale o galattoligosaccaridi derivati da latticini, che sono metabolizzati in modo differenziale e distinti dal catabolismo degli oligosaccaridi del latte.
Usi clinici
Questi microrganismi sono ritenuti essere batteri probiotici. Diversi studi hanno dimostrato il ruolo positivo che possono avere i bifodobbateri per la cura di infiammazioni intestinali dovute a rettocolite ulcerosa o al morbo di Chron.