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ラクトバチルス・ブルガリクスはヨーグルトの製造に用いられる主要な細菌です。また、一部のチーズの熟成[3]や、自然発酵製品に関わるその他のプロセスにおいても重要な役割を果たしています。炭水化物の消化の最終産物が乳酸のみであることから、ホモ発酵性乳酸菌と定義されています。また、プロバイオティクスとしても考えられています[ 4 ]。
これはグラム陽性の桿菌で、長く糸状に見えることがあります。運動性はなく、胞子も形成しません。また、病原性もありません。効果的に生育するには低いpH （約5.4～4.6）が必要なため、耐酸性または好酸性菌とみなされます。さらに、嫌気性です。[ 5 ]生乳製品上で生育する際に、乳酸を生成することで生育に必要な酸性環境を作り出し、維持します。また、嫌気性条件下では40～44℃の温度で最適に生育します。環境に応じて変化する複雑な栄養要求を持ち、これには炭水化物、不飽和脂肪酸、アミノ酸、ビタミンが含まれます。
1905年にブルガリアの医師スタメン・グリゴロフがブルガリアのヨーグルトサンプルから後にラクトバチルス・ブルガリクスと名付けられた菌を分離して初めて特定したこの細菌は、ソフィア地域やバルカン半島のバルカン山脈（スタラ・プラニナ）中地域に生息する哺乳類の消化管に自然に存在します。ラクトバチルス・ブルガリクスGLB44という菌株は、ブルガリアのガランサス・ニバリス（スノードロップの花）の葉から抽出されています。 [ 7 ]この細菌は多くの国で人工的に培養されています。
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusは、ヨーグルトを作るスターターとしてStreptococcus thermophilus [ 8 ]とよく一緒に使われます 。Lb . bulgaricus 2038 株は、ヨーグルトの発酵に何十年も使われてきました。この 2 つの種は相乗的に働き、L. d. bulgaricus は乳タンパク質からアミノ酸を生成し、それがS. thermophilusによって利用されます。[ 8 ]この関係は共生関係と考えられています。両方の種は乳酸を生成し[ 8 ]、これがヨーグルトに酸味を与え、保存料として機能します。結果として生じる pH の低下は、カゼインなどの乳タンパク質を部分的に凝固させ、ヨーグルトの粘度を高めます。[ 9 ] [ 10 ]乳を発酵させる際に、L. d. bulgaricus はヨーグルトの主な香りの成分の 1 つはアセトアルデヒドを生成します。 [ 10 ] Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus、例えばL. bulgaricus GLB44もバクテリオシンを産生し、[ 11 ]これは試験管内で不要な細菌を殺すことが示されている。 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusの生存能力は、発酵を効率的に行い、生産する食品の腐敗を効果的に防ぐために必要であるため、非常に重要である。凍結乾燥は細胞の生存能力を維持するための好ましい方法であるが、すべての細胞がこのプロセスで生き残るわけではない。[ 4 ]
自然発酵プロセス、特に牛乳から発酵食品を作る過程において有用であることから、この細菌は経済的に非常に重要である。この細菌の主要輸入国には、日本、米国、欧州連合などが挙げられる。
また、乳酸菌は、多くの種類のビールで異臭の原因となる乳酸を自家発酵によって生成するため、ビールの汚染物質とみなされてきた。しかし、他の種類のビールでは、乳酸菌は全体的な外観、香り、味、口当たりに貢献し、一般的には心地よい酸味を生み出す。[ 12 ]
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus は、1905 年にStamen Grigorovによって初めて同定され、Bacillus bulgaricusと命名されました。[ 2 ]
パリのパスツール研究所の教授であるイリヤ・メチニコフは、ブルガリア人の長寿とヨーグルトの摂取量との関係を研究した。彼は、老化は腸内で毒性物質を生成する微生物による腐敗作用、すなわちタンパク質分解によって引き起こされるという考えを持っていた。
腸内常在菌叢の一部であるクロストリジウムなどのタンパク質分解細菌は、タンパク質の消化によってフェノール、アンモニア、インドールなどの毒性物質を生成する。これらの化合物は、メチニコフが「腸内自己中毒」と呼んだものの原因であり、彼によれば、それが老齢に伴う身体的変化の原因である。当時すでに、乳酸菌による発酵はpHが低いため、牛乳の劣化を抑制することが知られていた。
メチニコフの研究では、南東ヨーロッパやロシアのステップ地帯の農村住民が乳酸菌で発酵させた牛乳を毎日摂取しており、他の地域の人々よりも比較的長生きしていることも指摘された。これらのデータに基づいて、メチニコフは発酵乳の摂取によって腸内に無害な乳酸菌が定着し、腸内酸性度が高まり、タンパク質分解菌の増殖が抑制されると提唱した。[ 13 ] 1920年の研究でこの細菌は人間の腸内では生存できないことが示されたため、彼の研究結果には疑問が呈されたが、それでもこの考えは実際に有用なプロバイオティクスの研究のきっかけとなった。[ 14 ]
ラクトバチルス・ブルガリクスはVSL#3の成分です。
2012年にインドの国技微生物に指定されました。[ 15 ] [ 16 ]
細菌分類学では、L. d. bulgaricusの基名は“Thermobacterium bulgaricum” Orla-Jensen 1919 であった。この菌種は1973 年に Rugosa と Hansen の研究によりLactobacillus bulgaricusとなり、 1984 年にLactobacillus delbrueckiiの亜種として再分類された。[ 1 ]
2017年に、牛乳チーズ中のLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusおよびStreptococcus thermophilusを定量するためのリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（qPCR ）アッセイの開発に関する研究が行われた。この研究の目的は、qPCRを使用して、チーズの発酵と熟成に重要な2つの乳酸菌種であるLactobacillus delbrueckii subsp . bulgaricusとStreptococcus thermophilusをタイムリーに同定および定量する方法を作成することであった。この研究から、 lacZ遺伝子を標的とするPCRプライマーを使用した2つのアッセイが生まれ、 2つの乳酸菌種と互換性があると判断された。これにより、低温殺菌されていない牛乳から作られたチーズ中のLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusとStreptococcus thermophilusを直接定量することが可能になった。[ 3 ]
2012年の研究では、Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusが、 α-ラクトアルブミン（α-LA）、β-ラクトグロブリン（β-LG）、α-カゼイン（α-CN）、β-カゼイン（β-CN）という4種類の乳タンパク質の抗原性に何らかの影響を与えるかどうかという疑問が提起されました。これらのタンパク質は牛乳に含まれる主要なタンパク質であり、特に幼児や乳児においてヒトに抗原性があることが知られています。幼児や乳児の2～5%が牛乳タンパク質アレルギー（CMPA）を発症し、これは発育に悪影響を及ぼし、死に至る場合もあります。このアレルギーは、乳タンパク質の抗原性によって引き起こされます。抗原性とは、タンパク質が体内で免疫反応を引き起こし、様々なアレルギー反応を引き起こす能力のことです。この研究は、発酵していない牛乳とLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusに曝露して発酵させた牛乳の消化をシミュレートし、それらの抗原性を比較して、発酵がタンパク質の抗原性に何らかの影響を与えるかどうかを調べるために実施されました。抗原性は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA) によって測定されました。結果は、 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusによる牛乳の発酵がα-LA と β-CN の抗原性を低下させると主張しました。しかし、α-CN の抗原性は増加しましたが、β-LG は影響を受けませんでした。[ 17 ]
乳酸菌の凍結保存の効率は一定ではなく、細胞死につながる可能性があります。Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus は、低温ストレスから身を守るように適応しています。ほとんどの細胞は低温に対して細胞膜の流動性を変化させることで反応しますが、この特定の細菌は低温ストレスと戦うために異なる戦術を獲得しています。低温に対処する最初の方法は、二糖類、多糖類、アミノ酸、抗酸化物質などの化合物を取り込むことで粘度を高めることです。使用される 2 番目の戦略は、発酵中または発酵後のプロセス中に能動的な反応を誘導することによって実行されます。これらを変化させることで、温度、pH、培地の組成が変化します。これにより、特定の代謝経路が活性化され、低温ショックタンパク質が合成されます。[ 18 ]
2017年に、6種類の物質が乳酸菌の増殖と凍結乾燥に及ぼす影響を調べる研究が行われました。乳製品業界でスターター培養菌として乳酸菌を使用するには、生存可能で活性のある細胞の数が必要です。現在、細菌細胞を保存する好ましい方法は凍結乾燥ですが、この方法では一部の菌株が死滅します。これは、氷結晶の形成、膜流動性の喪失、重要な高分子の変性など、凍結乾燥のさまざまな合併症によるものです。それでも、凍結乾燥は、培養物の保存と安定化の方法として、微生物学研究で数十年にわたって使用されてきました。塩化ナトリウム、ソルビトール、マンニトール、マンノース、グルタミン酸ナトリウム、ベタインの6種類の物質が、凍結乾燥後の細胞の生存率に何らかの影響を与えるかどうかをテストしました。添加した6つの物質のうち、塩化ナトリウム、ソルビトール、グルタミン酸ナトリウムの3つは、乳酸菌の増殖と凍結乾燥にプラスの効果を示した。これらの物質は、低濃度ではLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusに対して保護効果を示すが、高濃度では効果がほとんどないか、あるいは有害な影響さえ及ぼすことが示唆された。望ましい保護効果を得るためのソルビトール、塩化ナトリウム、グルタミン酸ナトリウムの最適濃度は、それぞれ 0.15%、0.6%、0.09% であった。これにより、細胞生存率が劇的に増加することが示された。[ 4 ]
がん研究所のヘレン・ノーツ氏によると、細菌感染が複数の種類のがんに及ぼす影響をレビューしたモノグラフの中で、ブルガリアの医師イヴァン・ボグダノフ氏がラクトバチルス・ブルガリクスからなるワクチンを製造し、骨髄腫患者2名の治療に用いたところ、2名とも寛解に至ったが、1名は18か月後にインフルエンザで死亡、もう1名は45か月生存した（当時の生存期間中央値は約12～18か月）とされている。[ 19 ]しかし、参照されているのは病院内の内部文書や会話であり、英語の医学文献には記載がない。商業サイトの記事と、ブルガリア語で制作されたとされるドキュメンタリーが入手可能である。[ 20 ]
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)大臣はまた、全国各地の駅を巡回しているサイエンス・エクスプレス生物多様性特別列車を訪れた子供たちによって選ばれたインドの国家微生物を発表した。国家微生物の投票はこれらの駅で行われ、子供たちは乳酸菌（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）をインドの国家微生物に選んだ。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）