Weissella viridescens és una espècie de bacteri grampositiu de la família de les lactobacil·làcies (Lactobacillaceae), present en diferents ambients, amb especial rellevància en els aliments, sobretot en aquells que han passat per un procés de fermentació.
Característiques És un bacteri grampositiu, mesòfil, catalasa negatiu i no formador d'espores que presenta morfologia de coc o bé de bacil. Es pot disposar de manera individual o bé formant diplococs. Pot englobar-se en el grup dels bacteris de l'àcid làctic (LAB) i duu a terme fermentacions heterolàctiques obligades amb producció d'àcid làctic i àcid acètic. Els seus requeriments nutricionals són complexos i, per aquest motiu, es troba en medis rics en nutrients on s'esdevenen fermentacions, com ara aigües residuals, el tracte gastrointestinal d'animals o productes carnis en males condicions. En l'àmbit clínic, hi ha evidència de la implicació de Weissella viridescens en algunes infeccions en humans, en els quals és un patogen oportunista. Aquest microorganisme s'ha aïllat de pacients amb bacterièmia.
L'espècie també es caracteritza per la seva resistència a les temperatures elevades. En alguns estudis s'ha aconseguit aïllar aquest microorganisme després d'haver tractat alguns productes a temperatures de 65 °C durant períodes de 30 minuts.
Weissella viridescens és l'espècie tipus del gènere Weissella. La seva soca de referència original és Weissella viridescens ATCC 12706.
Història La primera referència a l'espècie data de l'any 1949, quan va ser descrita com l'agent causant de l'aparició de taques verdes a la superfície i a l'interior de productes carnis i va ser classificada com a una nova espècie de Lactobacillus, L. viridescens. En aquella època, diversos científics ja esmentaven les diferències que presentava aquesta espècie amb altres membres del gènere Lactobacillus.
L'any 1993 uns estudis taxonòmics de microorganismes en salsitxes fermentades de Grècia van revelar que algunes de les espècies presents, tot i ser molt similars a membres del gènere Lactobacillus, Leuconostoc i Pediococcus, hi presentaven diferències. A partir d'aquesta premissa, es van analitzar diversos gens (com ara els de ARNr 16S). Gràcies a aquestes tècniques moleculars i també a l'espectrometria de masses MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/Ionization - time of flight), es va evidenciar la necessitat de proposar un nou gènere que es coneixeria com a Weissella, en homenatge al microbiòleg alemany Norbert Weiss.Aleshores el nom d'aquesta espècie va canviar de Lactobacillus viridescens a l'actual, Weissella viridescens.
El gènere Weissella, en incloure espècies que prèviament van ser descrites en altres gèneres, és representat tant per bacteris amb morfologia bacil·lar com coccoidal. Els bacils eren antigament inclosos dins el gènere Lactobacillus i, els cocs, en el gènere Leuconostoc. Per tant, és difícil diferenciar els bacteris inclosos en aquest nou gènere i els lactobacils heterofermentadors basant-se únicament en característiques fenotípiques: cal la utilització de tècniques moleculars per a dur a terme identificacions i estudis taxonòmics.
Actualment, el gènere Weisella engloba 19 espècies, totes elles descrites a partir d'estudis de la seqüència del gen ARNr 16S, anàlisis de la hibridació entre molècules d'ADN i dades fenotípiques que han permès l'establiment d'una taxonomia.
Descripció Morfologia Les cèl·lules de Weissella viridescens són grampositives, immòbils, no formadores d'espores i són morfològicament variables, adoptant la forma de bacils o cocs que mesuren entre 0,8 i 2 μm. Es poden trobar aïllades o agrupades en parelles.miniatura|Visió detallada de les colònies de Weissella viridescens en un cultiu d'agar MRS Paret cel·lular Com és habitual en grampositius, la paret cel·lular és de peptidoglicà d'elevat gruix i singular. En el cas dels Firmicutes, però, és molt habitual la presència de cadenes laterals peptídiques d'unió a l'àcid N-acetilmuràmic; i justament aquest fet també s'esdevé en Weissella viridescens. Conté un dipèptid de dues -alanines unides sobre la -lisina del pentapèptid. L'enzim que s'encarrega d'aquesta transpeptidació és la transferasa FemX, el qual addiciona la cadena lateral —que també és d'una manera molt específica del tàxon— sobre el complex pentapèptid-AcNMur-UDP; per tant, abans de la interacció del pentapèptid-AcNmur amb la cara interna de la membrana cel·lular. En canvi, Staphylococcus aureus, que també és formador de cadenes laterals, les uneix via transferases FemA/B un cop el complex ha interaccionat amb els lípids de membrana.
Genoma La base de dades pública de NCBI comptava el 2019 amb 6 genomes de Weissella viridescens totalment seqüenciats, tres dels quals a nivell de còntig, dos a nivell de scaffold i només un a nivell de cromosoma.
La longitud mitjana del genoma d'aquest bacteri és d'1,54619 Mb i codifica una mitja de 1455 proteïnes. El percentatge de guanina-citosina mitjà de l'espècie és d'un 41,25%.
Fisiologia Weissella viridescens és un bacteri quimioorganòtrof, anaerobi facultatiu amb un metabolisme fermentatiu obligat i catalasa negatiu. Acumula peròxid d'hidrogen quan creix en condicions aeròbiques.
Aquest bacteri presenta vigorós creixement en medi APT i en agar MRS, però escàs o nul en altres medis. En cultius on s'observa el seu creixement, es veu una considerable producció de CO2 a partir de glucosa, i s'hi acumula àcid làctic com un dels productes de fermentació. De la mateixa manera que totes les altres espècies del seu gènere, W. viridescens no presenta citocroms i metabolitza de manera heterofermentativa la glucosa mitjançant les vies de l'hexosa-monofosfat i la fosfocetolasa. D'altra banda, aquest bacteri no redueix nitrat ni pot liquar la gelatina, i no s'observen canvis en el test Litmus Milk. Tampoc és capaç d'hidrolitzar hipurat sòdic, esculina, arginina o midó.
El pH resultant de cultivar aquest bacteri en un medi amb glucosa és de, aproximadament, 4,5. En ser un microorganisme mesòfil, pot créixer a 5 °C però no a 45 °C. També s'ha pogut observar que pot créixer a una concentració del 6.5% de NaCl.
Totes les soques de Weissella viridescens poden fermentar glucosa, mannosa, fructosa i maltosa. Algunes poden fermentar també sacarosa i formar llargues cadenes de polisacàrids, resultant en producció mucosa quan creixen en agar gelatina-sacarosa. Ocasionalment, algunes soques poden fermentar la trehalosa i, alguna soca concreta, presenta la capacitat de fermentar mannitol dèbilment. No s'observa producció d'àcid a partir de lactosa, galactosa, xilosa, arabinosa, rafinosa, inulina, glicerol o sorbitol, ja que és incapaç de fermentar aquests compostos.
Requeriments nutricionals El creixement del bacteri en medis complexos està clarament estimulat per l'addició de manganès, citrat i Tween 80. En medis amb caseïna hidrolitzada, requereix tiamina, àcid nicotínic, riboflavina, àcid pantotènic, biotina i asparagina, i pot ser estimulat per l'àcid fòlic i la piridoxina. El requeriment de tiamina resulta ser inusualment alt.
Identificació La identificació del gènere Weissella no és fàcil, i encara menys ho és a nivell d'espècie. Sovint es confon amb Streptococcus viridans o lactobacils i no n'és possible la identificació precisa mitjançant mètodes d'identificació fenotípics tradicionals o comercials que inclouen l'anàlisi morfològica, les característiques de creixement i els perfils de fermentació de sucre, ja que aquestes tècniques presenten una discriminació taxonòmica baixa. És un fet habitual que els kits d'identificació bioquímics comercials, com l'API (Analytical Profile Index systems, bioMéreiux, França) i el panell RapiID Strep (Remel, EUA) no puguin identificar espècies de Weissella. La taula d'identificació de l'API 20 Strep no inclou Weissella. El kit API 50 CHL (versió 5.1), però, sí que té W. viridescens a la seva taula d'identificació; tanmateix, no pot diferenciar entre altres espècies del gènere. Els sistemes automatitzats Vitek 2 (bioMéreiux, França), MicroScan (Beckman Coulter Inc. EUA) i Phoenix Automated Microbiology System (BD Diagnostic Systems, EUA), no tenen Weissella a la seva base de dades i, per tant, no poden identificar de manera fiable les espècies d'aquest gènere. miniatura|API 20 Strep amb resultats obtinguts d'Escherichia coli Les tècniques moleculars com la seqüenciació de l'ARNr 16S permeten identificar amb exactitud Weissella al nivell de l'espècie i segueix sent la tècnica més efectiva per la identificació d'aquests microorganismes. Les tècniques moleculars són una potent eina per identificar microorganismes atípics fenotípicament i s'han utilitzat amb èxit per identificar Weissella a nivell d'espècie. També l'espectrometria de masses com el MALDI-TOF s'ha posicionat com a tècnica òptima per a la identificació de bacteris d'aquest gènere. miniatura|Diagrama del funcionament del MALDI-TOF Amb l'objectiu de poder detectar de forma ràpida i fiable els microorganismes que deterioren productes carnis, podent així identificar el seu origen reduint els episodis de deteriorament i les greus conseqüències econòmiques que comporten, es va desenvolupar una eina específica, sensible, econòmica i ràpida per a la detecció i quantificació de W. viridescens (usant, concretament, la soca CECT 283 inoculada artificialment en botifarró de Burgos: un embotit típic de la gastronomia burgalesa). El disseny dels primers i la sonda TaqMan específics d'aquest bacteri, basats en la seqüència del gen recN, va permetre desenvolupar un nou mètode de PCR en temps real (qPCR) mitjançant el qual es van establir uns límits de detecció i quantificació concrets per a W. viridescens.
Medis de cultiu utilitzats en Weissella viridescens Medi MRS (De Man Rogosa Sharpe) agar Medi creat per De Man, Rogosa i Sharpe –d'aquí el nom abreujat MRS–, el qual fou dissenyat per afavorir el creixement de lactobacils per al seu posterior estudi a laboratoris. Conté acetat de sodi, que suprimeix el creixement de molts bacteris competidors, tot i que alguns altres representants de la família Lactobacillales, com Weissella spp., hi poden créixer. Aquest medi té un color marró clar i conté extracte de llevat i peptona com a fonts de carboni, nitrogen i vitamines. També conté Tween 80, sulfat de magnesi i sulfat de manganès, que proporcionen cations utilitzats en el metabolisme. miniatura|Cultiu de Weissella viridescens en agar MRS Medi APT (All Purpose Tween) agar Fou ideat per Deibel, Evans i Niven mentre investigaven els LAB heterofermentatius amb necessitat de complementació de tiamina. En W. viridescens, s'usa com a medi de manteniment, ja que en preserva seva la viabilitat i sensibilitat. Avui en dia, el medi APT resulta essencial per a la metodologia clàssica de detecció de contaminants de carn enllaunada, carn d'aviram, aliments que pateixin fermentacions làctiques i processats carnis diversos no fermentats.
La composició del brou inicial és principalment peptona com a font de nitrogen, extracte de llevat per a l'obtenció de vitamines i D-glucosa com a principal font de carboni i energia (òbviament, també sals de tiamina). És, a més, ric en citrat de sodi per a inhibir els gramnegatius, tot presentant també clorur de manganès(II), sulfat de magnesi i sulfat ferrós, aport iònic necessari per al creixement de Lactobacillales.
Weissella viridescens en productes alimentaris A continuació es presenten diverses categories d'aliments on s'ha detectat la presència de W. viridescens. No obstant això, tots els aliments d'on s'ha pogut aïllar el bacteri són fermentats.
Fruita i verdura Tot i que no és una espècie molt freqüent en productes vegetals, W. viridescens s'ha pogut identificar en el kimchi: un aliment fermentat típic de Corea. La seva presència és destacable sobretot quan aquest aliment conté porro. miniatura|Kimchi
Productes lactis