Producción de compuestos de interés biotecnológico por bacterias lácticas aisladas del medio marino patagónico: aplicaciones en la seguridad microbiológica de alimentos

Abstract

La aparición y propagación de bacterias patógenas transmitidas por alimentos ha inducido el desarrollo de nuevas estrategias de control que incluyen la búsqueda de nuevos compuestos de probada eficacia. Sin embargo, existe una alta demanda de alimentos que contengan concentraciones mínimas o nulas de conservantes químicos. Por ello, ha ido en aumento la búsqueda de antimicrobianos naturales que puedan ser empleados para controlar o eliminar el desarrollo de dichos patógenos. Esta investigación se extiende además y es de gran importancia para su uso en zootecnia y veterinaria, ampliando el horizonte de aplicación a la sanidad animal. El objetivo general fue estudiar la producción de compuestos de interés biotecnológico por bacterias lácticas (BL), y evaluar las cepas seleccionadas y sus bacteriocinas en diferentes modelos alimentarios para su biopreservación. Se trabajó con 60 cepas provistas por la Facultad de Ciencias Naturales (UNP, Argentina), aisladas de medio marino proveniente de las provincias del Chubut y Santa Cruz. Se seleccionaron 4 cepas de Enterococcus mundtii denominadas Tw56, Tw278, Tw802 y Tw807, activas contra cepas patógenas de Listeria monocytogenes. Se comprobó, mediante pruebas bioquímicas, que el o los principios activos producidos por las mismas son de naturaleza proteica, tipo bacteriocina. Además, las 4 cepas fueron capaces de resistir las condiciones simuladas de un tracto gastrointestinal in vitro. La máxima producción de bacteriocinas se registró a una temperatura de incubación de 30 °C, empleando LAPTg. Se realizó una purificación parcial de la bacteriocina de E. mundtii Tw56, por la cual se obtuvo un pico de HPLC que presentaba actividad antilisteria y que será sujeto a futuras caracterizaciones para determinar su identidad. Por otro lado, se constató que E. mundtii Tw278 produce un bioemulsionante (BE) con capacidad emulsionante de 60,97±0,95 % frente a aceite de girasol. Se pudo optimizar la producción del mismo, empleando como fuente de carbono de bajo costo, suero de leche. De los resultados obtenidos de su naturaleza química y análisis por IR, se trataría de una glicoproteína, con baja toxicidad frente a la línea celular Caco2 y sin causar la ruptura de las membranas de vesículas unilaminares gigantes. El BE produce una emulsión polidispersa de aceite en agua, con un tamaño promedio menor a 50 µm del diámetro de las partículas. Por último, se evaluó la capacidad de estas 4 cepas, así como de sus metabolitos para la conservación de alimentos frente a Listeria monocytogenes Scott A a 4 °C por 15 días. De los resultados obtenidos, podemos concluir que las cepas E. mundtii Tw56, Tw802 y Tw807, así como sus extractos antilisteria fueron capaces de disminuir la población de Listeria, hasta no ser detectada, en los modelos alimentarios PENG y de carne, emulando hamburguesas. Por otro lado, se constató que la cepa E. mundtiiTw278, así como su extracto antilisteria, fueron capaces de controlar y disminuir hasta valores no detectables la población de L. monocytogenes Scott A en un modelo de yogur, con una producción a 42 °C por 8 h y almacenamiento a 4 °C por 15 días. Cabe destacar, que tanto la presencia de la cepa bacteriocinogénica como la de su extracto, no alteraron las propiedades fisicoquímicas inherentes al yogur.