Productores de Bacteriocinas

Las bacterias ácido lácticas son unas de las principales productoras de bacteriocina. Se tienen en cuenta las bacteriocinas del género Lactococcus, Lactobacillus y Leuconostoc. A continuación sus características principales:

Lactococcus:

Es un género de bacterias del ácido láctico perteneciente al género Streptococcus y otras especies relacionadas. Estas especies son: L.garvieae (antes E. serolicida), L.garvieae (formerly E. serolicida), L. piscium, L. plantarum, L. raffinolactis (formerly S. raffinolactis) y L. Lactis, la cual es diferenciada en subespecies L. lactissubsp. cremoris, L. lactissubsp. hordniae (formerly Lactobacillushordniae) y L. lactissubsp. lactis (formerlyLactobacillusxylosus, Streptococcuslactis). [1]

Las bacterias de este género son típicamente esféricas u ovoides, de 0,5 a 1,2 µm por 0,5 a 1,5 µm, y se agrupan en pares o en cadenas cortas. Son Gram positivos, no formadoras de esporas, catalasa negativa, inmóviles [2] .Metabolizan la glucosa y el producto final predominante es el ácido láctico. Crecen a una temperatura y pH óptimos de 37 ºC y 9,6 respectivamente. Poseen  necesidades nutritivas para elcrecimiento que varían ampliamente entre especies: aminoácidos, péptidos, purinas, pirimidinas y vitaminas.[3]

Este tipo de bacterias se conocen bien por su utilidad como cultivos iniciadores en la industria láctea en la manufactura de fermentados como quesos y yogures. Las bacteriocinas más relevantes producidas por este tipo de bacteria son: La Nisina, Lactostrepcinas, Lacticina 481, Diplococina, Lactococina A y Lactococina A. [4]

Figura 1. Lactococcus Lactis productora del queso Ceddar en USA.

Tabla 1. Bacteriocinas producidas por bacterias del género Lactococcus [5]

Lactobacillus

El género Lactobacillus pertenece al gran grupo heterogéneo de bacterias ácido lácticas. Representa el grupo más grande dentro de la familia Lactobacillacea; son del tipo  Gram-positivos que producen ácido láctico por fermentación, porque tienen la capacidad para colonizar una gran variedad debido a su gran versatilidad metabólica.

Son bacterias con forma de bastón recto o curvo de 0.6-0.9x1e-6 µm,[6] que se presentan aisladas por parejas o en cadenas cortas, inmóviles y flagelados. Son estrictamente fermentativas y aerotolerantes, pero crecen bienen condiciones anaeróbicas. Metabolizan los carbohidratos dando como producto final ácido láctico.Debido a que el principal catabólico es el ácido láctico, los lactobacilos prefieren condiciones relativamente ácido (pH 5.5 - 6.5) y a una temperatura de 35-38 ºC. Los lactobacilos tienen necesidades nutritivas muy complejas para su crecimiento: carbohidratos, nucleótidos, aminoácidos y vitaminas.[7]

Figura 2. Lactobacillus Sake

Las bacteriocinas más representativas producidas por los lactobacilos son: Lactocina 27, Helveticina J, Lactacina B, Lactacina F, Plantaricina A, Plantaricina S, Sakacina A, Lactocina S, Sakacina M, Caseicina 80 y Brevicina 37.[8].En la tabla 2 se indica de manera particular las caracteristicas de cada una de estas bacteriocinas.

Tabla 2. BACTERIOCINAS PRODUCIDAS POR BACTERIAS DEL GENERO LACTOBACILLUS [9]

Leuconostoc

Son cocos o cocobacilos Gram-positivos que crecen en parejas o cadenas, y pueden ser confundidos morfológicamente con los Estreptococos, ya que no tienen movilidad y no forman esporas. Son mesófilos y crecen a 10ºC.[10] Se trata de uno de los varios géneros de microorganismos Gram-positivos resistentes a la vancomicina. Los Leuconostoc son anaerobios facultativos, catalasa- negativos, leucina-amino peptidasa-positivos y producen gas a partir de glucosa.[11]

Las especies más representativas son:

L. carnosum, L. citreum, L. durionis, L. fallax, L. ficulneum, L. fructosum, L. garlicum, L. gasicomitatum,L. gelidum, L. inhae, L. kimchii, L. lactis, L. mesenteroides, L. pseudoficulneum L. pseudomesenteroides. [12]

Figura 3. Leuconostoc 

Tabla 3. BACTERIOCINAS PRODUCIDAS POR BACTERIAS DEL GENERO LEUCONOSTOC

BIBLIOGRAFIA

[1] CASALTA Erick, MONTEL  Marie-Christine. SAFETY ASSESSMENT OF DAIRY MICROORGANISMS: THE LACTOCOCCUS GENUS. International Journal of Food Microbiology 126 France(2008) 271–273.

[2] RODRIGUEZ G. Géneros Streptococcus y Enterococcus.[En Línea]. [ref. Agosto 3 de 2011]. Disponible en Web: <http://www.higiene.edu.uy/cefa/2008/StreptococcusyEnterococcus.pdf>

[3],[5],[8],[9] HERNÁNDEZ Pablo E., RODRÍGUEZ Juan M, CINTAS Luis M.,MOREIRAWagner L.,SOBRINO Odón J., FERNÁNDEZMaría E y SANZ  Bernabé.UTILIZACIÓN DE BACTERIAS LÁCTICAS EN EL CONTROL  DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS DE LOS ALIMENTOS. Departamento de Nutrición y Bromatología [En Línea] .Madrid. España.[ref. Agosto 03 de 2011]   Disponible en Web: <http://www.semicro.es/info/revista_hist/9_extra.pdf#page=42>

[4],[6] RODRíGUEZ M. María L. BACTERIAS PRODUCTORAS DE ACIDO LACTICO: EFECTOS SOBRE EL CRECIMIENTO Y LA FLORAINTESTINAL DE POLLOS, GAZAPOS Y LECHONES.  [En Línea] .Madrid. España. [ref. Agosto 03 de 2011]   Disponible en Web:<http://eprints.ucm.es/tesis/19911996/D/2/AD2010301.pdf>

[7] GIRAFFA Giorgio, CHANISHVILI Nina,  WIDYASTUTI Yantyati. IMPORTANCE OF LACTOBACILLI IN FOOD AND FEED BIOTECHNOLOGY. Research in Microbiology 161 (2010) 480e487, Indonesia 17 March 2010.

[10]HEMME Denis, FOUCAUD-SCHEUNEMANN Catherine.  LEUCONOSTOC, CHARACTERISTICS, USE IN DAIRY TECHNOLOGY AND PROSPECTS IN FUNCTIONAL FOODS. International Dairy Journal 14 (2004) 467–494.

[11]MANDELL. Gerald, BENNETT Jhon E.ENFERMEDADES INFECCIOSAS PRINCIPIOS Y PRÁCTICA. Sexta edición Volumen 2. Pag 2418.

[12]Leuconostoc.[En Línea][ref. Agosto 03 de 2011]  Disponible en Web: <http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Leuconostocbicdsu>

Legislación para el uso de Bacteriocina

LEGISLACIÓN PARA EL USO DE BACTERIOCINA [1]

La legislación existente en la mayoría de los países no favorece el uso de componentes naturales purificados obtenido desde fuentes naturales, a menos que esos componentes tengan la categoría GRAS. Actualmente la nisina es la única bacteriocina explotada comercialmente a gran escala, aprobada en 1988 por la FDA en USA , aunque ésta ya se estaba usando en Europa ( La OMS aprobó el uso de nisina en 1961) (T. O’Keeffe y C.Hill, 1999), y permitida en al menos 50 países para la inhibición de clostridios en quesos y alimentos enlatados. Ninguna de las otras bacteriocinas conocidas a la fecha tienen un estatus legal aprobado completamente como aditivo de alimentos, aunque la aplicación de una cepa productora de Pediocina (P. acidolacti) ha sido aprobada por la USDA para uso en tocino reducido en nitrito en la prevención de producción detoxina por germinación de esporas de Cl. botulinum.

El uso de un cultivo starter productor de bacteriocina como ingrediente puede no requerir consideración especial en los EE.UU. si el microorganismo es reconocido generalmente como seguro (GRAS) . Si un purificado de bacteriocina es usado como preservante, la sustancia debiera ser justificada como GRAS por la propia compañía de acuerdo al Código de Regulación Federal , pero la FDA se reserva el derecho de requerir justificación de la afirmación. Con la formación de la Unión Europea, a los aditivos de alimentos se le ha asignado la letra E. La nisina está en la lista E234, y pueden también ser etiquetados como ”preservante nisina” o“preservante natural”.

La USDA publica guías para estimar la seguridad de nuevos preservantes. Para aprobar que la bacteriocina sea aprobada como aditivo de alimentos, ésta debe ser identificada químicamente y caracterizada, y su uso y eficacia deben ser demostrado.El proceso de manufactura debe ser descrito y se deben entregar los métodos usados para la cuantificación y estandarización del péptido.


BIBLIOGRAFIA


[1] BACTERIOCINA. [En Línea]. [ref. Julio 28 de 2011]                                                                                                Disponible en Web:<http://es.scribd.com/doc/46421375/BACTERIOCINA1> 

Bacteriocinas de Probioticos

Bacteriocinas de Probioticos

Caracteristicas de las Bacteriocinas

BACTERIOCINAS

Las  bacteriocinas  son  péptidos  microbianos  de  reducido  tamaño sintetizadas ribosomalmente, codificadas por plásmidos  y  liberadas extracelularmente, las cuales  tienen  un  efecto  bactericida  o bacteriostático  sobre  otras  especies (usualmente familiares). Las bacteriocinas han sido encontradas en todos  los linajes de bacterias  y más recientemente han sido descritas como producidas universalmente por  algunos miembros de Archaea. De acuerdo con Klaenhammer  el 99% de todas las bacterias  pueden elaborar al menos una bacteriocina y la única razón por la que no se han aislado más es debido a la carencia de investigaciones. [1]

Las bacteriocinas se inactivan, al menos, por una proteasa, entre las que conviene citar las de origen pancreático (tripsina y alfa-quimotripsina) y gástrico (pepsina). La elevada sensibilidad de las bacteriocinas a las enzimas proteolíticas les confiere seguridad de empleo en los alimentos cuando éstos se ingieren por las personas, pero también su posible inactivación por enzimas proteolíticas potencialmente presentes en los mismos substratos alimenticios. 

Algunas bacteriocinas son sensibles a enzimas no proteolíticas, como lipasas, amilasas y fosfolipasas, lo que indica la heterogeneidad de las  bacteriocinas y la influencia de compuestos no proteicos en su estructura y actividad.  Generalmente las bacteriocinas producidas por las bacterias lácticas son termorresistentes, lo que les permite mantener su actividad antimicrobiana tras someterlas a temperaturas similares a  las de pasterización y esterilización de la leche. [2]

Las bacteriocinas son producidas por varias especies bacterianas, pero de particular interés para la industria de alimentos son aquéllas producidas por bacterias ácido lácticas. El potencial de estos péptidos descansa en la adición al alimento en riesgo del microorganismo productor o una preparación de bacteriocina.

La forma más fácil de identificar cepas productoras de bacteriocinas  es a través de la técnica de doble capa, que consiste en inocular las bacterias potencialmente productoras de bacteriocinas en placas con el medio más adecuado  (cruz o gota), y una vez  que han crecido se cubren con una sobrecapa (6-8 ml) del mismo medio con 0,8% de agar, previamente inoculado con la bacteria indicadora y se deja crecer una noche para observar halos de inhibición  de  crecimiento, esta técnica de detección en inglés de denominada "spot -on - the lawn” (Fig.1)[3]

Fig. 1. Zonas de inhibición mediante la técnica "spot on the law"

BIBLIOGRAFIA

[1],[3]BACTERIOCINAS. [En Línea]. [ref. Agosto 3 de 2011]                                                                                               Disponible en Web:<http://es.scribd.com/doc/46421375/BACTERIOCINA1> 



[2] HERNÁNDEZ Pablo E., RODRÍGUEZ Juan M, CINTAS Luis M.,MOREIRAWagner L.,SOBRINO Odón J., FERNÁNDEZMaría E y SANZ  Bernabé.UTILIZACIÓN DE BACTERIAS LÁCTICAS EN EL CONTROL  DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS DE LOS ALIMENTOS. Departamento de Nutrición y Bromatología [En Línea] .Madrid. España.[ref. Agosto 03 de 2011]   Disponible en Web: <http://www.semicro.es/info/revista_hist/9_extra.pdf#page=42>

Bacteriocina: Sustituto de preservantes tradicionales en la industria alimentaria

Bacteriocina: Sustituto de preservantes tradicionales en la industria alimentaria