Conservadores antimicrobianos en alimentos: las bacteriocinas

M.C. Karina Maldonado Ruiz Esparza

M.B. Lorena Pedraza Segura

Dra. Ruth Pedroza Islas

Universidad Iberoamericana 

Para evitar el deterioro microbiano de los alimentos o la transmisión de enfermedades por su consumo, se añaden compuestos antimicrobianos. Estos compuestos son también conocidos como conservadores. Aunque, además de los antimicrobianos, hay conservadores de otro tipo que tienen el propósito común de alargar la vida útil de los alimentos y reducir los desperdicios.

Los conservadores, que están aprobados por el Codex Alimentarius de la OMS/FAO, han demostrado su seguridad para el consumo; de ahí su autorización para ser adicionados a los alimentos (Codex Alimentarius, 2021). No obstante, en la actualidad, los consumidores prefieren que se disminuya la presencia de compuestos químicos sintéticos en lo que ha dado por llamarse “la tendencia hacia lo natural”, por lo que el interés por conservadores de origen natural, ha cobrado relevancia (Lucera y colaboradores 2012; Batiha y colaboradores, 2021).

Como alternativa, existe la bioconservación que se enfoca en identificar y evaluar sustancias químicas presentes de manera natural en plantas, frutas, hierbas, especias, leche, huevo y microorganismos como hongos y bacterias (Pisoschi y colaboradores, 2018).

De manera particular, son los microorganismos los que abren una gran posibilidad para producir comercialmente compuestos antimicrobianos por la gran variedad de especies de origen terrestre que ya han sido exploradas, algunas de las cuales ya se usan en nivel comercial. Sin embargo, en menor medida, se ha explorado la obtención de estos antimicrobianos a partir de microorganismos de origen marino, donde el potencial es enorme (Indira y colaboradores, 2011; Prieto y colaboradores, 2012; Kathiresan y Thiruneelakandan, 2008). Estos compuestos con actividad antimicrobiana, son conocidos como bacteriocinas, de naturaleza proteínica en forma de péptidos pequeños, resistentes a la temperatura, producidos por bacterias y que son activos contra otras bacterias. Por ejemplo, inhiben Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Listeria sp y Staphylococcus aureus, patógenos de interés en enfermedades transmitidas por los alimentos (Bagenda y colaboradores, 2008).

Las bacteriocinas más estudiadas son las que producen las bacterias ácido-lácticas (BAL). Se encuentran en productos fermentados que las usan en su elaboración como el kéfir, el yogur, los quesos, masas agrias para panificación, embutidos cárnicos fermentados, etc., y ayudan en la conservación del producto. La bacteriocina más conocida es la nisina que tiene efecto contra las bacterias patógenas que se mencionaron antes. Pueden producirse directamente en el alimento como en los quesos y el pan de masa agria, usarse como un ingrediente como el caso de productos de la fermentación (Makhal y colaboradores, 2015) o bien, como aditivo alimentario, en el caso de bacteriocinas purificadas, como la nisina cuyo uso está aprobado en más de 40 países (Cleveland y colaboradores, 2001). Otro conservador biológico de alimentos es la natamicina, específica contra mohos y levaduras, pero sin acción contra bacterias.

Las bacteriocinas, generalmente se usan en la tecnología de barrera, donde se combinan diversos métodos de conservación para inhibir el crecimiento de bacterias indeseables, por ejemplo, para los tratamientos no-térmicos (campos eléctricos pulsados, altas presiones, atmósferas modificadas) la adición de nisina favorece la conservación y seguridad del producto (Kathiresan y Thiruneelakandan, 2008).

Cabe mencionar que los aditivos de conservación de alimentos son necesarios para alargar la vida útil de los alimentos, mejorando su aprovechamiento y reduciendo desperdicios. Ahora, la biotecnología, aprovechando el conocimiento de la producción bacteriana de metabolitos como las bacteriocinas, permite la producción de conservadores biológicos para los alimentos, atendiendo una preferencia de los consumidores y refrendando que la ciencia y la tecnología están al servicio de la sociedad.

Bibliografía:

Bagenda, D. K., Hayashi, K., Yamazaki, K., & Kawai, Y. (2008). Characterization of an antibacterial substance produced by Pediococcus pentosaceus Iz3. 13 isolated from Japanese fermented marine food. Fisheries Science, 74, 439-448.

Batiha, G. E. S., Hussein, D. E., Algammal, A. M., George, T. T., Jeandet, P., Al-Snafi, A. E., ... & Cruz-Martins, N. (2021). Application of natural antimicrobials in food preservation: Recent views. Food Control, 126, 108066.

Cleveland, J., Montville, T. J., Nes, I. F., & Chikindas, M. L. (2001). Bacteriocins: safe, natural antimicrobials for food preservation. International Journal of Food Microbiology, 71(1), 1-20.

FAO. Codex Alimentarius (2021). https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/sh-proxy/en/?lnk=1&url=https%253A%252F%252Fworkspace.fao.org%252Fsites%252Fcodex%252FStandards%252FCXS%2B192-1995%252FCXS_192s.pdf

Indira, K., Jayalakshmi, S., Gopalakrishnan, A., & Srinivasan, M. (2011). Biopreservative potential of marine Lactobacillus spp. Afr. J. Microbiol. Res, 5(16), 2287-2296.

Kathiresan, K., & Thiruneelakandan, G. (2008). Prospects of lactic acid bacteria of marine origin. Indian Journal of Biotechnology 7, April: 170-177.

Lucera, A., Costa, C., Conte, A., & Del Nobile, M. A. (2012). Food applications of natural antimicrobial compounds. Frontiers in microbiology, 3, 287.

Makhal S, Kanawjia SK, Giri A. (2015). Effect of microGARD on keeping quality of direct acidified Cottage cheese. J Food Sci Technol., Feb;52(2):936-43.

Pisoschi, A. M., Pop, A., Georgescu, C., Turcuş, V., Olah, N. K., & Mathe, E. (2018). An overview of natural antimicrobials role in food. European Journal of Medicinal Chemistry, 143, 922-935.Prieto L., M., O’Sullivan, L., Tan, S. P., McLoughlin, P., Hughes, H., O’Connor, P. M., ... & Gardiner, G. E. (2012). Assessment of the bacteriocinogenic potential of marine bacteria reveals lichenicidin production by seaweed-derived Bacillus spp. Marine drugs, 1