Conservadores naturales producidos por bacterias probióticas

M.C. Beatriz Álvarez

Universidad Autónoma de Querétaro

Dra. Ruth Pedroza Islas

Ingeniería de Alimentos

Universidad Iberoamericana

En los años recientes, el consumidor ha incrementado su preferencia por alimentos naturales. Así, la ciencia de alimentos ha buscado responder a estas necesidades aislando compuestos antimicrobianos producidos de manera natural por ciertas bacterias probióticas, estos compuestos son llamados bacteriocinas.

La conservación de alimentos es una práctica indispensable en las sociedades modernas, para poder abastecer de alimentos seguros a la población. No obstante,  el término “alimento procesado” no siempre es bien percibido. Es importante saber que, cuando se procesan los alimentos, se busca que no representen un peligro para la salud, es decir, que sean inocuos, que conserven sus propiedades nutritivas y sensoriales y que permanezcan aptos para consumirse, el mayor tiempo posible. En algunos casos, se utilizan ingredientes que favorecen la conservación de los alimentos, entre los que destacan los antimicrobianos.

A pesar de que cada conservador que se utiliza en los alimentos ha sido aprobado por la legislación correspondiente, donde se establece las dosis seguras en que deben emplearse, hoy el consumidor prefiere alimentos que no incorporen ingredientes que no sean de origen natural.

Se ha descubierto que tanto en los alimentos de origen vegetal, como animal, es posible encontrar sustancias constitutivas que exhiben un manifiesto efecto antimicrobiano: por ejemplo el eugenol del clavo, la alicina (disulfuro y trisulfuro de dialilo) del ajo, el timol del orégano, los derivados del ácido hidroxicinámico en las frutas y verduras y diversos aceites esenciales como el de romero, el de canela, el de orégano y el de naranja, entre otros. No obstante, no todas las sustancias antimicrobianas naturales son necesariamente constitutivas. En algunos casos se generan durante la maduración de productos lácteos, cárnicos o vegetales y algunas pertenecen al grupo de los antibióticos.

La ciencia de los alimentos ha logrado ofrecer otras opciones naturales como las bacteriocinas, que son producidas por algunas bacterias lácticas y que pueden actuar como conservadores, inhibiendo el crecimiento de bacterias dañinas o patógenas o de algunas otras que deterioran los alimentos. Las bacteriocinas son moléculas complejas de aminoácidos con carácter proteínico, termoestables (algunas soportan 121°C durante 15 min.) y resistentes a la acción de muchas proteasas. Su peso molecular varía de 2,000 Daltones hasta 15,500. Son sintetizadas por una diversidad de bacterias que se relacionan entre sí, con un espectro antibacteriano (bactericida) altamente específico, generalmente contra algunas bacterias patógenas y deterioradoras.

Estas bacteriocinas se han aplicado en leche y sus productos derivados, sin embargo podría ampliarse su uso a otros productos alimentarios y se ha propuesto que puedan combinarse con otros ingredientes naturales con actividad bacteriostática o incluso bactericida como algunos aceites esenciales de especias.

Las bacterias lácticas productoras de bacteriocinas, son reconocidas como generalmente seguras para el consumo (GRAS por sus siglas en inglés) y han jugado un papel importante en la conservación de alimentos como el yogurt y el queso, ya que inhiben el crecimiento de bacterias que pueden deteriorar el producto o incluso de las que se han visto involucradas en brotes de enfermedades asociadas a su consumo. Sus efectos en la conservación no solo se atribuyen a las bacteriocinas que producen, sino también a la producción de otras sustancias que favorecen las características deseadas en el producto, como el incremento de la acidez en el alimento, lo que también favorece la inhibición del crecimiento de bacterias indeseables.

Estos compuestos antimicrobianos pueden separarse del medio de crecimiento masivo en el que se desarrollaron las bacterias lácticas e incluso, variando adecuadamente las condiciones de crecimiento, pueden alcanzarse rendimientos optimizados de las bacteriocinas.

Uno podría preguntarse qué pasa con las bacterias lácticas cuando están produciendo las bacteriocinas, ¿no resulta perjudicial para ellas mismas? Las bacteriocinas carecen de toxicidad para las bacterias productoras ya que generan una proteína que les da inmunidad. Lo mismo sucede, por ejemplo, durante la maduración del queso por las bacterias lácticas, no se inhiben entre ellas, pero sí controlan el crecimiento de otras bacterias.

Las bacteriocinas, como ya se mencionó, tienen una estructura similar a la de las proteínas y se denominan péptidos, son de tamaño y peso variables, y se clasifican como:

• Clase I: de poca estabilidad al calor (péptidos de menos de 5KDa de peso molecular)
• Clase II: estables al calor (péptidos de menos de 10KDa de peso molecular)
• Clase III: péptidos grandes no estables al calor (más de 30KDa de peso molecular)

Considerando las características de cada tipo de bacteriocina se puede deducir que su selección dependerá del tipo de proceso a que se someta el alimento y desde luego del tipo de microorganismo que se desea controlar.

Por ser consideradas como aditivos, las bacteriocinas requieren de la autorización expresa para su uso. A la fecha sólo la bacteriocina nisina ha sido aprobada para su uso en alimentos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) desde el año de 1969; está autorizada en más de 45 países y se considera como una sustancia GRAS. Se usa en productos lácteos, productos cárnicos, en vegetales y en algunos productos de panificación.