I. Introducción

I. INTRODUCCIÓN

I.1. FUNDAMENTO DE LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

La conservación de alimentos puede llevarse a cabo mediante el empleo de

diferentes técnicas como las convencionalmente utilizadas: desecación, concentración,

congelación, irradiación, atmósferas modificadas, antioxidantes, modificación del pH, etc.) o

mediante las nuevas tecnologías como: envasado en atmósferas modificadas (MAP),

adición de agentes antimicrobianos naturales (bioconservación), altas presiones

hidrostáticas, campos de pulsos eléctricos y láser de alta intensidad (Forsythe, 2000)

Sin embargo, las técnicas tradicionales de conservación están siendo sustituidas por

las nuevas técnicas debido a la creciente demanda del consumidor por productos menos

industrializados, más naturales (sin aditivos) y saludables de ahí el auge de la

bioconservación.

I.2. BIOCONSERVACIÓN

La bioconservación se basa en el uso de compuestos naturales con actividad

antimicrobiana procedentes de microorganismos, plantas o animales. En el caso de los

microorganismos este término hace referencia al uso de microflora, natural o controlada, y/o

de sus metabolitos con actividad antimicrobiana con la finalidad de alargar la vida útil y

mejorar la seguridad de los alimentos (Stiles, 1996: Aymerich & Hugas, 1998; Cleveland et

al., 2001; Vázquez et al., 2009).

Los términos probiótico y bioconservante están estrechamente relacionados cuando

se trata de bacterias lácticas (BAL) puesto que ambos son consecuencia de su desarrollo y

de la producción de productos metabólicos.

I.3. PROBIOTICOS

Metchnikoff hace más de un siglo comprobó el efecto benéfico para la salud por el

consumo de leches fermentada. Los alimentos que se fermentan o enriquecen con probiotas

se consideran como funcionales, es decir, buenos para la salud humana (leche, yogures

1

I. Introducción

líquidos y sólidos, vegetales fermentados, productos cárnicos fermentados, etc.)

(http://www.respyn.uanl.mx/iv/2/ensayos/bacteriocinas.htm).

Los probióticos son microorganismos que estimulan las funciones protectoras del

tracto digestivo, aunque también son conocidos como bioterapéuticos, bioprotectores o

bioprofilácticos. Se utilizan para prevenir las infecciones entéricas y gastrointestinales

(Penna, 1998).

Entre las bacterias probióticas más utilizadas para el consumo humano se

encuentran las llamadas acido lácticas (BAL). En la tabla I.1. se muestran las principales

bacterias lácticas utilizadas como probiotas (Mata y del Cuvillo, 2000).

Tabla I.1 Principales bacterias acido lácticas utilizadas como probióticas:

LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS Lactococus lactis spp cremosis

Lactobacillus plantarum Streptococcus thermophilus

Lactobacillus casei Bifidobacterium adolescentes

Lactobacillus. casei spp rhamnosus Bifidobacterium bifidum

Lactobacillus. delbrueckii spp bulgaricus Bifidobacterium breve

Lactobacillus fermentum Bifidobacterium longum

Lactobacillus reuteri Enterococcus faecium

Lactococcus lactis spp lactis Entre otros

Fuente: Mata y del Cuvillo, 2000

I.4. BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS (BAL)

Las BAL están ampliamente distribuidas en muchos ecosistemas y se encuentran en

suelo, agua, plantas y animales. Son responsables de muchos procesos de fermentación de

alimentos, aunque también están presentes en alimentos no fermentados como productos

cárnicos, pescados, frutas, cereales y en el tracto genital, intestinal y respiratorio de

humanos y animales.

Las BAL se usan ampliamente como cultivos iniciadores en la industria alimentaría

para la producción de alimentos fermentados incluyendo: lácteos (yogur, queso); carnes;

pescados; cereales (pan, cerveza); frutas (procesos de fermentación maloláctica y

fermentación de vino); y verduras (Calo-Mata et al., 2008).

2

I. Introducción

Los primeros sistemas de biopreservación se basaban en la utilización de bacterias

ácido-lácticas (BAL) empleadas durante muchos años en la industria alimentaria para

producir alimentos fermentados (Saloff, 2004). Actualmente, estos microorganismos se

utilizan también con otros fines entre los que cabe destacar su potencial como probióticos y

por lo tanto su uso en alimentos funcionales y sus propiedades bioprotectores (Mata y del

Cuvillo, 2000; Zalaba et al., 2001; Puente, 2003).

I.4.1. Definición y características

Las BAL son bacterias gran positivas, no esporuladas, de forma bacilar o esférica,

anaerobios facultativos y catalasa negativo. Las BAL producen mayoritariamente acido

láctico como producto final durante la fermentación de los carbohidratos.

Las BAL pueden crecer a la temperatura de refrigeración. Son tolerantes al envasado

en atmosfera, bajos pH, altas concentraciones de sal y a la presencia de otros aditivos como

ácido láctico, etanol o ácido acético (Calo-Mata, 2008).

I.4.2. Clasificación de las bacterias ácido lácticas

Las bacterias lácticas se clasifican en varias categorías dependiendo de los

productos finales de su metabolismo o de su temperatura óptima de crecimiento (Saloff,

1994; Forsythe, 2000):

Según el producto final de su metabolismo:

o Homofermentativas: dan lugar a ácido láctico (Pediococcus, Streptococcus,

Lactococcus y ciertos lactobacilos).

o Heterofermentativas: además del ácido láctico produce etanol, acetato y CO2

(Weisella, Leuconostoc y algunos lactobacilos).

Según su temperatura de crecimiento :

o Mesofílicas: crecen mejor en rangos de temperatura entre 25-30ºC.

o Termofílicas: Prefieren rangos de temperaturas entre 40-44ºC

3

I. Introducción

I.4.3. Mecanismos antagónicos de las bacterias ácido lácticas

Los efectos antagónicos de las bacterias lácticas aunque en gran medida se

atribuyen a la disminución del pH y a la competencia por los nutrientes, también se debe a la

capacidad que tienen de sintetizar metabolitos con actividad antimicrobiana como: acido

láctico, etanol, CO2, diacetilo, acetaldehído, peróxido de hidrogeno y bacteriocinas

(Forsythe, 2000; Vignolo y Vertolucci, 2004; González et al., 2003; Calo-Mata et al., 2008).

Ácidos orgánicos .-Las bacterias ácido lácticas fermentan los carbohidratos

obteniendo ácidos orgánicos (principalmente láctico y acético). Estos ácidos

contribuyen al desarrollo del sabor, del aroma y la textura de los productos

fermentados. Además, el ácido puede reducir el valor pH hasta valores nocivos para

las bacterias indeseables, como Clostridium, Pseudomonas, Salmonella, Listeria

monocytogenes y Staphylococcus aureus ejerciendo una acción antimicrobiana que

contribuye a la prevención de la descomposición de los alimentos (Vignolo de

Vertolucci, 2004).

Diacetaldehido y acetaldehído .- El diacetaldehido es letal para las bacterias gran

positivas aunque a las concentraciones presentes en las fermentaciones no tiene un

efecto antimicrobiano importante, sólo si actúa sinérgicamente. En el caso del

acetaldehído se ha demostrado que en el yogurt es producido por L. bulgaricus y

ejerce una acción antagonista frente a la microbiota presente en la leche (Vignolo de

Vertolucci, 2004).

Peróxido de hidrogeno .-El crecimiento de las BAL en los medios anaerobios produce

peróxidos de hidrogeno el cual actúa como oxidante produciendo un efecto negativo

sobre los microorganismos (Vignolo de Vertolucci, 2004).

Bacteriocinas : La actividad antimicrobiana de las bacteriocinas representa un gran

potencial para la industria alimentaria ya que se pueden utilizar como conservadores

biológicos puros que en un momento dado podrían reemplazar a los conservadores

químicos. Dada la importancia que en la actualidad están tomando los probióticos

como alimentos funcionales y las bacteriocinas que producen, resulta interesante

resaltar algunas de características de estas sustancias y comentar sus propiedades

antimicrobianas (González et al., 2003).

4

I. Introducción

I.5. BACTERIOCINAS DE LAS BAL.

I.5.1. Definición y características

Diversos estudios han demostrado que algunas bacterias Gram positivas durante la

fase de crecimiento exponencial, poseen la capacidad de producir sustancias que inhiben el

crecimiento de otras bacterias. Estas sustancias denominadas bacteriocinas se definen

como compuestos de naturaleza proteica, biológicamente activas contra microorganismos

de la misma especie o especies relacionadas (Chen y Hoover, 2003).

Lactococcus (Van't Hul y Gibbons, 1997; Cárcoba y Rodríguez, 2000; Guerra y

Pastrana, 2002; Guerra y Pastrana, 2003; Nirmala, et al., 2001;, Benkerroum, et al., 2005;

Jozala, et al., 2005 Liu, et al., 2005), Enterococcus (Abriouel, et al., 2004; García, et al.,

2004; Simonová y Lauková, 2004; Kang y Lee, 2005), Carnobacterium (Jack, et al., 1996S;

Nilsson, et al., 2005;), entre otras, son usadas para la producción de bacteriocinas. Así, se

ha demostrado el efecto antibacteriano de algunas de ellas sobre las bacterias alterantes y

patógenas presentes en los alimentos como son Listeria monocytogenes, Staphylococcus

aureus, Bacillus cereus y Clostridium botulinum (Sarantinopoulos et al., 2002).

Aunque las bacterias Gram-negativas, las levaduras y los mohos no son

generalmente sensibles a la acción de las bacteriocinas de las BAL, la presencia de agentes

quelantes, de surfactantes, un shock osmótico (cantidad elevada de sal), la presión

hidrostática o las lesiones pueden sensibilizarlos (Garde, 2001; Montville y Winkowski, 2001;

Smid y Gorris, 2002; González et al., 2003).

Las bacteriocinas pueden estar codificadas en el cromosoma o plásmidos. Incluso en

algunos genes pueden estar repartidas entre el cromosoma y plásmidos. Una misma

bacteriocina puede ser producida por cepas pertenecientes a géneros diferentes. Una

misma cepa puede contener varios plásmidos que codifiquen distintas bacteriocinas y un

único microorganismo puede producir más de una bacteriocina. La función de las

bacteriocinas consiste en capacitar a las bacterias productoras para sobrevivir frente a sus

competidores (Garde, 2001).

5

I. Introducción

I.5.2. Clasificación de bacteriocinas

Las bacteriocinas provenientes de bacterias ácido lácticas (BAL) suelen clasificarse

en función de su microorganismo productor y se diferencian entre sí por su espectro de

actividad, peso molecular y propiedades bioquímicas en cuatro grupos (tabla I.2).

Clase I.- Lantibióticos.-

Son péptidos pequeños (≤5 Kda) (Rodríguez et al., 2003) activos a nivel de

membrana y que contienen algunos aminoácidos poco comunes los cuales sufren

modificaciones postraducionales que provocan reacciones de deshidratación de los

aminoácidos de serina y treonina dando lugar a dehidrolanina y dehidrobutirina

respectivamente. La reacción de estos con el grupo tiol (SH) de un residuo de cisteína

genera un enlace tioeter generando lantionina y β-metil-lantionina. La formación de estos

enlaces dentro del péptido genera una serie de estructuras globulares. (López et al., 2000).

Las bacteriocinas de la Clase I están clasificadas en 2 grupos según sus diferencias

estructurales

o Clase IA: Son péptidos alargados, flexibles, con una carga neta positiva y forman

poros en la membrana bacteriana. Ejemplo típico de este grupo es la nisina (figura

I.1).

o Clase IB: Son péptidos con forma globular, más rígidos en su estructura, más

pequeños y con carga neta negativa o nula. Su actividad antimicrobiana se basa en

inhibición de enzimas específicos. Un ejemplo seria la mersacidina.

Figura I.1: Estructura globular de la nisina (Ruiz-Larrea et al., 2006)

6

I. Introducción

Clase II: No Lantibióticos.- Son péptidos de pequeño tamaño (≤10 kDa), termoestables, no

contienen lantionina, e inducen la formación del poro en la membrana de las células blanco.

Son el grupo más numeroso de bacteriocinas, y en él se pueden diferenciar los siguientes

subgrupos (López et al., 2008).

o Clase IIa.- Es uno de los grupos de bacteriocinas más ampliamente estudiados

debido a su interés en las propiedades tecnológicas y a su fuerte actividad

antimicrobiana frente a gram-positivos y patógenos comunes de los alimentos

especialmente L. monocytogenes. Tienen la secuencia N-terminal TGNGVXC y sus

representantes característicos son la pediocina PA-1 y la sakacina P (Cintas, 2001).

o Clase IIb.- Son formadores de complejos de poración y constan de dos péptidos

diferentes para una mejor actividad microbiana. Cada péptido por sí solo no posee

actividad y sus secuencias no son similares, pero si son complementarias. En este

grupo se encuentran la lactococcina G y las plantaricinas EF y JK (Cintas, 2001).

o Clase IIc.- Son péptidos pequeños, termoestables, no modificados y que se

transportan mediante péptidos líder. En esta subclase solamente se reportan las

bacteriocinas divergicina A y acidocina B (Cintas 2001).

o Clase IId.- Esta clase de bacteriocinas se ha propuesto para aquellas que no entran

en las clasificaciones anteriores y no contienen la secuencia YGNGVXC. En este

grupo se incluyen la lactococina A y B (Satayanaraya et al., 2006).

o Clase IIe.- Se caracterizan porque su actividad microbiana depende de la

combinación funcional de dos péptidos, uno de los péptidos realza la actividad del

otro. No contienen residuos de cisteina y los espectros antibacterianos son más

limitados que los anteriores (Satayanaraya et al., 2006).

Clase III.- Son péptidos grandes (>30kDa) y termolábiles. Son de limitado interés en

alimentos. En esta clase se encuentran las helveticinas J y V, acidofilicina A, lactacinas A y

B (Satayanaraya et al., 2006).

Clase IV.- Son bacteriocinas complejas que necesitan lípidos y carbohidratos para ser

activos. Consisten en glicoproteínas (lactacina S) o lipoproteínas (mesenterocina 52) que

requiere de grupos funcionales para su actividad (glúcidos o lípidos) (Satayanaraya et al.,

2006).

7

I. Introducción

Tabla I.2. Principales bacteriocinas y sus microorganismos productores

CLASE SUBCLASE

BACTERIOCINAS MICROORGANISMO PRODUCTOR

I

Ia

Nisina Lactococus lactisSubtilina Bacillus subtilis

Lactocina Lactobacillus sakeEpidermina Staphylococcus epidermidisGallidermina Staphylococcus gallinarumLacticina 481 Lactobacillus lactis

Carnocina U149 Carnobacterium piscícola

Ib

Mersadicina Bacillus subtilisCinnamicina Streptomyces sinnamoneusAncovenina Streptomyces sspDuramicina S. cinnamoneusActagardina Actinoplanes ssp.

II

IIa

Pediocina PA-1 Pediococcus acidilacticiPediocina AcH Pediococcus acidilacticiPediocina JD Pediococcus acidilactici JD1-23Sakacina A Lactobacillus sakeSakacina P L.Sake

Leucocina A-UAL 187 LeucoostocgelidumMesentericina Y105 Leuconostoc mesenteroides

Enterocina A Enterococcus faeciumDivercina V41 Carnobacterium divergens

Lactococcina MMFII Lactobacillus lactisCurvacina A Lactobacillus curvatus

IIb

Lactococcina G Lactobacillus lactisLactococcina M L.lactis

Lactacina F Lactobacillus johnsoniiPlantaricina A Lactobacillus plantarumPlantaricina S L. plantarum

Plantaricina EF L. plantarumPlantaricina JK L. plantarum

IIc

Acidocina B Lactobacillus acidophilusCarnobacteriocina A Carnobacterium piscícola

Divergecina A C. divergensEnterocina P E. faeciumEnterocina B E. faecium

IId Lactococcina A L.lactis spp. Cremosis 9B4Lactococcina B L.lactis spp. Cremosis 9B4

IIe

ABP-118 Lb.salivarius UCC118Brochocina-C B.campestris ATCC43754

Enterocina 1071 Ent.faecalis BFE 1071Enterocina L50 Ent.faecium L50

Lactacina F Lb.johnsonni VPI11088Lactocina 705 Lb.casei CRL505

Lactococcina G Lc.lactis LMG 2081Lactococcina MN L.lactis spp. Cremosis 9B4

Leucocina H Leuconostos spp. MF215BMutacina IV Strep.nutans UA140

Plantaracina EF Lb. Plantarum C-11Plantaracina JK Lb. Plantarum C-11Plantaracina S Lb. Plantarum LPCO10Thermophilina Sterp.thermophilus SFi13

III

Helveticina J Lactobacillus helveticusHelveticina V-1829 L.helveticus

Lactacina A L.acidophilusLactacina B L.acidophilusAcidofilucina L.acidophilusLactocina 27 L.helveticus

Pediocina SJ-1

Fuente: Chen-Hoover, 2003; Satayanaraya et al., 2006.

8

I. Introducción

I.5.3. Mecanismo de acción de las bacteriocinas

Las bacteriocinas actúan destruyendo la integridad de la membrana citoplasmática a

través de la formación de poros.

En la clase I y II las bacteriocnias comparten mecanismos de acción semejantes. Los

monómeros de bacteriocinas forman agregados proteicos que resultan en la formación del

poro (figura I.2), con la consecuente salida de los iones (principalmente sodio, potasio y

magnesio), perdida de la fuerza motriz de protones (FMP), salida de ATP y aminoácidos, por

lo tanto se inhibe la síntesis de macromoléculas y la producción de energía dando como

resultado la muerte celular (Montville y Chen, 1998; Nes Holo, 2000).

Figura I.2 Mecanismo de acción de las bacteriocinas

Para las bacteriocinas de la clase IIa se ha sugerido que la región de consenso

amino terminal tiene un papel importante en la capacidad de reconocimiento de la

membrana de las células blanco.

En las de la clase IIb, las plantaricinas EF y JK dependen de la acción de dos

péptidos a y b para la formación de poros y consecuente disipación del potencial de

membrana.

En la clase III el mecanismo de acción se desconoce y deberá de ser mas estudiado

(González et al., 2003)

9

I. Introducción

I.5.4. Nisina

La nisina, descrita en 1928, fue la primera bacteriocina aislada de la bacteria acido

láctica Lactoccus lactis spp lactis y se produce de forma natural en algunos productos

lácteos. Su comercialización se inicio en 1953 en Inglaterra. En 1983 se incluyó en la lista de

aditivos de la U.E. con el número E234 y en 1988 fue aprobada por la FDA (Food and Drug

Administration) norteamericana (EFSA Journal, 2006; Ruiz-Larrea, et al., 2006).

La nisina es un péptido de 34 aminoácidos, de bajo peso molecular menor a 5 kDa.

La síntesis de la nisina es compleja, requiere de procesos de transcripción, traducción,

modificaciones post-traduccionales, secreción, procesamiento, y señales de transducción.

Existen dos variantes de la nisina, la Nisina A y la Nisina Z, que difieren en el aminoácido de

la posición 27, la histidina en la nisina A cambia por aspirgina en la Nisina Z (González et al.,

2003).

I.5.4.1. Mecanismo de acción de la Nisina

El modelo de acción más aceptado que muestra el mecanismo de acción dual de la

nisina (figura I.3) propone que inicialmente la bacteriocina se une a la pared celular

mediante atracciones electrostáticas debido a la carga positiva de este péptido y la carga

negativa de los componentes de la pared célula (etapa 1, figura I.3). Posteriormente la nisina

se une al lípido II de la membrana citoplasmática (etapa 2, figura I.3) y cambia su orientación

con relación a la membrana y se inserta en esta última produciéndose la tras locación de su

extremo carboxilo terminar a través de la membrana. (López et al., 2008)

Figura I.3. Mecanismo de acción dual de la nisina de Lactococcus lactis.

10

I. Introducción

I.5.4.2. Acción antimicrobiana de la Nisina

La nisina es eficaz frente a bacterias Gram positivas como L. monocytogenes y S.

aureus y previene la formación de esporas de muchas especies de Clostridium y Bacillus.

No es eficaz frente a las bacterias Gram negativas (González et al., 2003).

I.5.4.3. Aplicaciones la Nisina

La nisina es considerada como GRAS (Generally Recognizaed as Safe) y se puede

aplicar en un amplio rango de alimentos: líquidos o sólidos, enlatados o empaquetados,

almacenados en ambientes fríos o cálidos en distintos alimentos (Satayanarayan et al.,

2006).

Las posibilidades del uso de la nisina como conservador natural han permitido su

empleo en la industria quesera, cárnica, de conservas por calor y tiene un gran futuro en la

industria cervecera por inhibir durante la fermentación de la malta las bacterias Gram

positivas que inhiben a las levaduras fermentadoras y se adueñan del proceso. No obstante,

sus aplicaciones tienen que ser aprobadas por las legislaciones nacionales

correspondientes. Así, los usos y concentraciones permitidas varían dependiendo del país.

La nisina posee propiedades que ofrecen grandes ventajas cuando se usa como

conservante en alimentos entre las que cabe destacar:

Resistencia térmica. Permite su aplicación a productos enlatados y conservados a

altas temperaturas. Mediante la acción de la nisina se reduce la temperatura de

tratamiento o bien, manteniendo esta se reduce la contaminación previa del alimento

a procesar.

Estable a pH bajo (menor a 6).

Tiene el inconveniente de que en los alimentos ricos en grasa, ésta disminuye su

eficacia. También debe tenerse en cuenta que, como las bacteriocinas son proteínas, no

debe agregarse nisina a los alimentos que contengan enzimas proteolíticos o

microorganismos que tengan estos enzimas.

(http://www.respyn.uanl.mx/iv/2/ensayos/bacteriocinas.htm)

11

I. Introducción

I.5.5. Aplicaciones de las bacteriocinas en alimentos

La aplicación de las bacteriocinas de las BAL en los alimentos podría llevarse a cabo

de tres formas distintas: la producción in situ de la bacteriocina mediante el uso de un

microorganismo o cultivo productor, rociar el alimento con la bacteriocina parcialmente

purificada y envasar el alimento con un film o película de plástico recubierto de bacteriocinas

(Morata, 2008).

La atención de los investigadores se ha enfocado en la bacteria L. monocytogenes,

agente causal de listeriosis. Además, los estudios realizados considerando este

microorganismo como cepa diana son especialmente interesantes debido a su capacidad

para crecer a temperaturas cercanas a las de refrigeración (Muñoz-Rojas, 2005).

Las bacteriocinas han sido aplicadas en los alimentos con diferentes fines:

Productos cárnicos . - Las investigaciones se dirigen hacia la búsqueda de nuevas

bacteriocinas que puedan utilizarse en el sector cárnico. Así Hugas et al., (1998) en

ensayos realizados en embutidos fermentados, han demostrado la actividad

inhibidora frente a L. monocytogenes y L .innocua de la sakacina K, una bacteriocina

producida por Lactobacillus sakei (Mata y del Cuvillo, 2000)

La posibilidad de adicionar bacteriocinas a los productos cárnicos antes del proceso

de cocción puede ser una perspectiva interesante por ser reconocida su

termorresistencia. Sin embargo, esta práctica no está por el momento regulada.

Únicamente la nisina es de uso legal para algunos productos entre los que no se

incluyen los cárnicos (Garriga et al., 2001).

Además, las bacteriocinas pueden llegar a sustituir a los nitritos en los alimentos

cárnicos, sin embargo es necesario determinar la bacteriocina adecuada que no

requiera de una elevada aplicación (Rojas y Vargas, 2008).

Productos lácteos .- El empleo de las bacteriocinas, específicamente la nisina, resulta

ser eficaz frente a L. monocytogenes y Clostridium especialmente en productos

lácteos como el queso gouda o enmmental donde inhibe el crecimiento de C.

butyricum y C. tyrobutyricum (Delves-Broughton, 2006).

12

I. Introducción

Productos marínos. - En productos marinos retoma importancia debido a que los

productos envasados tanto al vacio como en atmósferas modificadas presentan un

elevado riesgo frente a C. botulinum (Rojas y Vargas, 2008). El uso de

bacteriocinas .ha demostrado ser efectivo en productos como la langosta en el

control de L. monocytogenes (Delves-Brouhton, 2006).

Incremento en la seguridad de los alimentos. - Para lograr una mayor efectividad

incrementando la seguridad y la calidad de los alimentos se utiliza lo que se

denomina “tecnología de barrera” que se basa en la combinación de diferentes

métodos de preservación. Entre las diferentes tecnologías de barreras aplicables a la

nisina se encuentran: la combinación con tratamientos de calor, agentes quelantes,

antimicrobianos, sistemas de lactoperoxidasa y otras bacteriocinas (Satyanaranyan

et al, 2006).

Films impregnado de bacteriocinas para el envasado de alimento s .- Los envasados

antimicrobianos con films recubiertas de bacteriocinas se utilizan para controlar la

superficie expuesta a contaminación de alimentos preparados o procesados como

carne en lonchas o salchichas. Esta práctica no es un sustituto de buenas prácticas

higiénicas pero es una herramienta eficiente para incrementar la seguridad y

preservar determinados tipos de alimentos frente a los microorganismos alterantes o

patógenos. Un ejemplo de antimicrobiano que puede incorporarse a la película es la

nisina (Téllez et al., 2010).

I.5.6. Regulación

Debido a que las BAL han sido utilizadas durante siglos en la producción de comidas

fermentadas son generalmente consideradas como como GRAS (Generally Recognized as

Safe: reconocido como seguro) por la FDA (Food and Drug Administration) de USA. Esto

permite el uso en la fermentación de alimentos sin una aprobación adicional (Muñoz-Rojas,

2005).

Sin embargo, la categoría de GRAS de las BAL o sus metabolitos para la producción

de alimentos fermentados no las convierte automáticamente en GRAS para su uso en la

conservación de alimentos sin fermentar. Las bacteriocinas que no son GRAS están

reguladas como aditivos alimentarios y requieren la aprobación de la FDA (Food and Drug

13

I. Introducción

Administration) antes de su comercialización. Un alimento fermentado con iniciadores

productores de bacteriocinas puede utilizarse en un segundo producto alimentario. Su uso

como un ingrediente podría prolongar la vida útil del producto sin necesidad de hacer una

declaración de conservante, sin embargo la FDA podría exigir tanto los formalismos previos

a la comercialización como las indicaciones pertinentes en el etiquetado. Por tanto, la

utilización de las bacteriocinas purificadas como conservantes requieren la aprobación de la

FDA previa a la comercialización (Montville y Winkowski, 2001).

La nisina es la única bacteriocina reconocida como GRAS. En 1969 un Comité de

expertos en aditivos alimentarios (FAO/OMS) reconoció que la nisina no tiene efectos

adversos y permitió una cantidad diaria aceptable de 3,3.104 unidades/kg de peso corporal.

Según esto muchos países autorizan la nisina en una serie de productos, a veces sin

restricciones, en lo que a valor máximo se refiere (Montville y Winkowski, 2001; Smid y

Gorris, 2002).

En la Unión Europea la nisina está autorizada según la directiva 92/2/EC (EC, 1995)

en los siguientes productos (EFSA Journal, 2006).

pudding de sémola y tapioca y productos similares (3mg/kg),

queso madurado y queso fundido (12,5 mg/Kg),

Clotted cream ó nata espesa (10 mg/Kg),

mascarpone ó queso fresco (10 mg/Kg),

cuajada (10 mg/Kg)

huevo líquido pasteurizado (clara, yema o huevo entero) (6.25 mg/Kg).

En la directiva 2010/69/UE de la comisión de 22 de octubre de 2010 se modifican los

anexos de la Directiva 95/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a aditivos

alimentarios distintos de los colorantes y edulcorantes

Actualmente la nisina también está permitida en otros 48 países en el mundo

incluyendo EEUU, Australia, Sur-Africa, Rusia y la India para uso como agente

antimicrobiano en diferentes productos alimentarios (EFSA Journal, 2006).

14

I. Introducción

I.6. MEDIOS DE CULTIVO

La producción de las bacteriocinas está influenciada por las condiciones del cultivo

como son: la temperatura, el pH (De Vuyst y Vandamme, 1992; Parente y Ricciardi, 1999) y

el tiempo de incubación (Juárez et al., 2002; Guerra y Pastrana Castro, 2003; Avonts, 2004).

Las condiciones óptimas de producción deben ser consideradas para cada microorganismo

productor (Muñoz-Rojas, 2008).

La producción de las bacteriocinas también está fuertemente influenciada por la

composición del medio. En general los medios complejos que contienen una fuente rica de

nitrógeno son los óptimos para el aumento de producción de muchas bacteriocinas (Muñoz-

Rojas, 2005). Se ha demostrado que otros constituyentes del medio también influyen en la

producción de bacteriocinas. Por ejemplo el Tween 80 estimula la producción de

bacteriocinas (Cabo et al., 1999).y previene la adsorción de estas en superficies de

polipropileno y vidrio (Joosten y Núñez, 1995).

15