Caracterización bioquímica y molecular de las bacteriocinas producidas por Pediococcus parvulus MXVK133 y Enterococcus faecalis MXVK22 aisladas de productos cárnicos mexicanos 上市 Deposited
El desarrollo de algunos tipos de bacterias ácido lácticas en alimentos produce efectos deseables en su textura y sabor, sumado al efecto bioprotector ocasionado por la producción de ácido láctico fundamentalmente y a la producción de bacteriocinas en algunas especies. El objetivo de esta tesis fue caracterizar funcional, estructural y molecularmente las bacteriocinas producidas por cepas microbianas aisladas de “chorizo” mexicano, un producto cárnico ampliamente consumido, para su posible utilización en la preservación de alimentos. La primera parte de este estudio fue la caracterización bioquímica de las bacteriocinas y comprendió diversos aspectos como: la determinación del espectro inhibitorio, su carácter proteico, la asociación del crecimiento celular con la producción de bacteriocinas, su termoestabilidad, ciertos aspectos para la purificación, la determinación del punto isoeléctrico, la separación electroforética y la secuenciación de aminoácidos. En la segunda parte se realizó la caracterización molecular de la bacteriocina producida por Pediococcus parvulus MXVK133. Aquí se trabajó en la localización e identificación del gen estructural de producción de bacteriocina y su comparación con las bacteriocinas reportadas en base de datos. Para esto, se utilizaron técnicas como: hibridación de Southern, PCR, curado de plásmidos y secuenciación de ADN. Las propiedades fisicoquímicas y finalmente, la secuencia nucleotídica de la pediocina MXVK133 producida por P. parvulus indican que es idéntica a la pediocina AcH, bacteriocina de la clase IIa, con gran actividad contra Listeria y con la secuencia consenso YGNGV en su parte amino terminal. En el caso de la enterocina MXVK22 podríamos sugerir que se trata de un miembro de este mismo grupo de bacteriocinas “tipo pediocinas”, ya que su secuencia de aminoácidos difiere por lo menos en dos de ellos con las bacteriocinas reportadas previamente. Sin embargo es indispensable la secuenciación completa de esta bacteriocina y su comparación en base de datos para poder confirmar esto. Son necesarios estudios posteriores para poder obtener más información acerca de la organización del operón y de las características del plásmido que lo contiene para poder continuar con la sobreexpresión de la pediocina MXVK133 o la producción heteróloga en la misma cepa de dos o más bacteriocinas de interés como podrían ser la nisina o la enterocina MXVK22 y así ampliar el espectro inhibitorio de la cepa que las contiene. Palabras claves: bacteriocinas-Pediococcus-Enterococcus-cárnicos
Antimicrobial substances produced by lactic acid bacteria may significantly contribute to control of spoilage and food-borne pathogenic bacteria. Bacteriocins are antimicrobial peptides active against strains closely related to the producing microorganism. The aim of this work was to characterize antimicrobial peptides produced by two lactic acid bacteria strain isolated from Mexican “chorizo” (a traditional, widely consumed meat product), with a view toward its possible application as natural food preservative and/or protective culture. Bacteriocin biochemical characterization included several studies such as: antagonistic activity, purification methods optimization, bacteriocin production associated to cellular growth, isoelectric point, molecular weight, heat resistance and amino acid sequencing. The objective of the second part was molecular characterization of the bacteriocin produced by P. parvulus MXVK133. To identify the bacteriocin structural gene, molecular biology techniques like Southern hybridization, PCR, plasmid curing and DNA sequencing were used. Results were compared to bacteriocin sequences published in data bases to establish similarities. Biochemical and molecular characteristics of pediocin MXVK133 demonstrated being identical to pediocin AcH or A1, a well known class IIa bacteriocin with high antilisterial activity. Enterocin MXVK22 biochemical properties and amino acid sequence suggested that it could be a member of class IIa YGNGV consensus motif bacteriocins. However, its complete amino acid sequence and/or cloning of the gene coding for bacteriocin production will be required to determine similarities to other antimicrobial peptides alredy described. Class IIa bacteriocins have enormous potential to be used as antimicrobial substances in food, either as a purified additive or by direct inoculation of the producer strain as a starter or protective culture. With regard to new approaches, genetic modifications, such as the development of overproducing strains, are under study. Further research on alternative methods to obtain and purify large amounts of bacteriocins at reduced costs are necessary to consider industrial scale production. Key words: bacteriocin-Pediococcus-Enterococcus-meat
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