Caracterización de bacteriocinas producidas por Lactobacillus helveticus - Lugo Magaña, Olivia (Universidad Autónoma Metropolitana, 2013)
La conservación de alimentos así como la prevención de enfermedades causadas por éstos es un tema que ha motivado la investigación científica. El empleo de aditivos de origen natural es uno de los campos más ampliamente estudiados. Las bacteriocinas son compuestos de naturaleza peptídica sintetizadas ribosomalmente por diferentes bacterias y con propiedades antimicrobianas. Las bacteriocinas de bacterias ácido lácticas son generalmente reconocidas como seguras y por lo tanto son de gran interés para su uso como aditivo en alimentos. En los últimos años se han descubierto y caracterizado nuevas bacteriocinas de bacterias ácido lácticas, que permiten aprovechar al máximo su potencial antimicrobiano En el presente trabajo, se estudió la producción, purificación y caracterización de un péptido que presentó características propias de una bacteriocina. Este péptido fue producido por una cepa de Lactobacillus helveticus y fue probado contra un microorganismo sensible (Listeria innocua) para determinar su actividad antimicrobiana. Al realizar la fermentación de Lactobacillus helveticus en dos medios; uno con Oligomate 55 como fuente de carbono y otro en MRS se encontró que, al utilizar un medió con Oligomatese obtuvo una mayor producción de compuestos antimicrobianos comparado con el MRS. Se evaluaron 3 diferentes metodologías para la purificación de este péptido: ultrafiltración, precipitación y adsorción-desorción en células. Tras realizar las purificaciones se encontró que el método más efectivo para tener la bacteriocina activa fue por adsorción-desorción en células tanto para los extractos de fermentación de un medio con Oligomate 55 como en un medio con MRS. Se determinó por HPLC el peso molecular se encontró que los péptidos presentes en ambos extractos parcialmente purificados con actividad tenían entre 5 y 12 kDa. La evaluación del modo de acción de ambos extractos purificados evidenció un efecto bacteriolítico frente a Listeria innocua, sin embargo al evaluarlo frente a otro microorganismo (Escherichia coli) no se encontró un modo de acción aparente, por lo cual el modo de acción aún no es claro. Finalmente se evaluó el efecto del pH y la temperatura, para ello se aplicó un diseño experimetal 23 para generar una superficie de respuesta para cada extracto sobre la actividad antimicrobiana de las bacteriocinas purificadas de ambos extractos. Probando dos diferentes modelos de regresión múltiple, se encontró que en ambos casos el efecto del pH resulta ser significativo, pero en el caso de la bacteriocina producida en un medio con Oligomate 55 también es significativo el efecto de la interacción del pH y la temperatura. La bacteriocina en ambos casos es estable a pH entre 3 y 5 y a temperaturas de 70 y 80°C.; Food preservation and the prevention of diseases caused by food is an issue that has motivated scientific research. The use of natural additives is one of the topics studied. Bacteriocins are peptide compounds synthesized ribosomaly by different bacteria with antimicrobial properties. Bacteriocins of lactic acid bacteria are generally recognized as safe and therefore are of great interest for use as food additives. In recent years have discovered and characterized new bacteriocins of lactic acid bacteria, which allow us to maximize potential use as antimicrobial In this study, we studied the production, purification, and characterization of a peptide presented characteristics of a bacteriocin. This peptide was produced by a strain of Lactobacillus helveticus and was tested against a sensitive organism (Listeria innocua) to determine its antimicrobial activity. When performing the fermentation of Lactobacillus helveticus in two media Oligomate 55 and MRS, it was found that by using Oligomate 55 medium we obtained higher production of antimicrobial compounds as compared to a MRS medium. 3 different methods were assessed for the purification of this peptide: ultrafiltration, precipitation, and cell adsorption-desorption. After performing the purification it was found that the most effective method to get the active bacteriocin to a good yield was by cell adsorption-desorption in both cell extracts of fermentation medium with Oligomate 55 as MRS medium. Extracts of both media with antimicrobial activity, we determined their molecular weight by HPLC and found that the peptides present had a weight between 5 and 12 kDa. Evaluation mode of action in both purified extracts, showed a bacteriolytic effect against Listeria innocua. However, when evaluated against other microorganisms (Escherichia coli) the mode of action remains unclear. Finally the effect of pH and temperature on the antimicrobial activity of the purified bacteriocins of both extracts was evaluated, testing 2 different regressions models found that in both cases the pH effect is significant, but in the case of the bacteriocin produced by a minimal medium there is also a significant interaction effect of pH and temperature. In both cases the bacteriocin is stable at pH between 3 and 5 and at temperatures of 70 to 80 °C.