BACTERIOCINAS
Historia
La primera descripción de actividades relacionadas con las
bacteriocinas se publicó hace muchos años, cuando se descubrió un antagonismo
entre cepas de Escherichia coli. Originalmente,
estas sustancias fueron llamadas colicinas. Sin embargo las primeras
observaciones en BAL (Bacterias Ácido
Lácticas) comenzaron en 1928, cuando se describió cómo ciertas cepas de Lactococcus empleadas en la fabricación
de quesos producían un efecto inhibidor del crecimiento de otras BAL y potencialmente
podían inhibir el crecimiento de bacterias patógenas y nocivas para la
conservación del queso. En 1933 se describió por primera vez esa sustancia de
naturaleza peptídica con actividad antimicrobiana producida por cepas de la
especie Lactococcus lactis subsp. lactis, que posteriormente se denominó
nisina. La nisina es, por tanto, la bacteriocina que tiene un historial más
largo de uso seguro en alimentación y la que ha sido más estudiada. En 1953 se
comercializó por primera vez en Inglaterra, en 1969 se aprobó su uso en
alimentación por la OMS (Organización Mundial de la Salud) y en 1983 se incluyó
en la lista de aditivos de la U.E. con el número E234; poco después, en 1988,
fue aprobada por la FDA (Food and Drug Administration) norteamericana.
Definición
Las bacteriocinas son sustancias peptídicas con actividad
antimicrobiana, producidas por diferentes cepas bacterianas, estos péptidos
inhiben el crecimiento de cepas bacterianas (aunque de reducido espectro, ya que
solo actúa sobre cepas similares a las bacterias que las producen, relacionadas
filogenéticamente, aunque también se ha observado que inhiben a otras
bacterias, además de hongos, y algunos parásitos). Son termoresistentes, e
hidrolizadas por las proteinasas gástricas, activas a pH bajo, inocuas para los
consumidores y estables en los alimentos, son utilizados como conservantes
naturales en la industria alimentaria. El empleo de productos biológicos como
las bacteriocinas para inhibir o destruir a microorganismos patógenos, es un
método de gran interés en la industria alimentaria que tiene como objetivo
final la obtención de alimentos más seguros para el consumidor.
“El uso de cepas probióticas productoras de bacteriocinas resulta una
estrategia interesante para restringir o reducir el uso de antibióticos, debido
a que estos han provocado marcadas resistencias bacterianas, destrucción de los
ecosistemas y elevados costos de producción.”
Clasificación
Bacteriocinas producidas por Gram Positivas: son más
abundantes, poseen mayor diversidad estructural, poseen un espectro de acción
ampli, pueden inhibir el crecimiento de bacterias Gram positivias y Gram
negativas, hongos, virus e incluso de células eucariotas humanos y bovinos. La mayoría
de las bacteriocinas corresponde a las producidas por las Bacterias Ácido
Lácticas (BAL), por ello, se clasifican a estas bacteriocinas en: Clase I o
Lantibióticos (para las que contienen lantionina) y Clase II, para las demás
bacteriocinas.|
CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIOCINAS
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CLASE I(LANTOBIOTICOS)
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NO
LANTOBIOTICOS
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Son
péptidos pequeños activos a nivel de membrana y que contienen algunos aminoácidos
poco comunes como antionina, b-metil-lantionina y dihidroalanina. Un ejemplo
bien conocido de estas bacteriocinas es la nisina. A su vez, en función de su
estructura y modo de acción, los lantibióticos se subdividen en 2 grupos:
CLASE IA: Péptidos elongados y catiónicos
que actúan a nivel de membrana.
CLASE IIB: Péptidos globulares e hidrófobos que actúan como inhibidores enzimáticos.
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Son
péptidos pequeños (< 10 kDa) y termoestables, que actúan a nivel de la
membrana plasmática. El representante más característico de este grupo es la
pediocina PA-1, la bacteriocina más estudiada después de la nisina.
Se
identifican tres subclases:
Clase IIA: Péptidos
activos contra Listeria. Pediocina PA-1 y la
sakacina P.
Clase IIB: Formadores de complejos para la formación de poros. Lactococcina G y
las plantaricinas EF y JK.
Clase IIC: péptidos pequeños, termoestables, no modificados bacteriocinas. Divergicina A y acidocina B.
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CLASE III
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CLASE IV
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Bacteriocinas de elevado tamaño molecular
(>30 kDa) y
termolábiles. Las bacteriocinas más conocidas de esta clase son helveticina
J. V, acidofilicina Ay lactacinas A y B.
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Bacteriocinas complejas. Son péptidos con una
parte proteica y una o más fracciones lipídicas o glucídicas necesarias para
su actividad biológica. Por tanto, esta clase incluye bacteriocinas que se consideran
como glicoproteínas (lactocina S) o como lipoproteínas (mesenterocina 52).
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CLASE V
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Bacteriocinas de estructura circular y no modificadas
postraduccionalmente. A esta clase pertenecen la enterocina AS-48 y la
gasericina A.
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Etapa1: la carga positiva de la nisina, incrementa la interacción con las cargas negativas de los componentes de la pared celular.
Aplicaciones de las bacteriocinas
“En la actualidad los consumidores se encuentran más
interesados en adquirir productos naturales, con un mayor valor nutricional y
menor cantidad de aditivos químicos.”
Diversos trabajos se han
realizado en la búsqueda de bacterias ácido lácticas productoras de sustancias
antimicrobianas (bacteriocinas) que pudieran competir con patógenos alimentarios
clásicos. Los alimentos usados para la obtención de estas cepas con capacidad
antimicrobiana son de elaboración artesanal. Hay que resaltar que en los trabajos,
el género Lactobacillus presenta el mayor número de aislados con capacidad bactericida
frente a patógenos como Listeria, Staphylococcus aureus y Enterococcus, y además
hubo ensayos en lo que se enfrentó con Gram negativas como E. coli observando una
capacidad bactericida pero en menor grado.
En Perú, existen
diversos alimentos fermentados, elaborados artesanalmente que pueden ser
productores de bacterias ácido lácticas con capacidad de producción de
bacteriocinas. Estos alimentos son: queso, yogurt, chicha de jora, masato, por
mencionar algunos.
