Lactic acid bacteria as bioprotective agents against foodborne pathogens and spoilage microorganisms in fresh fruits and vegetables
- Autores: Rosalia Trias
- Directores de la Tesis: Lluís Bañeras (dir. tes.), Esther Badosa Romaño (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Girona ( España ) en 2008
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Emilio Montesinos Seguí (presid.), Dolors Parés i Oliva (secret.), Marta Hugas Maurici (voc.), Jesus García Gil (voc.), María Teresa Aymerich Calvet (voc.)
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- Resumen
El interés en la seguridad microbiológica de las frutas y hortalizas frescas ha aumentado los últimos años ya que, además de la microbiota natural, estos productos pueden contaminarse con microorganismos fitopatógenos o patógenos humanos. Este hecho puede causar considerables pérdidas económicas para la industria alimentaria y también brotes de toxiinfecciones alimentarias. Algunos de los patógenos que pueden contaminar los productos vegetales frescos son patógenos humanos como Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Staphulococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. Otros contaminantes pueden ser hongos fitopatógenos como Penicillium expansum, causante de enfermedades de postcosecha. La presente tesis doctoral tiene como objetivo el uso de bacterias del ácido láctico como organismos bioprotectores para inhibir los microorganismos contaminantes de frutas y hortalizas frescas. Para ello se han utilizado ensayos in vitro y ex vivo. Los resultados obtenidos se han complementado con la determinación de las susbstancias antimicrobianas producidas pr las cepasseleccionadas.
Las bacterias del ácido láctico fueron aisladas de frutas y hortalizas frescas. Se obtuvo una colección de 496 cepas, y se ensayó su capacidad antagonista in vitro frente a cinco microorganismos fitopatógenos (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, Erwinia carotovora, Botrytis cinerea, Monilinia laxa y Penicillium expansum) y cinco indicadores de patógenos humanos (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus). Los resultados mostraron un bajo porcentaje de aislados con buena capacidad antagonista frente a patógenos causantes del deterioro de frutas y hortalizas frescas y de toxiinfecciones alimentarias. Veintitrés de las 496 cepas se seleccionaron como buenos antagonistas y se caracterizaron. Un elevado porcentaje de cepas con potencial de biocontrol fue identificado como Leuconostoc spp. (12). Los demás aislados se identificaron como Lactobacillus plantarum (6), Weissella cibaria (2), Lactococcus lactis (2) y Enterococcus mundtii (1). La producción de ácidos orgánicos, peróxido de hidrógeno y bacteriocinas se ha detectado como compuestos antimicrobianos en las cepas seleccionadas, siendo la acidificación el mecanismo más frecuente. Se detectó producción de bacteriocinas en las cepas de Leuconstoc mesenteroides CM160 y CM135, y su caracterización preliminar sugiere que se trata de bacteriocinas de la Clase lla.
Las cepas de bacterias del ácido láctico se utilizaron en dos ensayos ex vivo. En primer lugar, se realizaron ensayos de eficacia con todas las cepas en manzanas de la variedad Golden Delicius frente a infecciones de P. expansum, causante de la podredumbre azul. La cepa W. cibariaTM128 fue la más efectiva, reduciendo las infecciones en un 50%. Los mecanismos de inhibición de esta cepa no se pudieron determinar, aunque la formación de biofilms podría ser uno de los mecanismos implicados. En segundo lugar, se ensayó la capacidad de bioprotección de las cepas de bacterias lácticas seleccionadas (CM135, CM160, PM249, TM 128 y SE303) frente a S. typhimurium, E. coli y L. monocytogenes en lechuga Iceberg y manzana Golden Delicius. Las bacterias lácticas mostraron buena capacidad de crecimiento en los dos modelos, aunque las poblaciones finales eran mayores en lechuga que en manzana. Los ensayos de eficacia se realizaron con altas concentraciones de bacterias lácticas para determinar el potencial antagonista frente a patógenos causantes de toxiinfecciones alimentarias. En el presente estudio, las bacterias lácticas interfirieron eficientemente con el crecimiento de dos de los tres patógenos probados, S. typhimurium, y L. monocytogenes en manzana y en lechuga, pero tuvieron poco efecto frente a E. coli. Finalmente, los ensayos dosis-respuesta se realizaron con las cepas Leuconostoc mesenteroides CM135, CM160 y PM249 frente a L. monocytogenes. Entre las tres cepas probadas, L. mesenteroides CM160 fue la más efectiva a altas dosis de patógenos. En resumen, se seleccionaron dos cepas de entre la colección de 496 aislados de bacterias del ácido láctico aisladas de frutas y hortalizas frescas. La cepa W. cibaria TM128 se seleccionó por su capacidad de inhibición de la infección de P. expansum ex vivo, y la cepa L. mesenteroides CM160 por su inhibición de L. monocytogenes en lechuga Iceberg y manzanas Golden Delicious. El potencial de uso de las bacterias del ácido láctico se ve reforzado, ya que no se observaron modificaciones en el aspecto general del producto, incluyendo pectinolítica o malos olores, en ninguno de los ensayos realizados.
