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Identificación y caracterización parcial de proteínas con actividad antimicrobiana producidas por Lactobacillus Paraplantarum aislada de un producto cárnico
No full textLactic acid bacteria (BAL) can produce antimicrobial protein compounds like bacteriocins, peptidoglycan hydrolases (PGHs) and recently, some ribosomal proteins have been identified. Among the BAL genera that produce antimicrobial protein compounds are Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Enterococcus and Lactobacillus. In the working group led by PhD Edith Ponce Alquicira (UAM-Iztapalapa) a strain of a meat product (salami) with antimicrobial activity was isolated. Therefore, the aim of this work was to determine if the antimicrobial activity present in the cell-free extract (supernatant) is due to antibacterial protein compounds, as well as to evaluate the effect of carbon and nitrogen concentration in the culture medium on antimicrobial activity. The amplification of the 16S rRNA gene reference gene and the recA gene; in addition to the protein profile obtained by mass spectrometry (MALDI-TOF-Biotyper), they were used to identify the strain. Once the strain was identified as Lactobacillus paraplantarum, the antimicrobial activity of the cell-free extract (supernatant) produced by the strain was determined, as well as the bacteriocin and PGH extracts by agar diffusion test. Proteins with antimicrobial activity were identified using zymograms against Micrococcus lysodeiktikus and polyacrylamide gels (SDSPAGE), where bands corresponding to antimicrobial activity were sent to be identified by mass spectrometry. Subsequently, the effect of different carbon and nitrogen concentrations in the culture medium on growth kinetics, pH and antimicrobial activity. In addition, the antogonic activity of L. paraplantarum was determined against microorganisms of interest in food. Finally, the nature of the antimicrobial activity of PGH extract was identified by the method of substrate specificity. In the identification of the complete 16S rRNA gene, the percentage of similarity of the strain with respect to a BLAST-n sequence was 92% for L. plantarum and L. paraplantarum, so amplification of the recA gene was performed for differentiation of these two species; being positive for L. paraplantarum with an amplicon of 107 bp. The identification by genus and species was corroborated by mass spectrometry with a 2.16 score generated by MALDI-TOF Biotyper. With regard to antimicrobial activity, extracts obtained from L. paraplantarum showed antimicrobial activity against Listeria innocua, with an activity 2.3 times higher in PGH extract with regard to the extract of the bacteriocin (ribosomal protein). On the other hand, L. paraplantarum presented bands of antimicrobial activity in 13.1- and 66.6- kDa in polyacrylamide gels, Tris-Tricine and Tris-Glycine, respectively, obtaining as a result of mass spectrometry identification for the low protein molecular weight to the 50S ribosomal protein L14 and for the high molecular weight protein, a muraramidase, which was verified by substrate specificity by testing positive for Nacetylmuramidase. These results provide relevance, due to the first vision of antimicrobial activity by a ribosomal protein and a PGH produced by L. paraplantarum; demonstrating the strain´s ability to produce new ampromicrobial compounds. Therefore, its research is suggested for use in the food industry as bioconservatives and in the pharmaceutical industry as a replacement for antibiotics. Regarding the effect of different carbon and nitrogen concentrations on the culture medium, greater growth and antimicrobial activity in L. paraplantarum was obtained by increasing 2.1 times the concentration of nitrogen in the culture medium. Finally, L. paraplantarum presented antagonistic activity against microorganisms of interest in foods such as L. innocua, Weissella viridescens, Salmonella spp. and Escherichia coli.Las bacterias ácido lácticas (BAL) pueden producir compuestos de naturaleza proteica con actividad antimicrobiana como bacteriocinas, peptidoglucano hidrolasas (PGHs) y recientemente identificadas, algunas proteínas ribosomales. Dentro de los géneros de BAL productoras de compuestos antimicrobianos de naturaleza proteica se han reportado Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Enterococcus y Lactobacillus. En el grupo de trabajo dirigido por la Dra. Edith Ponce Alquicira (UAM-Iztapalapa) se aisló una cepa de un producto cárnico (salami) con actividad antimicrobiana; por lo que el objetivo de este trabajo fue determinar si la actividad antimicrobiana presente en el extracto celular se debe a compuestos antimicrobianos de naturaleza proteica, así como evaluar el efecto de la concentración de carbono y nitrógeno en el medo de cultivo en la actividad antimicrobiana. La cepa de estudio fue identificada como Lactobacillus paraplantarum mediante amplificación del gen de referencia 16S ARNr y del gen recA; además del perfil proteico obtenido por espectrometría de masas (MALDI-TOF-Biotyper). Se determinó la actividad antimicrobiana del extracto crudo producido por esta cepa, así como de los extractos de bacteriocinas y PGHs mediante la prueba de difusión en agar. Se observó la actividad antimicrobiana de las proteínas mediante el empleo de zimogramas contra Micrococcus lysodeikticus; las bandas correspondientes a la actividad antimicrobiana fueron identificadas por espectrometría de masas. Posteriormente, se evalúo el efecto de diferentes concentraciones carbono y nitrógeno en el medio de cultivo sobre la cinética de crecimiento, pH y la actividad antimicrobiana. Además, se determinó la actividad antagónica de L. paraplantarum frente a microorganismos de interés en los alimentos. Finalmente se identificó la naturaleza de la actividad antimicrobiana del extracto de PGH mediante el método de especificidad de sustrato. En la identificación del gen 16S ARNr completo, el porcentaje de similitud de la cepa con respecto a una secuencia del BLAST-n fue del 92% para L. plantarum y L. paraplantarum, por lo que se realizó la amplificación del gen recA para la diferenciación de estas dos especies; siendo positivo para L. paraplantarum con un amplicón de 107 pb. La identificación por género y especie se corroboró por espectrometría de masas con un nivel de fiabilidad de 2.16 generado mediante MALDI-TOF Biotyper. Con respecto a la actividad antimicrobiana, los extractos obtenidos de L. paraplantarum mostraron actividad antibacteriana contra Listeria innocua, con una actividad 2.3 veces mayor en el extracto de PGH con respecto al extracto de la bacteriocina (proteína ribosomal). Por otra parte, L. paraplantarum presentó bandas de actividad antibacteriana en 13.1- y 66.6- kDa en geles de poliacrilamida, Tris-Tricina y Tris-Glicina, respectivamente. Los resultados de la identificación por espectrometría de masas fueron para la proteína de bajo peso molecular, la 50S proteína ribosomal L14 y para la proteína de alto peso molecular, una muraramidasa, el cual se verificó mediante especificidad por sustrato al dar positivo para N-acetilmuramidasa. Los resultados obtenidos proporcionan relevancia, debido a la primera visión de actividad antimicrobiana por una proteína ribosomal y una PGH producida por L. paraplantarum, demostrando la capacidad de la cepa en producir nuevos compuestos antimicrobianos. Por lo que se sugiere su investigación para uso en la industria alimentaria como bioconservadores y en la industria farmacéutica como reemplazo a los antibióticos. En cuanto al efecto de las diferentes concentraciones carbono y nitrógeno en el medio de cultivo, se obtuvo un mayor crecimiento y actividad antimicrobiana en L. paraplantarum al incrementar 2.1 veces la concentración de nitrógeno en el medio de cultivo. Por último L. paraplantarum presentó actividad antagónica contra microrganismos de interés en alimentos como L. innocua, Weissella viridescens, Salmonella spp. y Escherichia coli
Determinación del mecanismo de resistencia a la acción inhibitoria de la bacteriocina producida por Pediococcus parvulus MXVK 133
No full textEl objetivo principal de este trabajo fue estudiar el mecanismo por el cual las cepas de Listeria generan resistencia a la pediocina cuando ésta se adiciona en altas concentraciones. Los resultados mostraron que el uso de la bacteriocina en concentraciones de 133, 533 y 1,060 UA/mL de cultivo, solo prolongó la fase lag de las cepas de Listeria durante 9 h, pues después de ese tiempo, el comportamiento de las cepas fue similar al de las cepas testigos (cepas que crecieron en medio libre de bacteriocina). La adición de 1,600 UA/mL de cultivo, generó cepas de tipo resistente pues su crecimiento fue similar al de las cepas testigo. Esta resistencia se atribuyó un posible cambio en el tipo de fermentación, es decir, de fermentación láctica a fermentación ácido mixta, pues dicho cambio le confirió la generación de una molécula más de ATP la cual utilizó para formar más biomasa en comparación con las cepas testigo; asociado a la disminución de la velocidad específica de crecimiento así como a la velocidad de consumo de glucosa. También se determinaron las concentraciones mínimas inhibitorias para cada cepa, siendo de 1190, 1426, 6140, 1666 y 1724 para Listeria innocua ATCC33090, Listeria monocytogenes Scott A, LM82, LMB 911204/47 y LMB 92000/48 respectivamente. No se detectaron diferencias significativas en la composición de los ácidos grasos totales de la pared celular de las cepas de Listeria por medio de cromatografía de gases. En observaciones al microscopio electrónico, las cepas resistentes presentaron septas en la pared celular.
De esta manera, el trabajo aporta un posible mecanismo que explique la resistencia de las cepas de Listeria al ser cultivadas en presencia de altas concentraciones de bacteriocina, así como la mínima cantidad permisible para que dicha resistencia no se genere, pues así, dentro del campo de una posible aplicación de esta bacteriocina ya se tiene un antecedente sobre que concentraciones son posibles de utilizar en un sistema alimentario sin la generación de resistencia. Palabras clave: pediocina, Listeria innocua, Listeria monocytogenes y resistencia.The aim of this study was to analyze the mechanism by which the Listeria strains generate resistance to pediocin when it is added in high concentrations. Results showed that the use of bacteriocin at concentrations of 133, 533 y 1,060 AU/mL of culture, only prolonged the lag phase in Listeria strains during 9 h, but after this period, the behavior of the strains was similar to that of wild strains (strains that grew in a medium without bacteriocin). Addition of 1,600 AU/ mL of culture, generated resistant strains, when they were grown under conditions similar to those of the wild strains. This resistance was attributed to a possible shift in fermentation pathway, from lactic fermentation to mixed acid fermentation. Such shift generates an additional molecule of ATP, used to form more biomass as compared with the wild strains; this behavior is associated with a decrease of the specific growth rate as in the case of glucose consumption. The calculated minimum inhibitory concentrations for each strain were the following: 1190, 1426, 6140, 1666 and 1724 for Listeria innocua ATCC33090, Listeria monocytogenes Scott A, LM82, LMB 911204/47 and LMB 92000/48, respectively. No significant differences were detected in the composition of total fatty acids of Listeria strains by gas chromatography. Furthermore, observations with an electronic microscope showed that resistant strains presented more cell wall septs than wild strains that could be associated to the observed higher growth rate. Thus, this study proposes a possible mechanism to explain the resistance of Listeria strains when grown in the presence of high concentrations of bacteriocins. Furthermore, the minimum does required to prevent bacteriocin resistance were established, which could have a promising application in food industry. Key words: pediocin, Listeria innocua, Listeria monocytogenes and resistance
ESTUDIOS PRELIMINARES DE LA CONTRIBUCION DE LAS FASES LIPIDICA Y ACUOSA DE UNA EMULSION CARNICA MODELO A LA PERCEPCION DE AROMA A CARNE
No full text“EVALUACION DE LOS CAMBIOS ESTRUCTURALES Y FISICOQUIMICOS DEL MANTO DE CALAMAR GIGANTE (DOSIDICUS GIGAS) DURANTE EL ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACION O CONGELACION”
No full textEfecto de la suplementación de vitamina d3 y 25-hidroxicolecalciferol en la calidad microbiológica y estabilidad oxidativa de carne de cerdo
No full textEVALUACION DE PROPIEDADES FISICOQUIMICAS Y ANTIMICROBIANAS DE PELICULAS COMESTIBLES ADICIONADAS CON NISINA Y/O GLUCOSA OXIDASA
No full textCARACTERIZACION BIOQUIMICA Y MOLECULAR DE LAS BACTERIOCINAS PRODUCIDAS POR PEDIOCOCCUS EDIOCOCCUS PARVULUS MXVK133 Y ENTEROCOCCUS NTEROCOCCUS FAECALIS MXVK22 AISLADAS DE PRODUCTOS CARNICOS MEXICANOS
No full textCAMBIOS EN PARAMETROS FISICOQUIMICOS RELACIONADOS CON LA CALIDAD DE LA CARNE DE CERDO SOMETIDA A FERMENTACION LACTICA COMO METODO DE BIOCONSERVACION
No full textASPECTOS DE SEGURIDAD DE ENTEROCOCCUS FAECIUM MXVK29 Y ENTEROCOCCUS FAECALIS MXVK22 AISLADOS DE PRODUCTOS CARNICOS Y CARACTERIZACION MOLECULAR DE SUS BACTERIOCINAS
No full textPropuesta para una línea de procesamiento de un producto cárnico tratado térmicamente elaborado a partir de carne de cordero
No full textEn el presente trabajo se presenta la propuesta para establecer una línea de producción de birria enlatada, la cual comprende tres etapas. En la primera etapa se comprendió una revisión bibliográfica y encuesta para la definición de la formulación del producto. Esta primera propuesta de formulación se ensayó en la planta piloto y posteriormente se sometió a evaluación sensorial con ayuda de un panel de jueces entrenados para obtener un perfil descriptivo del producto en comparación con una muestra comercial. Del mismo modo se determinaron los parámetros fisicoquímicos para obtener la descripción de las características fisicoquímicas, toxicológicas y microbiológicas del producto con base en hizo una descripción con base en la NOM-130-SSA1-1995. Toda esta información se empleó en la propuesta de definición del producto denominado birria enlatada. En esta misma etapa se propuso el diagrama de bloques del proceso productivo, así como la maquinaria pertinente para la elaboración del producto. Además se realizó un análisis de los entornos económico, político-legal, social, científico-tecnológico y ambiental con la finalidad de conocer las fuerzas, oportunidades, debilidades y amenazas, así como los riesgos y las situaciones actuales del país y el mundo que afectan el desarrollo del proyecto. La segunda etapa comprendió el estudio del mercado para determinar los valores de demanda, oferta y balance oferta-demanda a través de encuestas al público en general. Los resultados mostraron que el producto tiene altas posibilidades de incursionar en el mercado nacional, ya que el balance oferta-demanda es menor a uno, indicando que el mercado no está cubierto por lo que cabe la posibilidad de incursionar en éste. Finalmente en la tercera etapa se estableció un canal de distribución para la birria enlatada, así mismo se determinó el precio de venta y se identificaron productos similares ya existentes en el mercado. También se propuso el sistema HACCP al proceso de elaboración de la birria enlatada y se realizó el diagrama de Gantt del proceso productivo, la distribución de la planta productora, la distribución del equipo en el área de proceso y el organigrama de la empresa
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