Aplicación de bacteriocinas para el biocontrol de Lactobacillus parabuchneri productores de histamina: eficacia en la eliminación de biofilms

Abstract

[ES] La histamina es una amina biógena tóxica que puede acumularse en altas concentraciones en alimentos fermentados y causar problemas de salud. El principal productor de histamina en quesos es Lactobacillus parabuchneri. Este microorganismo supone un problema en la industria láctea, ya que forma biofilms que actúan como reservorios que contaminan los quesos procesados tras la maduración (rayado, loncheado, etc.), favoreciendo el acúmulo de histamina en el producto final. En este trabajo se analizó la capacidad de dos bacteriocinas, la AS-48 y la nisina, como estrategia para prevenir o eliminar biofilms de cepas de L. parabuchneri productoras de histamina. Primeramente, se confirmó que las cepas seleccionadas para el estudio eran capaces de formar biofilms en placas de poliestireno; las cepas que presentaron mayor capacidad de formar biofilms fueron L. parabuchneri IPLA11151, IPLA11150 e IPLA11129. Además, se determinó que la actividad bactericida de la nisina frente a las cepas de L. parabuchneri fue mayor que la de la AS-48. Debido a esto, los siguientes estudios de prevención y eliminación de biofilms se llevaron a cabo con nisina y con las cepas IPLA11150 e IPLA11129. Los resultados mostraron que en los pocillos pretratados con nisina la cantidad de biofilm formado fue significativamente menor que en los pocillos control sin nisina. Igualmente, se observó que la nisina reducía significativamente biofilms previamente formados de las cepas IPLA11150 e IPLA11129, en comparación con biofilms sin tratar con nisina. Estos resultados demuestran la eficacia de la nisina para prevenir y eliminar biofilms de L. parabuchneri productores de histamina y aportan una aplicación novedosa de este bioconservante en el campo de la seguridad alimentaria para prevenir la acumulación de histamina en los alimentos.

[EN] Histamine is a toxic biogenic amine that can accumulate in high concentrations in fermented foods and causes serious health problems. The main histamine-producing microorganism in cheeses is L. parabuchneri. This microorganism supposes a problem in the dairy industry, since it forms biofilms that act as reservoirs which contaminate processed cheeses after maturation (scratched, sliced, etc.) favouring the accumulation of histamine in the final product. In this work, the capacity of two bacteriocins, AS-48 and nisin, to prevent the formation or eliminate biofilms of histamineproducing L. parabuchneri strains was analysed. First, it was confirmed that the strains selected for the study were able to form biofilms on polystyrene plates; the strains L. parabuchneri IPLA11151, IPLA11150 and IPLA11129 were classified as strong biofilms producers. Furthermore, it was determined that the bactericidal activity of nisin against L. parabuchneri strains was higher than that of AS-48. Because of this, the subsequent studies were carried out with the bacteriocin nisin and the strains IPLA11150 and IPLA11129. The results showed that the amount of biofilm formed was significantly lower in the wells pretreated with nisin than in the untreated controls. Likewise, the treatment with nisin caused a significant reduction in the biomass of preformed biofilms of IPLA11150 and IPLA11129, compared to untreated biofilms. These results demonstrate the efficacy of nisin to prevent and eliminate biofilms of histamineproducing L. parabuchneri and provide a novel application of this biopreservative compound in the field of food safety in order to prevent the accumulation of toxic histamine in food.