Bacterias de acido láctico, Diapositivas de Biotecnología

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Bacterias de acido

lactico

Importancia en los alimentos y

en la salud

• Los alimentos además de ser una fuente de nutrientes, a menudo constituyen un medio de cultivo ideal para la multiplicación microbiana. Las bacterias ácido lácticas (BAL) son microorganismos que tienen diversas aplicaciones, siendo una de las principales la fermentación de alimentos como la leche, carne y vegetales para obtener productos como el yogurt, quesos, encurtidos, embutidos, ensilados, etc. Asimismo, las BAL son de gran utilidad en la producción de vinos y cerveza.
• En ese sentido, la mayoría de los probióticos pertenecen a las BAL y son usadas por la industria alimentaria en la elaboración de productos fermentados y como complementos alimenticios con la finalidad de promover la salud; también en el área pecuaria son utilizados para mejorar la producción animal. El presente artículo describe las características de las BAL, la aplicación en tecnología de alimentos y su uso como probióticos.

Bacterias de acido láctico en los

alimentos

• Por lo tanto, estos microorganismos son generalmente utilizados como

cultivos iniciadores en la elaboración y conservación de productos

lácteos, tales como leche acidificada, yogurt, mantequilla, crema, kefir,

y quesos; así como también en el procesamiento de carnes, bebidas

alcohólicas y vegetales. Clasificación. La clasificación de las BAL en

géneros diferentes es basada en principio en la morfología, modo

fermentación de la glucosa (homofermentativas y heterofermentativas),

el crecimiento a diferentes temperaturas, la configuración del ácido

láctico producido, habilidad para crecer a alta concentración de sal y

tolerancia ácida o alcalina.

Clasificacion

• En la naturaleza existen los siguientes géneros: Aerococcus, Alloinococcus, Carnobacterium, Dolosigranulum, Enterococcus, Globicatella, Lactobacillus, Lactococcus, Lactosphaera, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus y Weisella. Sin embargo, los géneros más representativos son:
• Lactobacillus
• Bifidobacterium
• Pediococcus
• Streptococcus y Leuconostoc (Figura 1). Figura 1 a) Bifidobacterium, b) Lactobacillus

Fuentes de bacterias láctica usadas en alimentos fermentados

• Las bacterias lácticas involucradas en fermentaciones de alimentos pueden entrar en los mismos por las vías siguientes (Lücke, 1995): 1.- Pueden estar presentes en la materia prima en números suficientes para crecer más que otros microorganismos. Este es el caso en fermentaciones tradicionales de vegetales y embutidos. 2.- Pueden estar presentes en el equipo usado para preparar y fermentar el alimento, por ejemplo en grietas finas y nichos de barriles de madera usados para salmuera en alimentos tales como pepinos, aceitunas o pescado.

• 3.- Material de una fermentación previa (por ejemplo, suero de manufactura de quesos) usado para inocular un nuevo lote.
• 4.- Aditivos conocidos empíricamente y que contienen los agentes requeridos que son añadidos.
• (^) 5.- Cultivos añadidos que contienen una mezcla compleja de iniciadores que han sido propagados como un cultivo mixto.
• (^) 6.- Cultivos que son añadidos y que contienen una o más cepas definidas propagadas como cultivos puros. Uso de BAL en leches fermentadas y otros alimentos. La fermentación de la leche para la elaboración de diversos productos es una práctica muy antigua, la cual seguramente se originó sin intención durante el almacenamiento del alimento. Las leches fermentadas son productos preparados a partir de la leche entera, parcial o totalmente descremada, concentrada o bien sustituida, total o parcialmente con leche descremada en polvo, pasteurizada o esterilizada y fermentada por medio de microorganismos específicos, siendo los principales las BAL

• particularmente en el caso de leches fermentadas tradicionales, los microorganismos que intervienen en su elaboración pueden variar de acuerdo con la región, el procedimiento de inoculación y aun de las variaciones climáticas. En México el yogurt se elabora industrialmente, siendo por muchas razones la leche fermentada más importante y el más ampliamente difundido, el yakult, jocoque (que es equivalente a buttermilk elaborado en Estados Unidos), y en menor proporción el labne o jocoque árabe
• Las principales funciones de las bacterias lácticas en productos lácteos son: la producción de ácido, la inhibición de microorganismos indeseables, la reducción de riesgos higiénicos, la coagulación de la leche, sinéresis del lactosuero, la reducción del contenido de azúcares, formación de aromas como los producidos por el diacetilo y acetaldehído en la mantequilla, la producción de gas requerida para la formación de hoyos en ciertos tipos de quesos y la proteólisis necesaria durante la maduración de los mismos. Además, las BAL disminuyen la lipólisis, lo cual evita la rancidez en los productos lácteos.

Streptococcus thermophilus, Provee

sabor, gusto suave y delicado y

promueve la cuajada, mejora la

digestión, absorción, contribuye a

promover la salud Bebidas fermentadas

a base de leche Streptococcus lactis,

Streptococcus cremoris, Lactobacillus

herveticus Adiciona sabor, contribuye a

promover la salud Quesos Streptococcus

lactis, Streptococcus diacetilactis

Promueve el cuajado, provee aroma y

sabor Mantequilla madurada

Lactobacillus lactis, Streptococcus

diacetilactis Promueve moderado sabor

agrio y aroma Crema ácida

Streptococcus lactis, Streptococcus

cremoris Leuconostoc cremoris

Streptococcus lactis ssp. diacetylactis

Uso de BAL en ensilados forrajeos

• El ensilaje es un método de conservación para la mayoría de los forrajes usados en la alimentación del ganado, el cual está basado en la fermentación ácido láctica en estado sólido bajo condiciones anaeróbicas.Por medio de este proceso las BAL nativas presentes en el forraje, o bien adicionadas como cultivo iniciador, convierten los azúcares solubles en ácidos orgánicos entre los que predomina el ácido láctico. Como consecuencia el pH es disminuido hasta un nivel en que las bacterias indeseables quedan inhibidas y la mayor parte del forraje es conservado. El desarrollo de las BAL tiene lugar a valores de pH entre 4.5 y 6, deteniéndose su actividad a un pH entre 3.2 y 3.8, aunque con rendimientos de ácido láctico diferentes según sean homofermentativas o heterofermentativas. El contenedor donde se realiza el proceso fermentativo se llama silo y el producto obtenido es llamado ensilado presentando características sensoriales y nutritivas satisfactorias para ser utilizado en alimentación de rumiantes. Por medio de este método de conservación es posible ensilar casi cualquier material vegetal, incluyendo los subproductos. Los cultivos más importantes para ensilar son el maíz (planta completa), alfalfa y varios pastos; además el trigo (planta completa), sorgo y varias legumbres

Ventajas

• Sin embargo, cuando es producido por fermentación con bacterias lácticas ofrece las ventajas siguientes:
• a) se evita la compra de ácidos, los cuales son de alto costo, además muchos son corrosivos, requiriendo ser neutralizado el producto antes de ser consumido por los animales,
• b) es fácil el mantenimiento y reproducción del cultivo iniciador de bacterias lácticas utilizado; además, es fácil el secado ya que el ensilado de pescado por fermentación presenta mayor contenido de sólidos que el ensilado químico
• Desde el punto de vista nutricional, la digestibilidad de las proteínas del ensilado de pescado obtenido por fermentación láctica es mayor que por adición de ácidos; además, la fermentación ayuda a estabilizar el aceite evitando así la rancidez del producto; por lo tanto, resulta más atractivo para los animales

Lactobacillus

• Microorganismos usados como probióticos Lactobacillus acidophillus Bifidobacterium bifidum Lactobacillus plantarum Bifidobacterium infantis Lactobacillus casei Bifidobacterium adolescentis Lactobacillus casei spp.
• Los probióticos son utilizados por la industria alimentaria en la elaboración de los llamados alimentos probióticos siendo aquellos a los que se les han adicionado microorganismos que benefician la salud del hospedero manteniendo un equilibrio en la flora intestinal. En el mercado existe una gran variedad de productos probióticos que pueden venir en diferentes presentaciones como leches fermentadas, siendo el yogur la más usual. También pueden ser presentados en forma de tabletas, cápsulas, polvos o sobrecitos conteniendo la bacteria en forma liofilizada. Asimismo, los probióticos pueden ser encontrados en forma de suplemento y como componentes de alimentos y bebidas.

• Beneficios en la salud atribuidos a probióticos
• A: Para combatir: Desarrollo de microflora nativa en el intestino. Control de infecciones en el intestino por patógenos entéricos. Control de infecciones en el tracto urogenital. Intolerancia a la lactosa.
• B: Para reducir: Incidencia de diarreas. Tumores de cáncer en colon (y otros órganos). Colesterol sérico y enfermedades cardiacas.
• C: Para estimular: Sistema inmune. Movimiento intestinal. Mantenimiento de la flora intestinal y tratamiento de problemas digestivos El consumo de productos lácteos fermentados y células vivas de BAL han sido sugeridos para controlar diferentes tipos de diarrea (de viajeros, crónica, pediátrica) en adultos y niños. Algunos de los productos comerciales disponibles para combatir tales diarreas son: productos lácteos fermentados como el yogurt conteniendo células vivas de Lactobacillus bulgáricus y Streptococus thermophilus y sus metabolitos, productos similares conteniendo células vivas y metabolitos de Lab. acidophilus, Lab. reuteri y Bifidobacterium spp., leche pasteurizada inoculada con células vivas ( 106 /ml) de las últimas tres especies y tabletas, cápsulas y polvos conteniendo una o más de esas especies .Las bacterias probióticas han sido usadas para restablecer la flora intestinal normal durante la terapia con antibióticos

-. Dada la controversia existente, es necesaria más investigación en la que se consideren los siguientes aspectos:

• a) Mejor cuidado y control del proceso de preparación y conservación de los probióticos,
• b) viabilidad de la cepa o mezcla de cepas probióticas al pasar el tracto digestivo,
• c) dosificación específica y tiempo de consumo,
• d) mejor diseño del experimento,
• (^) e) realización de ensayos clínicos y de preferencia que incluya la participación de expertos de varias disciplinas relacionadas,
• f) estudio de posibles efectos nocivos de los probióticos.

Frazier, W.C., Westthoff, D.C. 2000. Microbiología de los Alimentos. Editorial Acribia. 4ª Edición. Zaragoza España. Gil Martínez, A. 2006. Preelaboración y conservación de alimentos. Madrid: Akal.  Hicks, C.L., Allauddin, M., Langlois, B. E. and O´ Leary, J. 1982. Psychrotrophic bacteria reduce cheese yield. J. Food Prot. 45:331-334.  Holck, Axelsson, Birkeland, Aukrust y Blom, 1992. Purification and amino acid sequence of sakacin A, a bacteriocin from Lactobacillus sakeiLb706. J. of Gen. Microbiol. 138: 2715-  Jay, J.M. 1994. Microbiología moderna de los alimentos. Editorial Acribia. 4ª Edición. pp 441-475. Zaragoza, España.  Jack, R.W., Tagg, J.R., Ray, B., 1995. Bacteriocins of Gram positive bacteria. Microbiol. Mol. Biol. Rev.59 :171-  Joerger, M.C. and T.R. Klaenhammer. 1986. Characterization and purification of helveticin J: evidence for a chromosomally determined bacteriocin produced by Lactobacillus helveticus-jugurt 481. J. Bacteriol. 167:439-446. 31