Estudio in vitro de la actividad inhibitoria de bacterias acidas lacticas aisladas de la flora autoctona de cereales fermentados sobre hongos productores de aflotoxina B1

Abstract

La producción porcina ha incrementado en los últimos años en la Argentina, siendo cada vez más losproductores que buscan alimentos alternativos para reducir los costos de producción y mejorar losmárgenes de ganancia a través del uso de sustancias alternativas, tales como los residuos de cervecería Debido a que estos productos son susceptibles a la colonización fúngica, es necesario buscar estrategiasde control. Las bacterias ácido lácticas (BAL) presentan una diversidad metabólica con capacidad deproducir biocidas naturales, convirtiéndolas en una alternativa biológica versátil, tecnológicamente viabley con elevada relación costo/beneficio sobre el control fúngico. Teniendo en cuenta que existe uncreciente interés en todo el mundo por la seguridad alimentaria, los cultivos de BAL con alto potencialantifúngico, antimicotoxic,ogénico y alta capacidad de adsorción de micotoxinas, podrían ser de gran valoren la reducción de la exposición a las micotoxinas. El objetivo de este estudio fue evaluar in vitro lainhibición de cepas de Aspergillus sección Flavi, (A. flavus/A. parasiticus productores de aflatoxina B1) porbacterias ácido lácticas aisladas de cereales fermentados. Se les determinó el pH, aw, recuento eidentificación de la flora fúngica y láctica e incidencia natural de aflatoxina B1 (AFB1) a 93 muestras deresiduos de cervecería. Además, se determinó la actividad antimicrobiana homóloga y actividadantifúngica de las BAL. Por otro lado, se analizó la actividad antimicrobiana del sobrenadante libre decélulas (SLC) de las diferentes BAL y se realizó la caracterización de la sustancia tipo bacteriocina através del tratamiento a diferentes temperaturas, valores de pH y enzimas proteolíticas del SLC. Para ladeterminación de las propiedades benéficas de las BAL se realizaron: test de autoagregación,hidrofobicidad de superficie, test de tolerancia a pH ácidos, test de tolerancia a sales biliares, detecciónde la actividad antimicrobiana y determinación de la resistencia a antibióticos. Finalmente, se ensayó lacapacidad de adsorción de AFB, por las cepas lácticas a diferentes valores de pH y concentraciones desales biliares, la estabilidad del complejo previamente formado frente a lavados con PBS y la estabilidaddel complejo BAL-AFBi durante 1 h de incubación con diferentes rangos de pH y concentraciones desales biliares. El género toxicogénico de mayor incidencia fue Aspergillus spp. (77 y 74%) seguido porPenicillium spp. (65 y 52%). La flora láctica estuvo constituida principalmente por Leuconostoc spp.,Lactobacillus spp. y Pediococcus spp. Los recuentos de BAL fueron significativamente (p<0,05) mayorescomparados con el recuento de A. flavus en todas las muestras ensayadas. Se observó una reducciónsignificativa (p<0,05) del crecimiento y de la producción de AFB, cuando se co-cultivaron las BAL con lascepas fúngicas. Estos resultados nos permitieron seleccionar siete cepas de BAL: L. plantarum L12, L brevis L52, L. cellobiosus L56, L. coryniformis subsp. coryniformis L47, P. pentosaceus L6, L mesenteroides L18 y L. mesenteroides L19. Los SLC de dichas cepas presentaron actividadantimicrobiana sobre cepas de E. coli. Lactobacillus brevis L52 y L. cellobiosus L56 sintetizaron unasustancia tipo bacteriocina. Al caracterizar esta sustancia se observó que presentaba estabilidad térmicaentre 50°C y 80°C, a pH ácido y a pH alcalino y resistencia al tratamiento con tripsina. La mayoría de lascepas de BAL mostraron capacidad de autoagregación media, hidrofobicidad de superficie intermedia,viabilidad a pH ácidos, muy buena tolerancia a las diferentes concentraciones de sales biliaresestudiadas, fuerte actividad antimicrobiana sobre cepas de E. coli y S. aureus y sensibilidad variable a losantibióticos evaluados. La capacidad de adsorber AFBi fue específica para cada cepa de BAL Lactobacillus brevis L52 fue la bacteria que adsorbió mayor cantidad de AFB, (70,7%) mientras que elcomplejo L. coryniformis subsp. coryniformis L47- AFBi fue el más estable. La mayoría de las cepas deBAL mostraron mayor capacidad de adsorber AFBi a pH 2 y a bajas concentraciones de sales biliares(0,05%). Aunque en los residuos de cervecería se obtuvo una gran variedad de especies fúngicascontaminando estos alimentos, además, se observó un alto número de BAL, bajos niveles de AFBi enmuchas de las muestras analizadas, bajos recuentos de A. flavus y una fuerte actividad antifúngica yantiaflatoxicogénica de las BAL in vitro. Por lo tanto, las BAL podrían tener un efecto inhibitorio sobre elcrecimiento de especies de A. sección Flavi y la producción de AFBi en los residuos de cervecería, locual convierte a estas cepas lácticas en una potencial alternativa biológica para ser aplicadas en elbiocontrol de hongos toxicogénicos en este tipo de sustrato. La utilización de las BAL L52 y L56 conpropiedades benéficas podrían realizar el control del crecimiento de hongos productores de aflatoxinas, lainhibición de la síntesis de las mismas y/o la adsorción de las toxinas presentes en los alimentosdestinados a los cerdos reduciendo las pérdidas económicas por las aflatoxicosis y mejorando elrendimiento y la productividad del animal. La sustancia tipo bacteriocina producida por L. brevis L52permitiría un mejor control de los microorganismos que habitualmente causan diarreas en los cerdos enla etapa de post destete, siendo esta una alternativa interesante al uso de antibióticos.