Marco Teorico
Páginas: 5 (1033 palabras)
Publicado: 23 de julio de 2012
EL MARCO TEORICO
La primera descripción de actividades relacionadas con las bacteriocinas se publicó hace más de ochenta años, cuando se descubrió un antagonismo entre cepas de Escherichia coli. Originalmente, estas sustancias fueron llamadas colicinas (Gratia, 1925). Sin embargo las primeras observaciones en BAL comenzaron en 1928, cuando se describió cómo ciertas cepas de Lactococcusempleadas en la fabricación de quesos producían un efecto inhibidor del crecimiento de otras BAL (Rogers and Whittier, 1928) y potencialmente podían inhibir el crecimiento de bacterias patógenas y nocivas para la conservación del queso.
En 1933 se describió por primera vez esa sustancia de naturaleza peptídica con actividad antimicrobiana producida por cepas de la especie Lactococcus lactis subsp.lactis, que posteriormente se denominó nisina (Mattick and Hirsch, 1947). La nisina es por tanto la bacteriocina que tiene un historial más largo de uso seguro y la que ha sido más estudiada. En 1953 se comercializó por primera vez en Inglaterra, en 1969 se aprobó su uso en alimentación por la OMS (Joint Food and Agriculture Organization/World Health Organization Expert Committee on FoodAdditives) y en 1983 se incluyó en la lista de aditivos de la U.E. con el número E234; poco después, en 1988, fue aprobada por la FDA (Food and Drug Administration) norteamericana (Cotter et al., 2005).
El producto Nisaplin ND (non-dairy nisin) no contiene las proteínas lácteas, lo cual favorece su solubilidad en medio acuoso, contiene un 6,25 % de nisina, NaCl (90 %), carbohidratos (2 %) yproteína (aproximadamente un 3 %). Su actividad cubre un espectro amplio de bacterias Gram positivas, entre las que cabe destacar Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes (Cintas et al., 2001) y Clostridium sp. (O'Sullivan et al., 2002).
En 1971 se caracterizó la nisina A como un miembro de la familia de los lantibióticos (clase I de bacteriocinas), es un péptido pequeño (34 aminoácidos),termorresistente, que contiene el aminoácido modificado lantionina.
La síntesis de la nisina A es compleja, requiere procesos de transcripción, traducción, modificaciones post-traduccionales, secreción y procesamiento de señales celulares muy variadas (Engelke et al., 1992; Montville and Chen, 1998). Es un péptido policíclico compuesto por residuos aminoacídicos deshidratados (dehidroalanina ydehidrobutirina) y cinco anillos de lantionina y/o β-metil-lantionina formados por puentes disulfuro, en su cadena aminoacídica (Rollema et al., 1996; Cotter et al., 2005; Cheigh and Pyun, 2005). Tiene carácter catiónico y es una molécula anfipática ya que posee el extremo
N-terminal hidrofóbico y el extremo C-terminal contiene la mayoría de los aminoácidos
cargados e hidrofílicos. Además loscinco anillos de su estructura tienen una cara hidrofóbica y otra hidrofílica. Existen dos variantes de esta bacteriocina, la nisina A y nisina Z, que difieren únicamente en el aminoácido 27 (Figura 1).
Existiendo una variedad de factores que intervienen en el crecimiento de
y que estos factores repercuten en la producción de la nisina. Muchos ores proponen diversos modelos matemáticos paraexplicar y obtener p rámetros constantes del crecimiento de dicha bacteria, sin embargo las respuestas que se obtiene no siempre tiene sentido biológico sino matemático. El mayor atributo de un modelo es predecir el evento biológico con una elevada correlación con la realidad. En este aspecto existen modelamientos del incremento de la biomasa de acuerdo una ecuación logística, el consumo de sustratoasociado al mantenimiento del metabolismo (no crecimiento) y cinética del metabolito primario para la producción de bacteriocina. Lejeune (1998) estableció un modelo empírico simple que examina el crecimiento y la producción de bacteriocina en diferentes condiciones. Los parámetros estimados fueron obtenidos a partir de una fermentación con 20 g.l-1 (p/v) que podría ser usado para predecir la...
La primera descripción de actividades relacionadas con las bacteriocinas se publicó hace más de ochenta años, cuando se descubrió un antagonismo entre cepas de Escherichia coli. Originalmente, estas sustancias fueron llamadas colicinas (Gratia, 1925). Sin embargo las primeras observaciones en BAL comenzaron en 1928, cuando se describió cómo ciertas cepas de Lactococcusempleadas en la fabricación de quesos producían un efecto inhibidor del crecimiento de otras BAL (Rogers and Whittier, 1928) y potencialmente podían inhibir el crecimiento de bacterias patógenas y nocivas para la conservación del queso.
En 1933 se describió por primera vez esa sustancia de naturaleza peptídica con actividad antimicrobiana producida por cepas de la especie Lactococcus lactis subsp.lactis, que posteriormente se denominó nisina (Mattick and Hirsch, 1947). La nisina es por tanto la bacteriocina que tiene un historial más largo de uso seguro y la que ha sido más estudiada. En 1953 se comercializó por primera vez en Inglaterra, en 1969 se aprobó su uso en alimentación por la OMS (Joint Food and Agriculture Organization/World Health Organization Expert Committee on FoodAdditives) y en 1983 se incluyó en la lista de aditivos de la U.E. con el número E234; poco después, en 1988, fue aprobada por la FDA (Food and Drug Administration) norteamericana (Cotter et al., 2005).
El producto Nisaplin ND (non-dairy nisin) no contiene las proteínas lácteas, lo cual favorece su solubilidad en medio acuoso, contiene un 6,25 % de nisina, NaCl (90 %), carbohidratos (2 %) yproteína (aproximadamente un 3 %). Su actividad cubre un espectro amplio de bacterias Gram positivas, entre las que cabe destacar Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes (Cintas et al., 2001) y Clostridium sp. (O'Sullivan et al., 2002).
En 1971 se caracterizó la nisina A como un miembro de la familia de los lantibióticos (clase I de bacteriocinas), es un péptido pequeño (34 aminoácidos),termorresistente, que contiene el aminoácido modificado lantionina.
La síntesis de la nisina A es compleja, requiere procesos de transcripción, traducción, modificaciones post-traduccionales, secreción y procesamiento de señales celulares muy variadas (Engelke et al., 1992; Montville and Chen, 1998). Es un péptido policíclico compuesto por residuos aminoacídicos deshidratados (dehidroalanina ydehidrobutirina) y cinco anillos de lantionina y/o β-metil-lantionina formados por puentes disulfuro, en su cadena aminoacídica (Rollema et al., 1996; Cotter et al., 2005; Cheigh and Pyun, 2005). Tiene carácter catiónico y es una molécula anfipática ya que posee el extremo
N-terminal hidrofóbico y el extremo C-terminal contiene la mayoría de los aminoácidos
cargados e hidrofílicos. Además loscinco anillos de su estructura tienen una cara hidrofóbica y otra hidrofílica. Existen dos variantes de esta bacteriocina, la nisina A y nisina Z, que difieren únicamente en el aminoácido 27 (Figura 1).
Existiendo una variedad de factores que intervienen en el crecimiento de
y que estos factores repercuten en la producción de la nisina. Muchos ores proponen diversos modelos matemáticos paraexplicar y obtener p rámetros constantes del crecimiento de dicha bacteria, sin embargo las respuestas que se obtiene no siempre tiene sentido biológico sino matemático. El mayor atributo de un modelo es predecir el evento biológico con una elevada correlación con la realidad. En este aspecto existen modelamientos del incremento de la biomasa de acuerdo una ecuación logística, el consumo de sustratoasociado al mantenimiento del metabolismo (no crecimiento) y cinética del metabolito primario para la producción de bacteriocina. Lejeune (1998) estableció un modelo empírico simple que examina el crecimiento y la producción de bacteriocina en diferentes condiciones. Los parámetros estimados fueron obtenidos a partir de una fermentación con 20 g.l-1 (p/v) que podría ser usado para predecir la...
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