Actividad antimicrobiana de ß-caroteno microencapsulado en goma arábiga frente a microorganismos en leche
Autor: Bernardo Sigifredo; Virginia Gonzalez Estevez; María Laura Boiero; Silvia Moyano y Mariana Angélica Montenegro
La refrigeración es una de las estrategias más aplicadas para conservar la leche cruda de la descomposición. Sin embargo, esto favorece la selección de microorganismos psicrótrofos, muchos de los cuales son capaces de producir enzimas extracelulares (como proteasas y lipasas) que pueden ser termoestables. La acción de dichas enzimas afecta la composición química y nutricional de la leche, repercutiendo en los rendimientos durante la elaboración de productos derivados. La aplicación de sustancias naturales antimicrobianas podría proveer una nueva estrategia para controlar este problema. El objetivo del trabajo fue evaluar la actividad antimicrobiana de goma arábiga y b-caroteno microencapsulado en goma arábiga adicionados en leche, frente a cepas ATCC de Bacillus subtilis y Pseudomonas aeruginosa, y frente a microorganismos aislados de leche cruda, Enterococcus spp. y enterobacterias.
El aislamiento se realizó a través de siembra en profundidad, de una dilución 10-2 de leche cruda, empleando agar de recuento total. Las placas fueron incubadas a 37°C durante 48 horas y a 4°C durante diez días. Las bacterias aisladas fueron identificadas en base a la morfología de colonia, tinción de Gram y pruebas bioquímicas. La velocidad de crecimiento se determinó empleando la técnica de recuento en placa. Los resultados obtenidos indican que goma arábiga y b-caroteno microencapsulado en goma arábiga poseen una actividad antimicrobiana moderada frente a los microorganismos evaluados, presentando un efecto bacteriostático, convirtiéndolos en un preservante alternativo de origen natural, que permite mantener la calidad nutricional de la leche.
Introducción La pérdida de la calidad nutricional de un alimento muchas veces está originada en el desarrollo microbiano durante las diferentes etapas de producción. Debido a que la leche y los productos lácteos son alimentos con una compleja matriz -ricos en sustancias nutritivas, como proteínas, glúcidos, lípidos y sales- a una determinada temperatura de almacenamiento se convierten en blancos susceptibles a estas alteraciones, constituyendo un medio favorable para el desarrollo de microorganismos psicrótrofos (temperatura óptima de crecimiento 0-7°C) y psicrótrofos-mesófilos (temperatura óptima de crecimiento >20°C).
El crecimiento microbiano genera alteraciones en los componentes de la leche, lo que se traduce en pérdidas del “flavor” (sabor y aroma) asociadas a la generación de compuestos volátiles de aroma indeseado. Además, la alteración de la composición de la matriz produce una pérdida en el valor nutricional (Karatapanis et al., 2006) y una reducción del rendimiento en la elaboración de productos derivados.
Si bien la leche posee una protección natural contra las degradaciones microbiológicas, ésta es débil y puede alterarse fácilmente durante el procesamiento y almacenamiento, por lo que deben ser adicionados compuestos antimicrobianos. Existe una nueva tendencia a la preservación de los alimentos mediante el empleo de compuestos naturales que puedan actuar como antimicrobianos. Estos compuestos pueden ser vitaminas, aceites esenciales, carotenoides, polifenoles, etc.
Existen indicios de que los carotenoides presentan actividad antimicrobiana (Fleischer et al., 2003), además de su conocida capacidad antioxidante, lo que constituye una ventaja adicional. Sin embargo, debido a su estructura química, no son fácilmente dispersables en sistemas acuosos y son altamente lábiles y reactivos bajo las condiciones ambientales. Debido a esto, se emplea una técnica efectiva para estabilizarlos y solubilizarlos en matrices acuosas para su utilización en medios biológicos: la microencapsulación con biopolímeros.
Un polisacárido natural ampliamente usado en la industria alimentaria es la goma arábiga (GA), que es el exudado de los árboles de acacia, Acacia senegal (L.) y Acacia seyal. Su estructura química consiste básicamente en un grupo de macromoléculas caracterizadas por una elevada proporción de carbohidratos (97%)
-siendo D-galactosa y L-arabinosa los monosacáridos predominantes- y una baja proporción de proteínas (1-3%). Numerosos trabajos han demostrado que la GA posee efectos biológicos benéficos sobre el metabolismo de los lípidos, enfermedades renales, cardiovasculares y gastrointestinales, siendo principalmente atribuidos a la composición aminoacídica de la fracción proteica (Glover et al., 2009).
En cuanto a la actividad antimicrobiana (AAM) de la GA, han sido realizados pocos estudios, informando principalmente que presenta actividad inhibitoria del crecimiento de ciertas especies patógenas periodontales (agente implicado en la placa bacteriana), tales como Prophyromonas gingivalis y Prevotella intermedia (Clark et al., 1993). Sin embargo, hasta el momento no se han realizados estudios de la AAM de GA con el fin de ser adicionada a una matriz alimenticia, tal como la leche, para protegerla del desarrollo microbiano. Los microorganismos de principal interés son aquellos capaces de resistir condiciones de pasteurización y provistos de enzimas hidrolíticas, que generan off-flavour en el alimento, tales como Bacillus subtilis (Bs), aquellos cuya temperatura de almacenamiento es óptima para su de-
sarrollo, como Pseudomonas aeruginosa (Ps) y, por último, los microorganismos autóctonos que están presentes naturalmente en la leche cruda.
El objetivo del trabajo es evaluar la capacidad antimicrobiana de GA pura y b-caroteno microencapsulado en goma arábiga (BC-GA) para reducir la velocidad de crecimiento del microorganismo mesófilo Bacillus subtilis (Bs), del psicrótrofo Pseudomonas aeruginosa (Ps) y de los microorganismos aislados de leche cruda Enterococcus spp. (EN) y Citrobacter amalonaticus biog. 1 (C. am).
