Dr. C.

René Tejedor Arias

Profesor Titular
IFAL/UH
BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS

Cocos o Bacilos Gram (+)

Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Pediococcus,

Oenococcus, Enterococcus y Leuconostoc

Aerotolerantes

Metabolismo fermentativo

Exigentes nutricionalmente

Gran adaptación fisiológica

Capacidad de colonizar diversos ecosistemas

GRAS (Generally Recognized as Safe)

Microorganismos de Grado Alimenticio (MGA)

 Bacterias Ácido Lácticas

 Homofermentadoras:

Glucosa ácido láctico

L. kefiranofaciens, L. acidophilus, L. alimentarius, L. casei, L. rhamnosus.

 Heterofermentadoras:
ácido láctico
etanol
Glucosa
ácido acético

ácido fórmico
CO2
L. brevis, L. buchneri, L. fermentum, L. fructivorans, L. kefir.
Aislamiento de cepas lácticas

Agar MRS
Agar M17

4
 Identificación de las cepas
 Pruebas bioquímicas API CHL 50
 Identificación a través del software APIWEB

5
Secuenciación de ADN

6
Electroferograma de la secuenciación automática

7
Cultivos puros o mezclas
de microorganismos vivos,
que ingeridos a dosis
definidas por el hombre o
animales, aportan efectos
benéficos al huésped,
mejorando las propiedades
de la microbiota nativa.
  Metchnikov …. científico ruso, Premio Nóbel (1908)
y Profesor del Instituto Pasteur de París: “El Yogurt
es la causa de una inusual longevidad de los
campesinos rusos”
 Se ha citado que la longevidad de los campesinos
balcánicos está relacionada al efecto probiótico
producido por el consumo de yogurt casero rico en
Lactobacillus.

Lactobacillus casei GG, ahora llamado Lactobacillus rhamnosus GG.

GG: Gorbach/Golden (1985)
 Aislados de evacuaciones de adultos sanos
 Resistentes al jugo gástrico y la bilis; capaces de colonizar el intestino (106 UFC/g)
 Definiciones de probióticos
Año Definición Fuente
1954 Probióticos como antagonista de los antibióticos. Vergin, 1954
1955 Los efectos perjudiciales de los antibióticos se pueden prevenir con terapia con Kolb, 1955
probióticos.
1965 Aquellas sustancias producidas por microorganismos que promueven el crecimiento Lilly y Stillwel,1965
de otros microorganismos.
1974 Organismos y sustancias que contribuyen al equilibrio de la microbiota intestinal. Parker, 1974

1991 Complemento alimentario microbiano vivo que ejerce una influencia beneficiosa sobre Fuller, 1991
el crecimiento del animal hospedador mejorando el equilibrio de su microbiota
intestinal.
1992 Mono o policultivo de microorganismos vivos que, en el hombre o en el animal, Havenaar y Huis In't Veld,
poseen una influencia beneficiosa mejorando las propiedades de la microbiota 1992
endógena.
1996 Cultivo microbiano vivo o producto lácteo cultivado que ejerce un efecto positivo sobre Salminen, 1996
la salud y la nutrición del huésped.
1996 Microorganismos vivos que, tras su ingesta en determinado número, provocan Schaafsma, 1996
beneficios para la salud independientemente de sus propiedades nutritivas.

1999 Preparaciones microbianas o componentes de células microbianas que ejercen un Salminen y col., 1999
efecto beneficioso en la salud y bienestar del hospedador.

2002 Microorganismos vivos que, al ser administrados en cantidades adecuadas, ejercen FAO/OMS, 2002
una acción fisiológica beneficiosa sobre la salud del hospedador.
Los probióticos son microbios vivos que pueden incluirse en la preparación de una
amplia gama de productos, incluyendo alimentos, medicamentos, y suplementos
dietéticos.
 Inocuidad y efectos beneficiosos.

 Los microorganismos activos que lo componen deben sobrevivir al

ambiente ácido del estómago, sales biliares y al proceso digestivo

 Sus componentes deben ser capaces de colonizar el intestino y formar

una barrera protectora contra bacterias patógenas.

 Ayuda a metabolizar los carbohidratos y a absorber las vitaminas en el

tracto intestinal.
 Equilibrar y fortalecer la microbiota intestinal al mismo tiempo que
estimula las defensas naturales del cuerpo.

 Inducir efectos locales o sistémicos beneficiosos para la salud del

huésped, más allá de los nutritivos.

 Disminuir y prevenir el riesgo de contraer enfermedades además de

mejorar el estado de salud.

Estos criterios los cumplen básicamente los alimentos que contienen

lactobacilos y bifidobacterias, microorganismos procedentes de la
fermentación de la leche que se conocen genéricamente como bacterias
acidolácticas.
 Criterios de selección de los Probióticos
 Habitantes normales del hospedero diana.
 No patógenos ni toxigénicos.
 Resistencia al paso por el aparato digestivo.
 Capaces de sobrevivir y metabolizar en el ambiente intestinal.
 Capacidad para resistir los procesos tecnológicos y viabilidad
durante toda la vida útil del producto.
 Evidencia científica de ejercer un efecto benéfico en el huésped.
Lactobacillus Yogurt:
 Lactobacillus acidophilus •Regeneris (BB)
 L. casei •Toni( LGG)
 L. rhamnosum GG
 L. bulgaricus
 L fermentum
 L. plantarum
 L- reustery

Bifidobacterias
 Bifidobacterium bifidum
Leche fermentadas:
 B. longum
Kumis
 B. breve
 B. infantis

 «Streptococcus thermophilus»
 «Saccharomyces boulardii»
 Modo de acción
Competencia por receptores de adhesión (sitios de
colonización)
Competencia por nutrientes.
Producción de sustancias antimicrobianas (ácido láctico y
bacteriocinas)
Estimulación inmunológica (aumento de secreción de IgA,
mantenimiento de equilibrio entre citoquinas pro y
antiinflamatorias)
 Viabilidad de B. bifidum (Bb) y L. casei (Lc) a la barrera del pH. (García, Paz y Tejedor, 2004)

Viabilidad de Bb Viabilidad de Lc
Muestras pH
(UFC /mL) (UFC /mL)
Leche fermentada
BC 4.48  0.05 9.8 x 107 (a) 8.1 x 107 (a)
(Control )
3.00 7.3 x 107 (a) 7.0 x 107 (a)
Leche fermentada
BC 2.50 3.2 x 107(a) 6.5 x 107(a)
(Ensayos de estrés)
2.00 1.0 x 107(a) 5.3 x 107(a)

Cultivos en Agar MRS

Letras iguales no representan diferencia significativa con p 0.05
Viabilidad de B. bifidum (Bb) y L. casei (Lc) en presencia de bilis. (García, Paz y Tejedor, 2004)

Viabilidad de Bb Viabilidad de Lc
Condiciones (UFC / mL) (UFC / mL)
LF BC
8.3 x 107 (a) 9.1 x 107 (a)
(control)
LF BC + 0.1 %
6.3 x 107 (a) 8.2 x 107 (a)
bilis
LF BC + 0.5 %
2.8 x 107 (a) 5.1 x 107( a)
bilis
LF BC + 1.0 %
1.0 x 107 (a) 2.1 x 107 (a)
bilis

LF BC: Leche Fermentada BC

Cultivos en Agar MRS
Letras iguales no representan diferencia significativa para p0.05
 Viabilidad de B. bifidum (Bb) y L. casei (Lc)
a la barrera gástrica - combinación de pH y bilis.
(García, Paz y Tejedor, 2004)

(B) Bajo (C) Bajo

Leche fermentada BC
barrera gástrica barrera gástrica
(control)

Viabilidad (UFC / 7,9 x 107 3.1 x107 5.7 x107

mL)

Ensayos de estrés a pH 3,0 durante 1h ya continuación bilis 0,5% durante 3h.

Cultivos en Agar MRS.
Viabilidad de B. bifidum y L. casei en la leche fermentada durante el almacenamiento a
4-6ºC. (García, Paz y Tejedor, 2004)

8
7.9

7.8
7.7
Log n

7.6

7.5
7.4 L. casei
B, bifidum
7.3 Polinómica (L. casei)
Polinómica (B, bifidum)
7.2
0 4 7 9 11 13 15
Tiempo (días)
 Efectos reportados de especies probióticas
Estimulación del sistema inmune L. acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. delbrueckii,
L. rhamnosus
Balance de la microbiota intestinal L. acidophilus, L. casei, Bifidobacterium bifidum

Reducción de enzimas fecales L. acidophilus, L. casei, L. delbrueckii, L. gasseri

Antitumoral L. acidophilus, L. casei, L. delbrueckii, L. gasseri,

L. plantarum, B. bifidum, B. longum, B. infantis,
B. adolescentis
Prevención de diarreas de viajeros Saccharomyces boulardii, Mezclas de L. acidophilus, B. bifidum, S.
thermophilus, L. delbrueckii,
Prevención de diarreas por L. rhamnosus, B. bifidum
Rotavirus
Prevención de diarreas por L. rhamnosus, Saccharomyces boulardii
C.difficile
Prevención de otras diarreas L. acidophilus, L. rhamnosus, B. bifidum
Producción y
comercialización
Productos elaborados mundialmente
 Leche fermentada Bifida
 Leche fermentada Acidófila
 Leche fermentada (cultivo yogurt + L. casei)
 Leche fermentada (cultivo yogurt + L. rhamnosus GG)
 Leche fermentada (cultivo yogurt + L. acidophilus)
 Leche fermentada (L. acidophilus, L.casei, B. Bifidum)
 Yakult ( L. casei ssp shirota)
 Quesos probióticos
 Helados probióticos
Países líderes en  Alemania
productos  Francia
probióticos  Finlandia
 E.E.U.U.
 Canadá
 Japón
 Dinamarca
 Suecia
 Bacteriocinas
Las bacteriocinas se reconocen como péptidos antimicrobianos de síntesis
ribosomal producidos por bacterias Gram-positivas y Gram-negativas
(Klaenhammer, 1993; Jack y col., 1995; Nes y col., 1996)

Son péptidos de bajo peso molecular, de naturaleza catiónica e

hidrofóbicos, que forman poros en la membrana plasmática de las células
sensibles siendo, por lo tanto, bactericidas (Moll et al., 1999).

A diferencia de los antibióticos, las bacteriocinas son sustancias que

pueden romperse fácilmente por medio de proteasas y son rápidamente
inactivadas en el estomago y en el intestino delgado.

El uso de antibióticos en alimentos no es

permitido en la actualidad en ninguna de las
naciones industrializadas.
Clase I: Lantibióticos
Son bacteriocinas de pequeño tamaño molecular (<5 kDa), termoestables y con
aminoácidos modificados postraduccionalmente. Los más comunes son la deshidroalanina
(DHA) y la deshidrobutirina (DHB), originados por deshidratación de la serina y la treonina,
respectivamente.

A su vez, en función de su estructura y modo de acción:

Grupo IA: péptidos elongados y catiónicos que actúan a nivel de membrana y que
engloban a los lantibióticos de un sólo péptido y a aquellos que requieren la presencia de
dos péptidos para ejercer su actividad antimicrobiana total.

lantionina

Grupo IB: péptidos globulares e hidrófobos que actúan como inhibidores enzimáticos.
 Nisina
Fue descrita en 1928, fue la primer bacteriocina aislada a partir de la bacteria ácido
láctica Lactococcus lactis subsp lactis, es la única reconocida por la FDA con la
categoría GRAS (Generally Recognized As Safe).
Posee actividad contra Gram positivas, especialmente de los géneros Clostridium,
Staphylococcus, Bacillus y Listeria.
acido aminobutírico (Abu)

Dehidroxialanina (Dha)

Deshidrobutirina (Dhb)

Es un péptido de 34 aminoácidos, de bajo peso molecular menor a 5 kDa. La síntesis

de la nisina es compleja, requiere de procesos de transcripción, traducción,
modificaciones post-traduccionales, secreción, procesamiento, y señales de
transducción.
 Aplicaciones:

•Queso y preparaciones de queso procesado. 100-250 mg/kg de nisina incrementa la

preservación del queso al menos por 6 meses.
•Leche pasteurizada . 50 mg/kg incrementa la preservación de 2 a 6 días.
•Leche evaporada enlatada. 80-100 mg/kg previene completamente el crecimiento de bacterias
típicas formadoras de esporas permitiendo la reducción del tiempo de proceso por 10 minutos.
•Postres de leche. 50-100 mg/kg hace posible la reducción del nivel de calor de proceso
•Alimentos enlatados. 100-150 mg/kg aumenta la vida útil por al menos 2 años y permite
procesarlos a menor temperatura.
•Hongos enlatados. 100-200 mg/kg previene la germinación
de esporas después del proceso térmico.
Clase II:

Bacteriocinas lineales.

Son péptidos pequeños (< 10 kDa) y termoestables, que

actúan a nivel de la membrana plasmática.

El representante más característico de este grupo es la

pediocina PA-1, la bacteriocina más estudiada después de
la nisina.
 La naturaleza heterogénea de estos péptidos hace difícil la clasificación. Cotter et al. (2005)
propuso cuatro subclases:

 Subclase IIa o pediocinas, Se trata de péptidos con una potente actividad antilisteria y
de una elevada homología de sus secuencias aminoacídicas, especialmente en la
región N-terminal.

 Subclase IIb, cuya actividad depende de la acción complementaria de dos péptidos.

En algunos casos, como en el de la lactococina G (van Belkum y col., 1991; Nissen-
Meyer y col., 1992) es necesaria la presencia de ambos péptidos para que la
bacteriocina sea activa; en otros, como en los de la plantaricina S.

 Subclase IIc, con características peculiares, que aconsejan no incluirlas en las

subclases anteriores. A esta subclase pertenecen, por ejemplo, la enterocina B
(Casaus y col., 1997), la carnobacteriocina A (Worobo y col., 1994), las enterocinas L50
(EntL50A y EntL50B) (Cintas y col., 1998), la enterocina Q (Cintas y col., 2000c) y la
lactococina A (Holo y col., 1991).

 Subclase IId, bacteriocinas de péptido simple lineal que no es pediocina.

Pediocina
Es una bacteriocina producida por Pediococcus acidilactici y es utilizada como
conservador en productos vegetales y cárnicos y se ha observado una elevada actividad
contra especies de Listeria.

Dada su alta actividad contra especies de Listeria esta bacteriocina tiene un alto
potencial para ser utilizado como conservador en alimentos lácteos.
Bacteriocinas y Microorganismos productores

Bacteriocina Clase Microorganismo productor

Nisina I Lactococcus lactis subsp lactis
Pediocina PA-1 IIa Pediococcus acidilactici y Lactobacillus
plantarum WHE92
Pediocina JD IIa Pediococcus acidilactici JD1-23
Sakacina A IIa Lactobacillus sake 706
Sakacina P IIa Lactobacillus sake LTH673
Curvacina A IIa Lactobacillus curvatus LTH1174
Mesentericina Y105 IIa Leuconostoc mesenteroides
Plantaricina E/F IIb Lactobacillus plantarum C11
Lactococcina A IIb Lactococcus lactis subsp cremoris
Lactococcina B IIb Lactococcus lactis subsp cremoris 9B4
Lactacina F IIb Lactobacillus johnsonii
Divergicina IIc Carnobacterium divergens LV13
Helveticina III Lactobacillus helveticus