La bioconservación explora los fenómenos de interferencia microbiana para conservar los alimentos a partir de sustancias naturales con actividad antimicrobiana. Beatriz Martínez, bióloga y especialista en bacterias lácticas, investiga el uso de bacteriocinas producidas por bacterias lácticas y su aplicación en la industria alimentaria como conservantes.
En el Instituto de Productos Lácteos de Asturias del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la bióloga Beatriz Martínez trabaja en el uso de bacteriocinas producidas por bacterias lácticas y su aplicación en la industria alimentaria como conservantes. «Estábamos trabajando con un tipo de queso que se hacía en Asturias con leche cruda y de forma artesanal», precisa esta bióloga. Aislaron las bacterias lácticas que había en la leche cruda, y vieron que de todas ellas un 50% producían nisina, una bacteriocina con actividad antimicrobiana. Aislaron esas bacterias y las aplicaron como cultivo iniciador para la fermentación de quesos, frente a cultivos iniciadores comerciales. El resultado fue que, al contrario que con las cepas comerciales, en los quesos fermentados con esas cepas aisladas no crecían microorganismos indeseables como Clostridium.
Es el uso de compuestos naturales con actividad antimicrobiana procedentes de determinadas bacterias, plantas o animales. Uno muy conocido es la nisina, un péptido o proteína pequeña. Se usa desde hace tiempo como aditivo conservante, es el denominado E-234. Lo que nosotros estudiamos es desarrollar cepas de bacterias lácticas que produzcan esas bacteriocinas, como la nisina, y usarlas en cultivos iniciadores para procesos de fermentación, como la obtención de queso. Al incluir esas cepas controlamos la proliferación de microorganismos indeseables.
Como Staphylococcus aureus, que produce toxinas, y puede estar presente en la leche de origen con el que se hace el queso. O como Clostridium tyrobutyricum, que no supone un riesgo tóxico pero perjudica el aspecto de los quesos, ya que hace que se hinchen y presenten grandes huecos.
Sí, con un cuidadoso control en el proceso y de la leche que entra, y también con la adición de nitrato potásico, que evita la presencia de estos microorganismos. Pero el nitrato potásico tiene sus desventajas ya que puede degenerar en otros productos más tóxicos, como los nitritos. Los nitritos, por su parte, si reaccionan con aminas, pueden dar lugar a nitrosaminas, supuestamente cancerígenas. Y ahora que la legislación persigue reducir al máximo aditivos y nitratos, una opción es la de añadir las bacteriocinas que en algunos casos es más eficaz incluso que la del nitrato potásico.
Para evitarlo tenemos en cuenta la sensibilidad de las otras bacterias del cultivo iniciador, para combinar las más resistentes con las bacteriocinas.
«Las bacteriocinas ayudarían a minimizar los tratamientos que se aplican a los alimentos, de forma que pierdan menos propiedades organolépticas y nutricionales»
Se puede aplicar en productos lácteos fermentados y, en general, a cualquier proceso con bacterias lácticas como la fermentación de aceitunas. También en la carne, embutidos por ejemplo, pero en este caso no se aplica como cultivo iniciador sino para proteger. Serían cultivos que no crecerían pero producirían nisina u otras bacteriocinas, que protegen y evitan la proliferación de otros microorganismos. La idea es aplicarlo en loncheados como el jamón dulce, que tienen una superficie grande y susceptible de ser colonizada por patógenos.
Sí que daría mayor seguridad, pero ello no eximiría a la empresa productora de mantener todo el protocolo de control y seguridad que ya se lleva a cabo. En lo que sí se ganaría es en minimizar los tratamientos que se aplican a los alimentos, de forma que pierdan menos propiedades.
Se estudia su uso para la conservación de alimentos con tecnologías barrera que buscan la protección con el mínimo procesado de forma que la pérdida de propiedades nutritivas u organolépticas sea mínima. Por ejemplo, sabemos que con la presencia de nisina, el proceso térmico como la pasteurización al que debe someterse un producto puede ser un poco más bajo de temperatura, lo que redundaría en una menor pérdida de propiedades nutritivas. Eso sería interesante para zumos o alimentos enlatados. También se estudia su uso con atmósferas modificadas o en combinación con altas presiones, lo que permitiría no tener que usar presiones tan altas.
Desde que se empezaron a aislar las bacterias se ha aprendido mucho de ellas y de los cultivos iniciadores. En teoría, si se conocen a fondo se puede saber cómo a partir de la potenciación de una ruta metabólica se puede obtener un resultado, pero es muy complejo. Además, no existe una especie que produzca bacteriocinas, existen miles, y hay que conocer cómo evolucionan en el proceso de fermentación, ver los efectos en el alimento, ver cómo interaccionan las bacterias entre ellas. En realidad, falta mucho por conocer en las relaciones de la ecología microbiana.
Antes, a los productos fermentados no se les añadía cultivos iniciadores sino que se fermentaba con las bacterias que estaban o «contaminaban» de forma natural en la materia prima. Ahora, en prácticamente todos los casos, se incorpora los cultivos iniciadores comerciales, que deben ser más o menos una decena en el mercado.
Así, «se ha ganado en seguridad y homogeneidad en el producto», explica Beatriz Martínez, de forma que cuando se compra un tipo de queso de un año a otro, uno sabe que será igual de bueno. La contrapartida, sin embargo, es que se ha perdido algo en la variedad y riqueza de productos artesanales, cada uno con su sabor peculiar debido a las bacterias que han fermentado el producto. En ese sentido, antes había mayor biodiversidad de bacterias.
La pregunta es si podría restablecerse esa biodiversidad. Para recuperarla, explica esta especialista, se debería crear una colección con bacterias de interés -«las bacterias se pueden almacenar congeladas durante años»- bacterias aisladas y caracterizadas procedentes de los «pocos reductos» de fabricación artesana de productos.
Las colecciones de bacterias existentes son de bacterias patógenas, y de la misma forma que se hacen bancos de germoplasma podrían coleccionarse esas bacterias de interés alimentario. Otro paso en ese sentido sería desarrollar estas líneas aisladas, los fermentos autóctonos de cada producto, y ver aquellas cepas silvestres que interesan más por perfiles aromáticos, algo en lo que trabaja el equipo de Beatriz Martínez.
