ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE

INGENIERÍA AGRONÓMICA Y DEL

MEDIO NATURAL

Anexo 5

Ficha resumen del Trabajo Fin de Carrera

Datos personales

Nombre y apellidos:

Amparo-Luz Ibáñez Polo

Datos del trabajo de fin de carrera

Título del TFC: Formulación de un medio de crecimiento para Lactococcus lactis que permita alcanzar una óptima actividad antilisteria.

Lugar de realización:

Dto. Tecnología de Alimentos Fecha de lectura:      

Titulación: Ingeniero AgrónomoEspecialidad: Industrias AgroalimentariasDirector/a: Mª Jesús Pagán MorenoCodirector/a: Raúl Grau MelóTutor/a:      

Resumen

La bioconservación de alimentos implica el uso de bacterias ácido lácticas (LAB) o productos metabólicos (ácidos orgánicos, bacteriocinas, etc.) con el propósito de inhibir el desarrollo de microorganismos indeseables. La nisina es la única bacteriocina permitida por la legislación para ser usada con este propósito, aunque otras bacteriocinas han sido aisladas de LAB y podrían ser utilizadas para incrementar el tiempo de vida de muchos alimentos. El objetivo de este trabajo es formular un medio de crecimiento óptimo para Lactococcus lactis que permita alcanzar la máxima actividad antilisteria de dicho microorganismo y que pueda ser incorporado a alimentos. A tal efecto, se analizó el efecto de diferentes componentes del medio de crecimiento (sacarosa, peptona, extracto de levadura, KH2PO4, NaCl, y MgSO4.7H2O) sobre la actividad antilisteria de dos cepas de L.lactis (CECT 539 4434). Para llevar a cabo dicho análisis se utilizó un diseño factorial fraccionado (DFF) de seis factores a dos niveles y se aplicó la metodología de superficie de respuesta (MSR). En este primer estudio, no se observó efecto significativo de ninguno de los factores considerados, aunque los que mayor incidencia tuvieron sobre la actividad antimicrobiana fueron el extracto de levadura y el KH2PO4. El estudio se completo posteriormente utilizando un diseño central compuesto en estrella ortogonal y rotable (DCC) y considerándose únicamente los dos factores anteriormente mencionados. Así, se vio que el efecto de los componentes del medio de crecimiento variaba en función de la cepa estudiada. No obstante, para lograr una máxima actividad antilisteria equivalentes 1421,95 mg/L y 1247 mg/L de nisina, para las cepas CECT 539 y 4434, respectivamente, se requirieron concentraciones de 12,20-12,77g/L de extracto de levadura y 8.84-10,51g/L de KH2PO4, para las cepas CECT 539 y CECT 4434, considerando el resto de los componentes del medio a las concentraciones más bajas testadas siendo estas de 6,667 g/L para la sacarosa y la peptona, 1g/L para el extracto NaCl y 0,047 g/L para el MgSO4 7 H2O.

Palabras clave

Bioconservación, Lactococcus Lactis, nisina, bacteriocina, Listeria innocua. actividad antilisteria

Resum

La bioconservació d’aliments implica l’ús de bacteris àcids làctics (LAB) o productes metabòlics (àcids orgànics, bacteriocines, etc.) amb el propòsit d’inhibir el desenvolupament de microorganismes indesitjables. La nisina és l’única bacteriocina permesa per la legislació per a ser usada amb este propòsit, encara que altres bacteriocines han sigut aïllades de LAB i podrien ser utilitzades per a incrementar el temps de vida de molts aliments. L’objectiu d’este treball és formular un mig de creixement òptim per a Lactococcus lactis que permeta aconseguir la màxima activitat antilisteria de tal microorganisme i que puga ser incorporat a aliments. A este efecte, es va analitzar l’efecte de diferents components del mig de creixement (sacarosa, peptona, extracte de rent, KH2PO4, NaCl, i MgSO4.7H2O) sobre l’activitat antilisteria de dos ceps de L.lactis (CECT 539 4434). Per a dur a terme tal anàlisi es va utilitzar un disseny factorial fraccionat (DFF) de sis factors a dos nivells i es va aplicar la metodologia de superfície de resposta (MSR). En este primer estudi, no es va observar efecte significatiu de cap dels factors considerats, encara que els que major incidència van tindre sobre l’activitat antimicrobiana van ser l’extracte de rent i el KH2PO4. L’estudi es complet posteriorment utilitzant un disseny central compost en estrela ortogonal i rotable (DCC) i considerant-se únicament els dos factors anteriorment mencionats. Així, es va veure que l’efecte dels components del mig de creixement variava en funció del cep estudiat. No obstant, per a aconseguir una màxima activitat antilisteria equivalents 1421,95 mg/L i 1247 mg/L de nisina, per als ceps CECT 539 i 4434, respectivament, es van requerir concentracions de 12,20-12,77g/L d’extracte de rent i 8.84-10,51g/L de KH2PO4, per als ceps CECT 539 i CECT 4434, considerant la resta dels components del mig a les concentracions més baixes testades sent estes de 6,667 g/L per a la sacarosa i la peptona, 1g/L per a l’extracte NaCl i 0,047 g/L per al MgSO4 7 H2O.

Paraules clau

Bioconservació, Lactococcus Lactis, nisina, bacteriocina, Listeria innocua. activitat antilisteria

AbstractFood bioconservation implies the use of lactic bacteria or metabolic products (organic acid, bacteriocin, etc.) with the purpose of inhibiting the development of undesirable microorganisms. Nisin is the only bacteriocin which is use for this purpose, besides, there are some bacteriocins have been isolated from LAB. These can be used to increase the shelf-life of many foods. The aim of this study was to optimize the culture medium of Lactococcus lactis susp lactis CECT 539 and 4434 to produce the maximum bacteriocin with anti-Listeria (Listeria innocua CECT 4030) action. Response surface methodology (RSM) with 6 factors and 2 levels was used. Variables (culture medium compounds) employed were six (Sacarose, Peptone, Yeast extract, KH2PO4, NaCl, and MgSO4.7H2O) and each one was set as a factor in our optimization procedures. The influence of each variable was evaluated according to the inhibitory effect front L. innocua. Results did not show any significant factor which affect directly on the bacterioncin production with anti-Listeria action although yeast extract and KH2PO4 were the most influent variables. In order to improve the result obtained a central composite design (CCD) was applied using as factors the yeast extract and KH2PO4. Results showed how to reach the maximums anti-Listeria activity (1421.95 mg/L and 1247 mg/L of nisin for L. lactis CECT 539 and 4434 respectively) was necessary to employ 12.20-12.77g/L of yeast extract and 8.84-10.51g/L or KH2PO4. The remained compounds were employed at their low concentration (6.667 g/L of sacarose and peptone, 1g/L of NaCl and 0.047 g/L of MgSO4 7 H2O).

Key words

Bioconservation, Lactococcus Lactis, nisin, bacteriocin, Listeria innocua, anti-Listeria activity