Una revisin de las bacterias acido lcticas bacteriocinognicas
utilizadas como cultivos bioprotectores en la carne fresca
producida en ArgentinaResumenVarias bacterias acido lcticas (BAL)
asociadas a productos crnicos son importantes productores de
bacteriocina natural. Las bacteriocinas son sustancias proteinceas
antagnicas que son importantes en el control del deterioro
(putrefaccin) y microorganismos patgenos. El uso de BAL como
cultivos bioprotectores para extender la vida til de la carne
fresca puede mejorar la estabilidad y seguridad microbiolgica en la
conservacin de la carne comercial. El Lactobacillus curvatus CRL705
utilizado como cultivo de proteccin de la carne fresca es eficaz en
la inhibicin de Listeria innocua y Brochothrix thermosphacta, as
como las BAL nativas contaminantes, reteniendo su efecto
inhibitorio a bajas temperaturas y con un efecto insignificante en
el pH de la carne. Adems de los obstculos representados por la baja
temperatura y envasado al vaco, el uso de clulas vivas de Lb.
curvatus CRL705 parece ms factible desde un punto de vista econmico
- y sin restricciones legales - en comparacin con la adicin de
bacteriocinas purificadas. En este artculo, se discute una
descripcin de las bacteriocinas transmitidas por la carne y su
aplicacin en la carne para prolongar la vida til.
1. IntroduccinLos consumidores pueden estar ms preocupados por
la seguridad en los alimentos que en otros productos, incluidos los
medicamentos (Prendergast, 1997). La conciencia sobre las
consecuencias de la Escherichia coli O157:H7, patgeno transmitidos
por la carne, se ha incrementado en la opinin pblica en general,
haciendo a ste organismo un nombre familiar en el siglo XXI
(Ransom, Belk, Sofos, Parada de ida, Scanga, Ransom et al., 2003).
Sin duda la mayor amenaza para la seguridad alimentaria es la
aparicin de nuevos patgenos. El papel reciente de Listeria
monocytogenes, E. coli O157:H7, Campylobacter jejuni, Yersinia
enterocolitica y Vibrio parahemolyticus como microorganismos
transmitidos por alimentos se ha relacionado con el aumento de
brotes, en comparacin a los patgenos alimentarios tradicionales
(Iglesia, 2004; Elmi, 2004; Mead et al. 2005, Moore et al, 2005).
Los cambios en la cadena alimentaria continuarn creando
oportunidades para el surgimiento de nuevas enfermedades y la
reaparicin de enfermedades antiguas. Dado que los patgenos no
reconocen las fronteras nacionales, la rapidez con la que los
microorganismos individuales pueden circunnavegar el globo
propagando infecciones, hace del control de las enfermedades
transmisibles un enorme desafo para los gobiernos, as como para los
sistemas de atencin primaria y de salud. La fabricacin de una gama
cada vez mayor de nuevos productos crnicos como alimentos
funcionales y la inclusin de ingredientes considerados beneficiosos
para la salud (Fernandez-Gines, Fernandez-Lopez, Sayas-Barbera
& Perez-Alvarez, 2005) tambin pueden representar peligros
adicionales con respecto a la seguridad. Adicionalmente, la
presencia en los productos crnicos de aditivos qumicos y residuos
agroqumicos y medicamentos veterinarios tambin es percibida por los
consumidores como un riesgo para la salud. Incluso cuando el nivel
de estos residuos rara vez excede los lmites reglamentarios en
productos crnicos (Tarrant, 1998), el uso de antibiticos en la
produccin animal intensiva plantea el riesgo adicional de la
resistencia bacteriana, lo cual constituye un peligro microbiolgico
en lugar de un residuo estrictamente qumico.
Sobre estas bases, se precisa la necesidad de soluciones
relativas a la calidad higinica de los alimentos. Los consumidores
cada vez ms exigen alimentos que estn libres de patgenos, con un
procesamiento mnimo y menos conservantes y aditivos, pero con una
calidad sensorial intacta. Como una respuesta a estas demandas en
conflicto, las tendencias actuales en la industria de alimentos
incluyen la investigacin de los inhibidores alternativos para
garantizar la seguridad alimentaria. La biopreservacin ha ganado
mayor atencin como medio de control natural de la vida til y
seguridad de los productos crnicos. La aplicacin de cultivos
bioprotectores para garantizar la calidad higinica es una
herramienta prometedora aunque, como ha sealado Holzapfel, Geisen y
Schillinger (1995), debe ser considerado slo como una medida
adicional a las buenas prcticas de manufactura, procesamiento,
almacenamiento y distribucin. Algunos microorganismos comnmente
asociados con las carnes han demostrado ser antagonistas con
respecto a las bacterias patgenas y al deterioro. Las bacterias
cido lcticas (BAL) tienen un gran potencial para su uso en
biopreservacin, ya que son seguros para el consumo humano (estado
GRAS) y son la microflora prevalente durante el almacenamiento en
muchos alimentos. En el presente trabajo, se discute el uso de
antagonistas de microorganismos para inhibir y/o inactivar agentes
patgenos y flora de deterioro en la carne, con especial referencia
a cepas de BAL formadoras de bacteriocina. Adems, se analiza un
concepto nuevo de cultivo bacteriano que se utilizar en la extensin
de la vida til de la carne fresca, en donde las caractersticas
bioconservantes y biotecnolgicas completan los criterios esenciales
para productos crnicos ms sanos.
2. Microbiologa de la carne frescaLas poblaciones microbianas
caractersticas que se desarrollan en la carne y productos crnicos
son el resultado del efecto de las condiciones ambientales
prevalecientes en el crecimiento de tipo de microbios inicialmente
presentes en la materia prima o introducida por contaminacin
cruzada. Los factores intrnsecos y extrnsecos que regulan el
crecimiento microbiano determinarn el tipo y el nmero de bacterias
presentes en la carne. Los factores intrnsecos son
predominantemente qumicos (concentracin y disponibilidad de
nutrientes, pH, potencial redox, capacidad amortiguadora, aw,
estructura de la carne), mientras que los extrnsecos se relacionan
con las condiciones de almacenamiento y procesamiento. Este ltimo,
cuyos parmetros principales son la temperatura y oxgeno disponible,
se utilizan muchas veces para extender la vida til de productos
crnicos. La higiene durante el sacrificio y el faenado de las
canales, junto con el enfriamiento rpido y adecuado es de gran
importancia para la calidad y seguridad de la carne. La carne es un
excelente sustrato para el crecimiento bacteriano, por lo que, si
los mtodos de restriccin no se utilizan, se deteriora fcilmente.
Las bajas temperaturas utilizadas durante el enfriamiento de la
canal constituyen la primera barrera para que los microbios se
desarrollen. Adems, la microbiologa de las canales de carne est muy
supeditada a las condiciones en la que los animales fueron criados,
transportados, sacrificados y procesados. Las condiciones en el
sacrificio, la diseminacin de la contaminacin durante el mismo, y
el tiempo-temperatura de almacenamiento son factores importantes
que determinan la calidad microbiolgica de la carne
(Barkocy-Gallagher et al, 2003; Chang, Mills, y cuchillas, 2003;
Fegan, Vanderlinde, Higgs, y Desmarchelier, 2004; Fike Y Spire,
2006; Ghfir et al, 2005; Looper et al, 2006). Se han reportado
diferencias regionales y estacionales en la prevalencia de patgenos
en el cuero del ganado durante la recoleccin en plantas comerciales
de procesamiento de carne bovina, datos ocultos reflejan la
prevalencia regional y los datos de las canales indican diferencias
en las prcticas de sacrificio (Rivera-Betancourt et al. 2004). Sin
embargo, Barkocy-Gallagher et al. (2003) reportaron que la
prevalencia de patgenos estacin-dependientes fue mayor en cueros
que en heces y que los recuentos microbianos disminuyeron durante
el proceso y durante la aplicacin de intervenciones
antimicrobianas. La amplia distribucin de productos crnicos en el
comercio nacional e internacional conllev a que las enfermedades
transmitidas por alimentos se propaguen a travs del consumo de
carne. Durante los aos 70, el establecimiento de criterios
microbiolgicos para la carne refrigerada o congelada, as como
normas de higiene en los mataderos y durante la inspeccin sanitaria
de animales vivos, fueron de gran
importancia para que los procesadores de carne mejoren la
higiene (Nottingham, 1982). Recientemente, las tecnologas de
intervencin para reducir los agentes patgenos en la carne, que han
recibido considerable atencin, han demostrado ser eficaces. Luego
del rendimiento de la canal, la microbiota comprende una mezcla de
mesfilos y psicrfilos, los cuales son gradualmente seleccionados
durante la refrigeracin. En estas condiciones, el crecimiento
mesfilo ya no se produce y se desarrollar una microbiota
psicrotrfica. Como la mayora de los patgenos son mesfilos, la carne
obtenida en buenas condiciones de higiene no se esperara que
represente riesgos sanitarios. Las estrategias de descontaminacin
de las carcasas usando soluciones desinfectantes, tales como cidos
orgnicos, fosfato trisdico o el ozono (Castillo, Santa Luca,
Mercado, y Acuff, de 2001; Dubal et al, 2004; Ransom et al, 2003)
se han aplicado con xito para la reduccin de patgenos en las
canales de carne bovina, especialmente cuando se combina con
tratamientos de pre-enfriamiento. Al considerar la microbiologa de
la carne, debemos distinguir entre las enfermedades de los animales
(ntrax, brucelosis, cisticercosis, triquinosis, tuberculosis,
fiebre aftosa), que pueden ser detectados antes o despus de la
inspeccin, y las infecciones que provoquen intoxicacin alimentaria
en los seres humanos, que podran estar presentes en animales
portadores asintomticos o llegar al producto de otras fuentes. Las
salmonelas son tpicos patgenos intestinales de importancia en salud
pblica. Los altos niveles de Salmonella en la carne pueden surgir
de las prcticas de produccin animal en la fase de cra, as como de
la contaminacin cruzada despus del sacrificio o en el matadero o en
el comercio al por menor (Beach, Murano, y Acuff, 2002; Frost,
O'Boyle y Samuel, 1988). A pesar que los serotipos de Salmonella
relacionados a la intoxicacin por alimentos no suponen un riesgo
sanitario para los animales, presentan dificultades para el
mantenimiento de la higiene en la medida que el procesador de carne
no tenga indicacin de su presencia. Este problema puede agravarse
por el estrs y el hambre durante el transporte y manipulacin, los
cuales causan agotamiento fsico que tendr un impacto en la funcin
del sistema inmunolgico, incidencia de enfermedad y, finalmente, en
la calidad de la canal (Fike y Spire, 2006). La prevalencia de
Salmonella en canales de carne bovina en las diferentes etapas de
la produccin de carne bovina, as como en los recortes, fue
reportada de estar en el rango de 3-12% (Barkocy-Gallagher et al,
2003; Ghfir et al, 2005; McEvoy, Doherty, Sheridan, Blair, y
McDowell, 2003) mientras que una deteccin de menor impacto (00,2%
de las canales de carne bovina) se obtuvo en una encuesta nacional
reciente en Australia (Phillips, Jordania, Morris, Jenson, y
Sumner, 2006). Cuando se investig la presencia de Salmonella en
mataderos de cerdos, la incidencia de contaminacin mostr una alta
variabilidad con un promedio de 1,7% a 12% para las canales de
cerdo, y se haba reportado una alta incidencia en las muestras
ambientales (Hald, Wingstrand, Swanenburg, von Altrock, y Thorberg,
2003; Pala y Sevilla, 2004; Rodrguez, Pangloli, Richards, el monte,
y Draughon, 2006). Algunos tejidos (ganglios linfticos y amgdalas)
tambin participaron en la propagacin de Salmonella en mataderos de
cerdos, lo cual indica un mayor riesgo de contaminacin de la carne
porcina (Vieira Pinto, Temudo, y Martins, 2005). La intoxicaciones
alimentarias por estafilococos estn ampliamente distribuidas;
siendo la contaminacin de la carne asociada generalmente con
alimentos de alta manipulacin manual. El agente etiolgico ms
frecuente es el Staphylococcus aureus y su enterotoxinas
termo-estables relacionadas (Balaban y Rasooly, 2000). Los estudios
realizados en cerdos y bovinos sacrificados mostraron que S. aureus
fue la bacteria patgena ms frecuentemente detectada en los
mataderos y salas de procesamiento. Aunque la calidad microbiolgica
de la carne depende en gran medida de la higiene de los lugares de
beneficio, las operaciones de faenado y lneas de procesamiento,
donde las manos de los trabajadores y el medio ambiente de los
lugares asociados con el proceso de evisceracin son las principales
fuentes (Desmarchelier, Higgs, Mills, Sullivan, y Vanderlinde,
1999; pizarra, Jacoby, y Plaatjies, 2006). Adems, la presencia de
estafilococos en bioaerosoles de los mataderos de carne roja, as
como la mastitis bovina en vacas lecheras tambin pueden constituir
un riesgo de contaminacin por patgenos transmitidos por alimentos
(Pitkala, Haveri, Pyorala, Myllys, y Honkanen Buzalski, 2004;
pizarra, Lues, Venter, y compra, 2006). Las canales de cerdo son a
menudo una fuente importante de contaminacin con S. aureus
principalmente debido a los pasos secuenciales de sacrificio, que
implican escaldado, depilado, pulido, corte, lavado, refrigeracin y
los sistemas de cadena de fro para el transporte y comercializacin
(Carr, Thompson, Miller, Ramsey, y Kaster, 1998; Pala y Sevilla de
2004; Spescha, Stephan, y Zweifel, 2006). El abuso de tiempo y
temperatura de un alimento contaminado con estafilococos
enterotoxignicos puede
resultar en la formacin de enterotoxina. La presencia de S.
aureus enterotoxignicos en los alimentos de origen animal es muy
variable, oscilando entre el 6% a 90% (Blaiotta et al, 2004;.
Holeckova et al, 2002;. Manfre-da, Mioni, y De Cesare, 2005). La
determinacin de la presencia de enterotoxinas estafiloccicas por
medio de tcnicas moleculares mejora la posibilidad de rastrear las
fuentes de cepas enterotoxignicas y el establecimiento de
estrategias preventivas (Blaiotta et al., 2004). La E. coli
enterohemorrgica productora de toxina shiga (STEC) ha emergido como
un patgeno de transmisin alimentaria con ms significancia que otros
bien conocidos debido a las graves consecuencias para los humanos,
su baja dosis de infeccin, su inusual tolerancia al cido y su
aparente asociacin especial pero inexplicable con rumiantes
utilizados para la alimentacin (Tarrant, 1998). Este patgeno puede
causar graves complicaciones en los seres humanos tales como la
colitis hemorrgica y sndrome urmico hemoltico (Griffin y Tauxe,
1991). La prevalencia incrementada de E. coli O157:H7 en los
alimentos puede estar asociada con la consolidacin de la industria
de la carne en pocas pero ms grandes unidades de produccin y de
procesamiento. Pases como Francia, Reino Unido, Estados Unidos,
Canad, Japn, Australia y Argentina han evaluado las carcasas de
carne y/o productos crnicos para la presencia de E. coli O157,
confirmando que el ganado bovino es el principal reservorio de STEC
patgenos para los seres humanos. La eavuacin mundial de heces
bovinas revel amplios rangos de tasas de prevalencia de STEC O157
(0.2-27.8%) con una alta incidencia de sndrome urmico hemoltico
(Andral, Aspan, Perelle e Fach, 2004;. Blanco et al, 2004; Gleeson,
Duncan, Kamanzi, Charlebois, y Farber, 2005; Hussein y Bollinger,
2005; Omisakin, MacRae,Ogden y Strachan, 2003). En particular, la
carne de novillos de las principales zonas productora de carne de
Argentina ha sido reportada de ser reservorio de cepas de STEC, sin
embargo, su importancia como agentes de enfermedades humanas an no
se ha establecido (Meichtri et al., 2004). Los cueros y heces de
los animales en los establecimientos de beneficio han demostrado
ser los principales reservorios de este patgeno (Tutenel, Pierard,
van Hoof, y De Zutter, 2003). Las tecnologas de intervencin para la
reduccin de E. coli O157:H7 en las carcasas crnicas, cortes y
recortes han demostrado ser eficaces en el empaquetado de
carnes/industria de procesamiento (Marshall, Niebuhr, Acuff, Santa
Luca, y Dickson, 2005;. Ransom et al, 2003), aunque las malas
prcticas de manejo en las plantas procesadoras a menudo han dado
lugar a carne y productos crnicos contaminados (Cagney et al.
2004). L. monocytogenes ha contribuido a aumentar la preocupacin
sobre la seguridad alimentaria por ms de dos dcadas, especialmente
con respecto a los productos listos para el consumo. La listeriosis
es un patgeno de salud pblica significativo debido a su gravedad
clnica y a las altas tasas de mortalidad, los brotes alrededor del
mundo de origen alimentario en el que los productos crnicos fueron
implicados han estado tomando lugar durante las ltimas dos dcadas
(Mead et al, 2005;. Okutani, Okada, Yamamoto, y Igimi, 2004;
Vaillant et al, 2005). Debido a su carcter ubicuo, L. monocytogenes
puede crecer a temperaturas de entre 1 y 45 C, a pH 4.6-9.6, en
presencia de altas concentraciones de sal, y puede sobrevivir
adherida a los equipos de procesamiento por la formacin de biofilm,
lo que podra ser una fuente potencial contaminacin (Autio et al.,
1999). Varios investigadores han reportado mayor incidencia de
Listeria spp. en carne molida mas que en canales o piezas de carne
deshuesada. Su prevalencia, debido principalmente a la contaminacin
cruzada, se ha incrementado de la granja a las plantas de
procesamiento (Lin et al, 2006;. Thevenot, Dernburg, y
Vernozy-Rozand, 2006). El ambiente de los establecimientos de
beneficio (tablas de cortar, cuchillos y equipo) constituye la
principal fuente productos crnicos contaminados con Listeria. La
contaminacin de Listeria por contacto humano (manos y vestimenta de
los beneficiadores), probablemente representa una parte de la
contaminacin ambiental (Marzoca, Marucci, Sica, y Alvarez, 2004;
Peccio, Autio, Korkeala, Rosmini, y Trevisani, 2003). Altos valores
promedio de Listeria spp. y L. monocytogenes (73% y 75%,
respectivamente) se han registrado en carne congelada (Hassan,
Purwati, Radu, Rahim, y Rusul, 2001). Aunque se han desarrollado
muchas estrategias de manejo de riesgos para el control de L.
monocytogenes en los alimentos (Chen, Ross, Scott, y Gombas, 2003;
y Fravalo Salvat, 2004; ILSI Research Foundation; Risk Science
Institute, 2005), los datos sugieren que este patgeno no puede ser
eliminado completamente del ambiente de procesamiento y de los
productos alimenticios.
Especies dentro del gnero Campylobacter y Yersinia tambin han
emergido como agentes patgenos de inters de salud pblica humana
(Centers for Disease Control and Prevention, www.cdc.gov, 2002;.
Moore et al, 2005). Campylobacter es la causa ms comn de
enfermedades humanas transmitidas por los alimentos en los Estados
Unidos, esto ha sido relacionado con su alto grado de virulencia y
su amplia presencia en los alimentos de origen animal.
Campylobacter se ha aislado de carne en la venta al por menor, lo
que indica que la carne puede ser un vehculo potencial para la
transmisin de este patgeno para humanos (Kramer, Frost, Bolton, y
Wareing, 2000). C. jejuni se puede transferir a partir de pieles a
la carne durante el beneficiado y faenado de las carcasas (Inglis,
Kalischuk, Busz, y Kastelic, 2005). Incluso despus de la alta
prevalencia inicial de la carcasa, el enfriamiento demostr ser un
punto crtico de control eficaz para eliminar a Camplylobacter de la
superficie de la canal (Pearce et al, 2003; Pezzotti et al, 2003).
Una alta prevalencia de resistencia a los antimicrobianos se observ
con frecuencia en las cepas de Campylobacter, siendo C. coli
generalmente ms resistente que C. jejuni (Pezzotti et al. 2003).
Por otra parte, Yersinia enterocolitica es frecuentemente asociada
con cerdos y productos porcinos y puede transmitirse a los humanos
a travs del consumo de carnes procesadas frescas, poco cocinadas o
contaminadas. La prevalencia de Y. enterocolitica en piaras de
cerdos ha sido reportada de estar entre el 40% y 65%, siendo
importantes reservorios las amgdalas y la cavidad oral (Bhaduri,
Wesley, y George W. Bush, 2005; Gurtler, Alter, Kasimir, Linnebur,
y er Fehlhab, 2005). Otros patgenos que afectan la salud humana que
pueden estar presentes pero permanecer indetectables en los
animales sacrificados implican clostridios estreptococos, y
corinebacteria. Entre estos, Clostridium perfringes es la principal
causa de intoxicaciones alimentarias bacterias en los pases donde
el consumo de carne y aves es alta. Las carnes de animales pueden
estar sometidas a un nmero de enfermedades clostridiales y estas
bacterias pueden estar presentes en sus carcasas. Las cepas
enterotoxignicas de tipo A portadoras de un gen cromosomal cpe,
necesario para la intoxicacin por alimentos, han sido fuertemente
asociados con los brotes de intoxicacin alimentaria (Wen y McClane,
2004). En un estudio realizado en Inglaterra y Gales, el consumo de
carnes rojas fue implicado en brotes infecciosos intestinales en el
que C. perfringes fue el organismo mayormente reportado. Una
disminucin en el nmero de casos vinculados a los alimentos que
contengan carne roja est de acuerdo con la constante disminucin en
el consumo de carnes rojas debido a la crisis de la EEB (Smerdon,
Adak, O'Brien, Gillespie y Reacher, 2001). Despus del beneficio y
el faenado de las canales, el crecimiento de bacterias depender de
las condiciones de almacenamiento. Durante el almacenamiento, los
factores ambientales como la temperatura, atmsfera gaseosaa y el pH
de la carne seleccionarn ciertas bacterias para el crecimiento. El
almacenamiento en fro de la carne reducir el crecimiento de
bacterias, siendo slo 10% de las bacterias presentes inicialmente
capaces de crecer a temperaturas de refrigeracin. La restriccin de
oxgeno utilizando el vaco o atmsferas modificadas reduce
drsticamente la presencia de Pseudomonas, mientras que la flora
bacteriana ser seleccionada gradualmenta hacia los organismos
tolerantes a CO2. Bajo estas condiciones, los microorganismos
dominantes son Brochothrix thermosphacta, bacterias acidolcticas
(BAL), principalmente Lactobacillus, Leuconostoc y Carnobacterium
(Fontana, Cocconcelli, y Vignolo, 2006; Jones, 2004). Se ha
reportado la presencia de Enterococcus en la carne, carcasas
porcinas y de aves o carne fresca, indicando contaminacin fecal
durante el beneficio. Tanto los papeles beneficiosos y
perjudiciales en los alimentos se han atribuido a Enterococcus.
Juegan un papel importante en el desarrollo del sabor en los quesos
tradicionales y embutidos y, como probiticos, puede proporcionar
importantes beneficios a la salud. Como organismos perjudiciales,
han sido implicados en brotes de enfermedades transmitidas por
alimentos a travs de su resistencia a antibiticos y factores de
virulencia. La prevalencia de estreptococos y enterococos aislados
de la cadena de produccin de instalaciones porcinas, ha sido
ampliamente reportada (Houben, 2003; Rizzotti et al, 2005; Sapkota,
Ojo, Roberts, y Schwab, 2006).
3. Estabilidad en almacenamiento y el efecto obstculo (Hurdle
effect) en la carne fresca
La seguridad y la estabilidad microbiana, as como la calidad
nutricional y sensorial de la carne y productos crnicos se basa en
la aplicacin de la combinacin de factores de conservacin u
obstculo. Estos factores se introdujeron empricamente en los
alimentos tradicionales, mientras que para los nuevos productos
alimenticios, los obstculos fueron seleccionados inteligentemente y
aplicados deliberadamente (Leist-ner, 2000). La tecnologa de
obstculos, derivados de la comprensin del efecto obstculo
(Leistner, 1997), se refiere a la combinacin deliberada de las
tcnicas de conservacin actuales (temperatura, aw, Eh, preservantes)
y nuevas (empaque en gases, bacteriocinas) con el fin de establecer
una serie de factores conservantes ms selectivos (obstculos) que
los microorganismos de deterioro y patgenos no sean capaces de
superar. La carne es un excelente sustrato para el crecimiento
bacteriano, que requiere de mtodos restrictivos para evitar la
contaminacin. Los factores extrnsecos, a menudo controladas para
prolongar la vida til de la carne, se refieren principalmente a las
condiciones de almacenamiento y condiciones de almacenamiento y
pueden ser consideradas como un conjunto de obstculos aplicados
para su estabilizacin. La refrigeracin postmortem de las canales de
ganado son principalmente empleadas para garantizar la seguridad
alimentaria y maximizar la vida til, con menos nfasis en el
mantenimiento de la terneza y el color en el producto final. La
temperatura baja reduce la tasa de reacciones bioqumicas y el
crecimiento microbiano. Debido a que la temperatura es el factor ms
importante que afecta a la microbiota de la carne, la refrigeracin
de las canales ser el primer obstculo que las bacterias del
deterioro tienen que superar durante el acondicionamiento de la
carne. El proceso de enfriamiento luego del beneficio tiene un
fuerte impacto en la calidad y palatabilidad de la carne as como
sobre la tasa de aparicin de deterioro. La tasa de enfriamiento
afecta solo a la microbiota bacteriana de la carne; la terneza
puede ser perjudicada por el rpido enfriamiento de los msculos
antes del rigor mortis. Debido a que los requisitos de calidad de
las diferentes caractersticas estan a menudo en conflicto, las
condiciones ptimas de enfiramiento deben ser un compromiso (Savell,
Mueller, y Baird, 2005). Otro de los factores extrnsecos que es un
importante obstculo selectivo que ocurre naturlamente es el CO2,
que se acumula como consecuencia del crecimiento de las bacterias
aerbicas. La vida til puede ser extendida por el envasado al vaco
en materiales plsticos de baja permeabilidad al oxgeno. Esta
caracterstica efectivamente impide la sustitucin de oxgeno
consumido por la respiracin aerbica bacteriana y los tejidos y da
lugar a la acumulacin de CO2. La carne almacenada en estas
condiciones limita el crecimiento de Pseudomonas, B. thermosphacta
y enterobacterias, siendo las BAL los microorganismos
predominantes. Despus de la muerte de los animales, el glucgeno
muscular se convierte en cido lctico a travs de la gliclisis y, si
las reservas de glucgeno son altas, se logra un pH final de
5,4-5,6. A este pH el crecimiento de muchas bacterias de
importancia en el deterioro puede ser parcial o totalmente
inhibido. El valor del pH final alcanzado por la carne durante el
acondicionamiento tambin se puede considerar como un obstculo para
el crecimiento bacteriano. El efecto inhibidor del cido lctico en
gram-negativos psicrfilos en la carne parece estar relacionado con
la reduccin del pH a temperaturas de refrigeracin. Sin embargo,
algunas especies de Pseudomonas son esencialmente afectadas por el
pH de la carne normal y otros obstculos, tales como el envasado al
vaco, se deben aplicar con el fin de inhibir su crecimiento. El
antagonismo microbiano tambin se explota mediante la modificacin de
las condiciones ambientales para lograr una competicin controlada y
favorecer el crecimiento de organismos especficos, especialmente de
BAL, de manera que se produce una secuencia predecible de
bacterias. Las bacterias interactan entre s y con el medio
ambiente, cada especie incrementa su biomasa a una velocidad que
depende de las caractersticas fsicas y qumicas del medio ambiente.
Sin embargo, el crecimiento, la muerte o la supervivencia de las
bacterias asociadas a la carne, no se rige slo por estos factores.
En la carne fresca refrigerada, la competencia por un crecimiento
limitado a un sustrato, como glucosa y oxgeno, se produce la
interaccin entre las especies (Gill, 1976). La prevalencia de
algunas especies ser determinado por su nivel inicial relativo,
afinidad por los sustratos, disponibilidad de sustrato, la tasa de
crecimiento relativo de las especies que compiten en diferentes
temperaturas, y la produccin de metabolitos antimicrobianos. Las
BAL pueden producir una gran variedad de antagonistas
metabolitos
primarios y secundarios que incluyen cidos orgnicos, diacetil,
CO2 y bacteriocinas, que son pptidos producidos por los ribosomas
activos contra los patgenos alimentarios tales como L.
monocytogenes, Clostridium y otras bacterias presentes en el
deterioro tales como B. Thermosphacta
4. Cultivos Bioprotectores 4.1. Bioproteccin: definicinLa
conservacin de los alimentos utilizando su microflora natural y
controlada y/o sus metabolitos antimicrobianos ha sido denominado
bioproteccin o biopreservacin para diferenciarlo de la preservacin
artificial (qumica) (Stiles, 1996). Los cultivos antagnicos aadidos
a los alimentos para inhibir patgenos y/o extender la vida til sin
cambiar significativamente las propiedades sensoriales son llamados
cultivos protectivos (Lucke, 2000). El objetivo principal de la
bioconservacin es la extensin de la vida de almacenamiento, as como
la mejora de la seguridad alimentaria. Las BAL tienen un gran
potencial para su uso en la biopreservacin, ya que son seguros para
el consumo y, durante el almacenamiento, dominan naturalmente la
microbiota de muchos alimentos. Las BAL son generalmente
reconocidas como seguras (GRAS), debido a su asociacin con los
fermentaciones alimentarias y su larga tradicin como las bacterias
de calidad alimentaria. Adems, los pptidos antimicrobianos
producidos por BAL puede romperse con facilidad por las proteasas
digestivas, por lo que no producirn alteracin de la microbiota
intestinal. Las BAL pueden ejercer un efecto inhibitorio o
bioprotector contra otros microorganismos como resultado de la
competencia por nutrientes y/o de la produccin de bacteriocinas u
otros componentes antagonistas tales como los cidos orgnicos,
perxido de hidrgeno y enzimas. Se puede distinguir entre cultivos
iniciadores y cultivos de proteccin en los que la actividad
metablica (produccin de cido, hidrlisis de protenas) y la accin
antimicrobiana constituyen el objetivo principal, respectivamente.
Los procesadores de alimentos se enfrentan a un reto importante con
los consumidores, los cuales exigen alimentos seguros con una larga
vida til, pero tambin expresando su preferencia por productos
mnimamente procesados, menos severamente daados por el calor y
congelacin y sin conservantes qumicos. Por lo tanto, las
bacteriocinas aparecen como una opcin atractiva para proporcionar
por lo menos parte de la solucin.
4.2. Antimicrobianos pptidos producidos por BAL transmitidos por
la carneLa capacidad de conservacin de las BAL en los alimentos se
atribuye a la produccin de metabolitos antimicrobianos como cidos
orgnicos y bacteriocinas. La produccin de cido como resultado del
catabolismo de hidratos de carbono es una caracterstica comn entre
BAL, aunque no todos las BAL pueden producir pptidos
antimicrobianos durante el crecimiento. A partir que numerosas
bacteriocinas han sido aislados en las ltimas tres dcadas, la
produccin de estas sustancias antagnicas parece ser un fenotipo
comn entre BAL. Varan en tamao desde pequeos (
