Identificación de sustancias inhibidoras similares a bacteriocinas producidas por Lactiplantibacillus plantarum LP5

Abstract

En la industria alimentaria, existe un interés creciente por el uso de agentes antimicrobianos naturales para controlar o inhibir el crecimiento de patógenos. Las bacteriocinas son uno de los posibles candidatos. Actualmente, la nisina y la pediocina son las únicas bacteriocinas aprobadas para uso industrial alimentario. Sin embargo, existe una constante búsqueda y caracterización de bacterias potencialmente productoras de bacteriocinas. Lactiplantibacillus plantarum produce varios tipos de bacteriocinas de clase IIb como las plantaricinas PlnE, PlnF, PlnJ y PlnK. Estos péptidos tienen actividad bactericida independiente, que se potencia cuando interactúan en pares formando los complejos de poración E/F y J/K. El objetivo del presente trabajo fue identificar sustancias inhibidoras similares a las bacteriocinas producidas L. plantarum LP5. La sensibilidad de las sustancias antimicrobianas de L. plantarum LP5 se ensayó por tratamiento con NaOH, catalasa y proteinasa K mediante la prueba de difusión en pozo utilizando STEC EDL933 como cepa indicadora. La presencia de genes codificantes de plantaricina específicos se evaluó mediante PCR con cebadores diseñados con las secuencias de plantaricina E/F yJ/K disponibles en GenBank y utilizando la plataforma Primer3Plus. La presencia de ARNm de genes que codifican plantaricinas y los cDNAs fueron analizados por PCR. La secuenciación del genoma completo se obtuvo por MicrobesNG. El genoma de referencia más cercano se identificó con KRAKEN, las lecturas se mapearon con BWA mem y se ensamblaron con SPADES. El ADN secuenciado también se analizó utilizando BAGEL4 que identifica ORF putativos de bacteriocina en una secuencia de ADN. La prueba de difusión de pozo mostró que las bacteriocinas producían efectos inhibidores. La PCR permitió la detección de genes que codifican las plantaricinas E/F y J/K. Fue posible identificar el ARNm correspondiente a PlnE, PlnF, PlnJ y PlnK. El análisis del genoma completo identificó plantaricinas E/F y J/K en una estructura de operón con sus correspondientes proteínas de inmunidad y transporte, además de las plantaricinas A y N. Podemos concluir que el efecto inhibitorio de L. plantarum LP5 se asocia con la producción de plantaricinas, generando un interés para su aplicación como potencial cepa probiótica.