Secado spray de bacteriocinas obtenidas en medios de cultivo alternativos

Abstract

El secado por spray es un proceso útil para la obtención de microcápsulas de moléculas bioactivas, como las bacteriocinas, permitiendo que puedan ser transportadas a bajo costo y conservadas en forma estable durante largos periodos de tiempo. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad antimicrobiana de las bacteriocinas sintetizadas por Enterococcus avium DSMZ 17511 en medios económicos alternativos y secadas por spray, utilizando diferentes matrices termoprotectores y evaluando diferentes temperaturas de almacenamiento. Se utilizaron los sobrenadantes libres de células (SLC) recuperados de cultivos activos (37°C, 20 h) de la cepa productora obtenidos en dos medios alternativos HQ3-LCD5 y HS3-LCD5 (formulados a base de harina de quinoa (HQ), harina de soja (HS) y levadura de cerveza deshidratada (LCD)). Se evaluó el efecto del agregado (10 %p/v) de tres matrices termoprotectoras previo al secado: maltodextrina (MD) (matriz estándar), goma brea (GB) (económica y disponible en la región) y suero de queso (SQ) (subproducto industrial). Los SLC deshidratados se obtuvieron utilizando el equipo Mini Spray Dryer Buchi B-29 (Tentrada: 150°C y Tsalida: 83-87°C, flujo alimentación: 6,7 mL/min, flujo aspiración: 37 m3/h. Se determinó el peso final de cada fracción de SLC deshidratado, y se calculó el rendimiento de secado (RS=[Pesofinal/Pesoinicial]x100). La aw se determinó por duplicado usando la sonda Rotronic HC2-AW-USB-SW/Software HW4. Se evaluó la estabilidad de los SLC secos obtenidos con cada matriz a distintas temperaturas de almacenamiento: 25°C, 5°C, -18°C, mediante determinación del título de actividad antimicrobiana frente a L. monocytogenes 99/287 por el método de las diluciones seriadas (0, 45 y 90 días). Los SLC en polvo obtenidos presentaron un aspecto similar al del material de pared utilizado; el SLC secado en GB presentó un color más amarillo, mientras que los secados en MD y SQ resultaron más blanquecinos. Los rendimientos de secado determinados (68-88%) indicaron una alta efectividad del proceso. Asimismo, la aw fue <0,2 en todos los casos. Todas las fracciones de SLC deshidratados mantuvieron actividad antimicrobiana luego del secado y durante los 90 días de almacenamiento a diferentes temperaturas. En cuanto a las matrices probadas, la variación del efecto inhibitorio fue similar para MD y SQ, mientras que GB presentó el menor efecto termoprotector. A su vez, el comportamiento fue similar para ambos medios de cultivo alternativos evaluados (HS3-LC5 y HQ3-LC5). En general, no se observaron diferencias de actividad antimicrobiana entre las tres temperaturas de almacenamiento probadas. Si se notó, que los polvos de bacteriocinas almacenados a 25°C tendían a hidratarse, mientras que los que se conservaron a temperaturas de refrigeración o congelación mantuvieron su apariencia. Estos resultados indican que el SQ podría utilizarse como material de pared alternativa más económica, ya que tuvo un efecto termoprotector similar al de MD. Estos ensayos iniciales de secado spray son alentadores en cuanto a la aplicación de las bacteriocinas como biopreservantes de alimentos, ya que se logra obtener polvos estables, con actividad antimicrobiana prolongada y de fácil transporte y almacenamiento.