Leuconostoc spp. - Leuconostoc citreum y otras especies. Importancia en la industria alimentaria: Aislamiento en cultivo; Diagnóstico molecular (PCR)

 

Información 07-12-18.

 

Leuconostoc es un género de bacterias ácido-lácticas (BAL), ampliamente distribuidas en la naturaleza. Las bacterias de Leuconostoc spp. son empleadas en la industria alimentaria, aunque también algunas especies son responsables del deterioro de ciertos alimentos. El género se compone de 24 especies diferentes, entre las que se encuentra Leuconostoc citreum, considerada la más importante del género.

 

Las bacterias de Leuconostoc poseen morfología cocoide, y se organizan principalmente en cadenas, aunque pueden encontrarse en parejas. Son bacterias anaerobias facultativas, grampositivas, no móviles, y catalasa-negativas, que presentan un contenido de GC relativamente bajo (37-45%). Leuconostoc spp. se encuentran diseminadas en el medio ambiente y se han aislado de materia vegetal y alimentos, como carnes congeladas y fermentadas, verduras fermentadas (como chucrut y kimchi) y productos lácteos fermentados (como queso, kéfir, yogur). También, se emplean como cultivos iniciadores en la fermentación de la leche y diversos vegetales. Además, bacterias de Leuconostoc spp. se aislan a partir muestras clínicas humanas, considerándose patógenos oportunistas.

Las plantas son el hábitat natural del género Leuconostoc, y frecuentemente se aísla de su superficie. Su concentración depende de las condiciones meteorológicas de humedad, luz ultravioleta, temperatura y condiciones nutricionales, y aumenta durante la maduración de las frutas, ya que los nutrientes se encuentran en mayor disponibilidad. Leuconostoc spp. fermentan la glucosa por la vía de las pentosas produciendo etanol y CO2 y, además, produce acetato por oxidación de la coenzima NADH, razón por el cual es de interés tecnológico en las industrias de bebidas y vinos. Además, las bacterias del género Leuconostoc son bacterias ácido-lácticas heterofermentativas, utilizadas fundamentalmente en industria láctea. Las bacterias ácido-lácticas o BAL son bacterias fermentadoras productoras de ácido láctico, empleadas en la industria para darle ciertas cualidades a los alimentos y protegerlos contra la acción de otros organismos dañinos. Algunas especies de Leuconostoc son muy importantes para los productos lácteos fermentados, ya que contribuyen a la formación de aberturas en quesos azules y las características organolépticas de la mantequilla y de la nata. La especie más importante de este género es Leuconostoc citreum (anteriormente conocida como L. amelibiosum), considerada como una de las bacterias de ácido láctico más predominantes que ayuda en la producción de kimchi, el plato tradicional coreano más conocido, a base de coles coreanas fermentadas. Leuconostoc citreum se encuentra en varios alimentos fermentados de origen vegetal y lácteo, como el queso, el pozol (una bebida mejicana de maíz fermentado), el almidón de yuca, la masa madre, y se emplea en la fermentación directa de la sémola.

 

Además, como con la mayoría de las BAL, las bacterias del género Leuconostoc puede tener un papel en la prevención del crecimiento y la actividad de descomposición y de microorganismos patógenos. Esta característica se ha atribuido a diversos productos finales metabólicos incluyendo bacteriocinas (ácido láctico y cítrico), ácidos orgánicos, peróxido de hidrógeno, diacetilo y etanol. Se ha probado la actividad antifúngica de L. citreum en productos de panaderías, mientras que en productos lácticos, se ha informado que la cepa L.citreum MB1 es capaz de retrasar el crecimiento de L. monocytogenes a temperaturas de refrigeración.

Aunque las BAL son generalmente beneficiosas para los alimentos y se usan para la fermentación de una variedad de alimentos y materias primas, donde contribuyen al sabor, la textura y la vida útil, algunas especies pueden desempeñar un papel importante en el deterioro de los alimentos. Los cambios indeseables causados ​​por las BAL incluyen el enverdecimiento de la carne y la formación de gas en los quesos, los encurtidos y las carnes y verduras enlatadas o envasadas. Además, en los vinos, carnes, leche o zumos deteriorados por estas bacterias pueden detectarse sabores extraños descritos como caseoso, malteado, ácido, mantecoso o similar al hígado. Las BAL también pueden producir grandes cantidades de un exopolisacárido que causa la mucosidad en las carnes y deterioro en algunas bebidas. Los exopolisacáridos son polímeros de carbohidratos de cadena larga ampliamente empleados en la industria alimentaria, particularmente en alimentos lácteos fermentados, gracias a sus efectos positivos sobre la textura y los atributos sensoriales en el producto final. Sin embargo, en productos cárnicos, sidra, vino y en la industria de la caña de azúcar, la producción de exopolisacáridos puede causar graves problemas. Las bacterias de Leuconostoc están implicadas en el deterioro de alimentos, especialmente en carnes refrigeradas envasadas en atmósfera modificada, causando por ejemplo enverdecimiento en salchicas. Leuconostoc citreum causa el deterioro de los productos cárnicos cocidos envasados ​​al vacío debido a la producción de exopolisacáridos, un polímero que contiene glucosa-galactosa. También, especies del género Leuconostoc, principalmente Leuconostoc mesenteroides, pueden producir dextrano a partir de la sacarosa, lo que reduce la ganancia de sacarosa en la industria azucarera. Mientras Leuconostoc gasicomitatum y Leuconostoc gelidum, causan viscosidad y formación de gas en reservas de pescado con ácido acético.

Aunque el género Leuconostoc se encuentra en las heces humanas, la vagina y la leche materna, no es parte de la microbiota humana. Un número limitado de Leuconostoc spp., incluyendo a Leuconostoc citreum, han sido asociadas con infecciones humanas, causando bacteriemias. Sin embargo, las cepas asociadas se consideran patógenos oportunistas de individuos inmunocomprometidos susceptibles y el género es generalmente reconocido como no patógeno.

La clasificación y caracterización de las BAL incluyen el fenotipado y el genotipado. Las bacterias del género Leuconostoc spp. se desarrollan en medios aerobios, aunque son anaerobios facultativos. Además, necesitan un medio complejo para su desarrollo dada las múltiples demandas de aminoácidos, pépticos, carbohidratos, vitaminas e iones metálicos. En particular, L. citreum se diferencia de las demás especies porque no fermenta la rafinosa ni la melibiosa; además, como su nombre indica, produce un pigmento amarillo que puede apreciarse al cultivarse en caldo MRS (Mann, Rogosa y Sharpe). En comparación con los métodos fenotípicos, los genotípicos ofrecen ventajas tales como la aplicabilidad general y el buen poder discriminatorio. El diagnóstico molecular, mediante PCR es una de las técnicas más sólidas con alto poder discriminatorio para identificar especies y proporcionar resultados inequívocos.

 

Pruebas realizadas en IVAMI:

 

  • Detección molecular de Leuconostoc citreum mediante PCR.
  • Aislamiento en cultivo de Leuconostoc spp. en medios selectivos.
  • Identificación a nivel de especie de colonias aisladas compatibles con el género Leuconostoc mediante métodos moleculares (PCR y secuenciación.

Muestra recomendada:

 

  • Cualquier alimento donde se quiera probar o descartar la presencia de bacterias del género Leuconostoc. 
  • Colonias aisladas en cultivo compatibles con el género Leuconostoc.

Conservación y envío de la muestra:

  • Refrigerada (preferido) durante menos de 2 días.
  • Congelada: más de 2 días.
  • Las placas con colonias aisladas pueden enviarse a temperatura ambiente o en refrigeración.

 

Plazo de entrega:

 

  • Detección molecular de Leuconostoc citreum mediante PCR: 24-72 h.
  • Aislamiento en cultivo de Leuconostoc spp. en medios selectivos: 3 días.
  • Identificación a nivel de especie de colonias aisladas compatibles con el género Leuconostoc mediante métodos moleculares (PCR y secuenciación): 48-72 h.

 

Coste de la prueba:  

 

  • Detección molecular de Leuconostoc citreum mediante PCR: Consultar a ivami@ivami.com.
  • Aislamiento en cultivo de Leuconostoc spp. en medios selectivos: Consultar a ivami@ivami.com.
  • Identificación a nivel de especie de colonias aisladas compatibles con el género Leuconostoc (PCR y secuenciación): Consultar a ivami@ivami.com.