Caracterización de la actividad anticlostridial de cepas de Lacticaseibacillus y evaluación de su efectividad en quesos

Abstract

El defecto de hinchazón tardía es una de las principales causas de deterioro en quesos duros y semiduros, afectando su calidad y valor comercial. Este defecto es provocado por especies de Clostridium (C. tyrobutyricum, C. sporogenes, C. butyricum y C. beijerinckii) durante la etapa de maduración quesera, en la cual las esporas clostridiales germinan y las células vegetativas fermentan lactato produciendo gases (H2 y CO2) que se acumulan en la masa del queso, originando ojos irregulares, rajaduras y abombamiento de la horma. También es frecuente la ocurrencia de aromas desagradables y sabor rancio por los ácidos orgánicos generados. Los métodos convencionales aplicados por la industria para prevenir esta alteración no son completamente efectivos, por lo que se buscan estrategias alternativas como la utilización de cepas de bacterias ácido lácticas (BAL) inhibitorias de Clostridium, como cultivos adjuntos en la elaboración quesera. El objetivo general de este trabajo fue estudiar el potencial anticlostridial de las cepas 26 y 95 de Lacticaseibacillus, provenientes de productos lácteos, y evaluar su efectividad como cultivos biopreservantes en la elaboración de queso. En la primera etapa del trabajo, se realizaron estudios in vitro para determinar la compatibilidad de las cepas 26 y 95 con cepas BAL iniciadoras comerciales, y el proceso de producción quesera. Las cepas evaluadas no afectaron el desarrollo de las cepas BAL comerciales, ni produjeron cantidades detectables de gas por fermentación de carbohidratos. Además, las cepas 26 y 95 toleraron las concentraciones de sal empleadas en el proceso de elaboración. Estos resultados sugieren que las cepas mantendrían su viabilidad en el queso y no generarían defectos en las características sensoriales del producto. En la siguiente etapa se elaboraron quesos tipo Dambo a nivel experimental, en los cuales se evaluó la efectividad de las cepas para inhibir el desarrollo de Clostridium durante el período de maduración. De acuerdo a los resultados microbiológicos y fisicoquímicos obtenidos, ambas cepas lograron inhibir el crecimiento de C. tyrobutyricum y prevenir la aparición de hinchazón tardía, sin alterar las propiedades fisicoquímicas del producto final. Estos resultados respaldarían el potencial de dichas cepas como cultivos biopreservantes compatibles con el proceso de elaboración quesera. Finalmente, las cepas 26 y 95 fueron identificadas por secuenciación del genoma completo, y mediante análisis bioinformáticos se buscaron determinantes genéticos de importancia para el uso biotecnológico de las cepas en la producción de alimentos. Se logró identificar a la cepa 26 como Lacticaseibacillus zeae subsp. silagei, y a la cepa 95 como Lacticaseibacillus paracasei subsp. paracasei. El análisis bioinformático de los genomas bacterianos no detectó genes asociados a resistencia a compuestos antimicrobianos ni genes codificantes para factores de virulencia, lo que sugiere que las cepas 26 y 95 serían inocuas para el ser humano. Además, se identificaron regiones genómicas potencialmente asociadas a la síntesis de bacteriocinas. En conjunto, los resultados obtenidos destacan que las cepas 26 y 95 reúnen propiedades tecnológicas favorables, junto con perfiles de inocuidad y actividad bioprotectora comprobados, lo que las convierte en excelentes candidatas para su utilización como cultivos biopreservantes en la elaboración de quesos, constituyendo una alternativa efectiva para prevenir el defecto de hinchazón tardía y mejorar la calidad del producto final.