Determinación del mecanismo de resistencia a la acción inhibitoria de la bacteriocina producida por Pediococcus parvulus MXVK 133 Public Deposited
El objetivo principal de este trabajo fue estudiar el mecanismo por el cual las cepas de Listeria generan resistencia a la pediocina cuando ésta se adiciona en altas concentraciones. Los resultados mostraron que el uso de la bacteriocina en concentraciones de 133, 533 y 1,060 UA/mL de cultivo, solo prolongó la fase lag de las cepas de Listeria durante 9 h, pues después de ese tiempo, el comportamiento de las cepas fue similar al de las cepas testigos (cepas que crecieron en medio libre de bacteriocina). La adición de 1,600 UA/mL de cultivo, generó cepas de tipo resistente pues su crecimiento fue similar al de las cepas testigo. Esta resistencia se atribuyó un posible cambio en el tipo de fermentación, es decir, de fermentación láctica a fermentación ácido mixta, pues dicho cambio le confirió la generación de una molécula más de ATP la cual utilizó para formar más biomasa en comparación con las cepas testigo; asociado a la disminución de la velocidad específica de crecimiento así como a la velocidad de consumo de glucosa. También se determinaron las concentraciones mínimas inhibitorias para cada cepa, siendo de 1190, 1426, 6140, 1666 y 1724 para Listeria innocua ATCC33090, Listeria monocytogenes Scott A, LM82, LMB 911204/47 y LMB 92000/48 respectivamente. No se detectaron diferencias significativas en la composición de los ácidos grasos totales de la pared celular de las cepas de Listeria por medio de cromatografía de gases. En observaciones al microscopio electrónico, las cepas resistentes presentaron septas en la pared celular. De esta manera, el trabajo aporta un posible mecanismo que explique la resistencia de las cepas de Listeria al ser cultivadas en presencia de altas concentraciones de bacteriocina, así como la mínima cantidad permisible para que dicha resistencia no se genere, pues así, dentro del campo de una posible aplicación de esta bacteriocina ya se tiene un antecedente sobre que concentraciones son posibles de utilizar en un sistema alimentario sin la generación de resistencia. Palabras clave: pediocina, Listeria innocua, Listeria monocytogenes y resistencia.
The aim of this study was to analyze the mechanism by which the Listeria strains generate resistance to pediocin when it is added in high concentrations. Results showed that the use of bacteriocin at concentrations of 133, 533 y 1,060 AU/mL of culture, only prolonged the lag phase in Listeria strains during 9 h, but after this period, the behavior of the strains was similar to that of wild strains (strains that grew in a medium without bacteriocin). Addition of 1,600 AU/ mL of culture, generated resistant strains, when they were grown under conditions similar to those of the wild strains. This resistance was attributed to a possible shift in fermentation pathway, from lactic fermentation to mixed acid fermentation. Such shift generates an additional molecule of ATP, used to form more biomass as compared with the wild strains; this behavior is associated with a decrease of the specific growth rate as in the case of glucose consumption. The calculated minimum inhibitory concentrations for each strain were the following: 1190, 1426, 6140, 1666 and 1724 for Listeria innocua ATCC33090, Listeria monocytogenes Scott A, LM82, LMB 911204/47 and LMB 92000/48, respectively. No significant differences were detected in the composition of total fatty acids of Listeria strains by gas chromatography. Furthermore, observations with an electronic microscope showed that resistant strains presented more cell wall septs than wild strains that could be associated to the observed higher growth rate. Thus, this study proposes a possible mechanism to explain the resistance of Listeria strains when grown in the presence of high concentrations of bacteriocins. Furthermore, the minimum does required to prevent bacteriocin resistance were established, which could have a promising application in food industry. Key words: pediocin, Listeria innocua, Listeria monocytogenes and resistance.
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