01 Ago Innovaciones en microbiología alimentaria: avances en biotecnología y seguridad alimentaria en el ICFMH Conference Food Micro 2024
El reciente congreso de microbiología alimentaria ha abordado dos de los aspectos más críticos de este campo: la biotecnología alimentaria, destacando el papel beneficioso de los microorganismos en la creación de alimentos fermentados y funcionales; y la seguridad alimentaria, con un enfoque especial en las estrategias de biopreservación y el uso de cultivos protectores.
Raquel Virto, responsable Científico-Técnica I+D+i de CNTA
El 6 de julio, CNTA asistió al 28.º Congreso ICFMH Conference Food Micro 2024 en Burgos, donde investigadores de todo el mundo se reunieron para intercambiar conocimiento en el campo de la microbiología de investigación. Raquel Virto, responsable del Departamento de Investigación en Microbiología de CNTA, y la técnica Nerea Garín, que presentó una ponencia sobre su tesis doctoral, participaron en este foro global que aborda los avances en seguridad y biotecnología alimentaria. A continuación, te contamos tres de los temas más relevantes que están protagonizando las aplicaciones de este campo en la industria alimentaria.
Mircroorganismos, nuevos aliados en la producción de alimentos fermentados plant-based
Los sistemas tradicionales de producción de alimentos enfrentan desafíos para satisfacer la creciente demanda global de proteínas, lo que conduce al agotamiento de recursos y la degradación ambiental. La necesidad de una producción de alimentos más sostenible, junto con una mayor conciencia del consumidor, ha generado un impulso en la búsqueda de fuentes alternativas de proteínas.
En este contexto, la biomasa microbiana ha surgido como una prometedora alternativa proteica sostenible. Sin embargo, a menudo no se considera el hecho de que las condiciones de cultivo afectan la composición de las células microbianas y, por lo tanto, su calidad y valor nutricional. En la ponencia `Microbial biomass as food ingredient: high nutritional quality and resource efficiency or high productivity? ´, Myrsini Sakarika y Nico Boon, de la Universidad de Ghent, presentaron un estudio sobre la relación entre la calidad nutricional, la eficiencia de producción y la tasa de producción en la biomasa microbiana debido a la selección de parámetros operativos. Explicaron cómo las condiciones de cultivo, como nutrientes, temperatura y pH, afectan a la calidad nutricional y la eficiencia de producción.
Los resultados de la investigación apuntan a que no se puede maximizar simultáneamente la calidad nutricional y la productividad, siendo necesario un equilibrio cuidadoso, ya que tasas de crecimiento más bajas producen biomasa con mayor contenido proteico y menos ácidos nucleicos, mientras que tasas más altas mejoran la eficiencia de recuperación de biomasa.
Siguiendo la temáticas de alimentos fermentados, en la ponencia` From spoilers -to cold fermentation applications?´ , Johanna Björkroth, de la Universidad de Helsinki, explicó cómo las bacterias ácido-lácticas psicrótrofas, que crecen bien a bajas temperaturas, pueden tener aplicaciones útiles en la fermentación de vegetales.
Estas bacterias, tradicionalmente asociadas y estudiadas por su relación con el deterioro de alimentos, se están estudiando ahora por su potencial en fermentaciones en frío. Inspirados por la fermentación del kimchi, se investiga si estos microorganismos pueden controlar la acidificación en vegetales, preservando sus características sin excesiva acidez. La investigación se centra en especies como Leuconostoc gasicomitatum y Lactococcus carnosus/paracarnosus, explorando sus metabolismos y la producción de compuestos como el diacetilo, que da un aroma lácteo.
Y, además de para la producción de aromas “lácteos” en matrices vegetales, algunas pruebas preliminares con otras cepas han mostrado que las bajas temperaturas pueden usarse para proteger contra el crecimiento de organismos indeseables, siendo una eficaz estrategia de biopreservación.
Durante el congreso también se presentó el proyecto europeo LOCALNUTLEG, liderado por INRAE en Francia, que busca diversificar los productos fermentados usando leches vegetales, como la leche de almendra y garbanzo, para crear bebidas y yogures fermentados.
Seleccionan bacterias específicas, como Streptococcus thermophilus y Lactobacillus helveticus, para fermentar estos ingredientes, mejorando sus propiedades probióticas e inmunomoduladoras.
Las pruebas que presentaron apuntaban a que que las proporciones de almendra y garbanzo mejoran la textura y las propiedades de los productos, con mayores beneficios probióticos en ciertas combinaciones, convirtiéndose en una alternativa a los productos vegetales fermentados ampliamente consumidos, con propiedades funcionales, y que además pueden ayudar a diversificar las dietas de los consumidores flexitarianos y vegetarianos.
Control de la incidencia de cepas resistentes a antibióticos en alimentos y en el microbiota intestinal
David Rodríguez Lázaro, del Centro de Patógenos Emergentes y Salud Global en la Universidad de Burgos, España, abordó uno de los mayores retos de salud pública en su ponencia `Antimicrobial resistance and global health: animals, food and humans, a one health concern´: la resistencia a los antimicrobianos (RAM). Este fenómeno, ampliamente reconocido por organizaciones como la OMS y la ONU, es responsable de más de 700,000 muertes anuales y podría superar las muertes por cáncer para 2050, con un impacto económico de hasta 100 billones de dólares.
Rodríguez Lázaro destaca que la RAM se ha convertido en un problema global tan crítico como el cambio climático, con la ONU dedicando sesiones específicas para abordar el tema. La resistencia a los antimicrobianos no solo afecta a la salud humana, sino que también tiene implicaciones significativas en la seguridad alimentaria, ya que los microorganismos patógenos en los alimentos y su capacidad para transferir genes de resistencia a patógenos transmitidos por alimentos pueden agravar esta crisis.
La investigación sugiere que se debe entender mejor cómo las comunidades microbianas en los alimentos, por ejemplo, las bacterias ácido-lácticas, pueden actuar como reservorios de resistencia y cómo esta resistencia se transfiere a patógenos, y se propone una metodología de Evaluación Cuantitativa de Riesgo Microbiano (QMRA) para analizar estos mecanismos de transmisión y evaluar el riesgo asociado a la resistencia antimicrobiana en los alimentos.
Rodríguez Lázaro enfatiza que enfrentar la RAM requiere un enfoque multisectorial y global, alineado con el concepto de “una salud”, que integra datos de diversas disciplinas para abordar este problema complejo y en expansión.
CNTA en el congreso
Las líneas de investigación en las que trabaja CNTA están alineadas con las tendencias identificadas: la producción de alimentos plant-based veganos fermentados y la identificación y aplicación de bacterias como bioconservantes son dos de las principales líneas de investigación en el Departamento de Investigación en Microbiología de CNTA.
Precisamente, un ejemplo del trabajo en biopreservación es el que presentó la doctoranda Nerea Garín, enmarcado en su tesis doctoral, que se engloba dentro del proyecto BACBIOP, en la que investiga sobre cepas bacterianas seguras (QPS) con capacidad de producir compuestos con actividad frente a las bacterias patógenas y frente a las bacterias alterantes de esos alimentos frescos y mínimamente procesados.
Biopreservación como estrategia clean label en alimentos
El mercado de productos ready-to-eat, que se había detenido durante la pandemia, está en recuperación, especialmente con el auge de los productos clean label. En este contexto, los alimentos ready-to-eat con cultivos bioprotectores se presentan como una alternativa sostenible para satisfacer las nuevas demandas de los consumidores.
En CNTA se han evaluado más de 200 cepas de bacterias lácticas como cultivos protectores y ha seleccionado cuatro cepas de cuatro especies diferentes: P. acidilactici, L. plantarum, L. brevis y B. subtilis. Estas cepas cumplen con los requisitos de la Comisión Europea: son QPS, no tienen resistencia a antibióticos y no son toxigénicas.
Se descubrió que la actividad antimicrobiana de estas cepas se debe a bacteriocinas, que son resistentes al calor. Todas las cepas mantuvieron su actividad antimicrobiana después de tratamientos de pasteurización y esterilización, siendo P. acidilactici la más resistente al calor.
Por ello, como conclusión principal, se puede establecer que su uso es viable en productos mínimamente tratados y que la elección de una u otra cepa dependerá de la microbiota del alimento a tratar y las condiciones de almacenamiento y uso de este.
