Cultivos iniciadores
Las bacterias lácticas, y concretamente la especie Lactococcus lactis, son componentes indispensables de los cultivos iniciadores mesófilos utilizados en quesería y responsables, en gran medida, de sus características sensoriales. Con esta línea de investigación, DairySafe quiere responder a la demanda de cepas lácticas que, por un lado, permitan normalizar la elaboración de quesos artesanales, y por otro, proporcionar a cada queso su seña de identidad. Para ello, abordamos la búsqueda y selección de bacterias lácticas silvestres con aptitudes tecnológicas específicas. Como resultado, disponemos de una amplia colección de bacterias lácticas aisladas de quesos artesanales y se ha diseñado un fermento mixto autóctono para el queso Afuega´l Pitu, incluyendo el escalado de su producción en biorreactores y su conservación. Actualmente investigamos los mecanismos de respuesta a estrés de L. lactis para, en último término, seleccionar cepas más robustas con un mejor rendimiento como cultivos iniciadores.
Cepa de Lactococcus lactis visualizada mediante microscopía electrónica de barrido
Biotecnología de bacteriocinas
Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos producidos por bacterias. Las bacteriocinas producidas por bacterias lácticas tienen gran relevancia biotecnológica ya que contribuyen a la mejora de la calidad higiénico-sanitaria de los productos fermentados al inhibir el desarrollo de microorganismos indeseables. DairySafe estudia el diseño de cultivos iniciadores-protectores para quesería que, además de fermentar la leche, reduzcan los niveles de microbiota indeseable y el riesgo de intoxicaciones alimentarias.
Además, las bacteriocinas aportan nuevas estructuras moleculares con actividad antimicrobiana muy potente con modos de acción únicos y diferentes a los antibióticos tradicionales. En este contexto, desarrollamos proyectos de carácter más básico sobre el modo de acción de la lactococina 972 (Lcn972), una bacteriocina que inhibe la síntesis de pared celular en células en división y que actúa exclusivamente sobre Lactococcus. Nuestro objetivo es determinar la base molecular de su modo de acción y de su especificidad para facilitar el diseño de nuevos antimicrobianos específicos de genero/especie con aplicaciones clínicas y/o alimentarias.
Detección de la producción de bacteriocinas mediante el test de la difusión en agar
Bacteriófagos
Dentro de esta línea de trabajo abordamos el estudio de bacteriófagos y de enzimas fágicos como nuevos agentes de biocontrol de bacterias patógenas en la cadena alimentaria. Los bacteriófagos son virus que infectan exclusivamente a bacterias y que provocan la lisis de la bacteria huésped. Además, codifican enzimas que degradan la pared celular de las bacterias y otras estructuras superficiales que implican la muerte de las mismas. Cabe señalar que la especificidad de los bacteriófagos permite destruir selectivamente bacterias indeseables sin afectar a la microbiota endógena de un determinado hábitat. DairySafe ha sido pionero en el control de S. aureus en leche y queso mediante bacteriófagos y sus enzimas líticos (endolisinas y peptidoglicano hidrolasas), así como su uso combinado con bacteriocinas (tecnología de barreras). Esta estrategia de biocontrol está siendo actualmente implementada para la eliminación de biofilms (estructuras bacterianas altamente resistentes a antimicrobianos y desinfectantes), en la que además de los fagos y endolisinas, las exopolisacárido despolimerasas producidas por algunos fagos pueden jugar un papel importante.
Bacteriófago vB_SauM_phiIPLA-RODI de Staphylococcus aureus visualizado mediante microscopía electrónica de transmisión