Conservación por liofilización de Lacticaseibacillus paracasei 90: viabilidad, culturabilidad e integridad celular.

GUILLERMO PERALTA; BERET MV; BURGI; ALE, E.C.; MARTÍNEZ; ALBARRACÍN V.; ERICA HYNES; BERGAMINI CARINA

Jornada; VI Jornadas de Ciencia y Tecnología de la Facultad Ciencias Agrarias; 2021

UNR

Los cultivos lácticos son conservados a nivel industrial principalmente mediante la tecnología de liofilización, y en menor medida por congelación y secado spray (Santivarangkna et al., 2007). Tanto el proceso de liofilización como las condiciones de almacenamiento de las cepas luego de ser liofilizadas puede generar efectos indeseables en los microorganismos que se quieren conservar, tales como disminuciones de la viabilidad y/o actividad. Por otro lado, la presencia o ausencia de determinados nutrientes en el medio de crecimiento de los cultivos pueden afectar la cantidad de biomasa producida y la actividad del fermento, lo que también puede tener un impacto en la resistencia de los microorganismos a la liofilización y almacenamiento. La cepa autóctona Lacticaseibacillus paracasei 90 (L90) ha demostrado tener un perfil enzimático de interés tecnológico, como lo es la habilidad para producir diacetilo y acetoína (Peralta et al., 2016), compuestos que juegan un papel importante en las propiedades organolépticas de muchas variedades de queso. De esta manera, es de gran interés la evaluación de la resistencia de esta cepa a los procesos de conservación, de modo de poder disponer de la misma en un formato más fácilmente aplicable en la industria. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la resistencia de L90 al proceso de liofilización y almacenamiento luego de su crecimiento en dos medios de cultivo económicos formulados con residuos industriales (M1 y M3) y en un medio comercial (MRS). La cepa fue reactivada por dos repiques sucesivos en el medio MRS (37 °C-20 h), e inoculada (2% v/v) en 1 L de cada uno de los tres medios de cultivos (M1, M3 y MRS), los cuales fueron posteriormente incubados a 34 °C por 20 h. Las células fueron cosechadas y lavadas 2 veces con buffer fosfato de potasio 50 mM, pH 7, y posteriormente resuspendidas en 300 mL de una solución de lactosa 10% p/v como crioprotector. La suspensión celular en lactosa fue fraccionada en viales de vidrio y congelada a -80 °C. Finalmente, las suspensiones celulares fueron liofilizadas en un ciclo de 24 h utilizando el equipo Christ Alpha 1-4 LD plus. Inmediatamente luego de la liofilización, los viales fueron cerrados al vacío en el mismo equipo. Los fermentos liofilizados obtenidos fueron rotulados como Lm1, Lm3 y Lmrs, dependiendo si procedían del medio de cultivo M1, M3 y MRS, respectivamente. El impacto de la liofilización sobre la viabilidad e integridad de las cubiertas celulares de L90 se evaluó por recuentos microbiológicos y microscopía electrónica de barrido. Además, los cultivos liofilizados envasados al vacío en los viales fueron almacenados por un período de 6 meses a dos temperaturas: TA- temperatura ambiente y TH- temperatura de heladera (4 °C), y el efecto de este almacenamiento sobre la viabilidad de los fermentos liofilizados se evaluó por recuentos microbiológicos y citometría de flujo. Las suspensiones celulares en lactosa, provenientes de los medios M1, M3 y MRS, presentaron niveles de 9,18; 9,79 y 10,11 log UFC/mL, respectivamente, antes de la liofilización. Independientemente del medio de crecimiento, el proceso de liofilización no tuvo un impacto significativo en la viabilidad de la cepa, ya que únicamente se observaron leves disminuciones luego de este proceso (entre 0,2 y 0,5 log UFC/mL). En las micrografías electrónicas de barrido de los liofilizados antes de ser rehidratados se observó que la mayoría de los lactobacilos estaban atrapados dentro de la matriz amorfa que produce la lactosa cuando se deshidrata, lo que genera un efecto protector principalmente en la etapa de congelado, previa a la sublimación. En particular, en el liofilizado Lm1 se observó una mayor cantidad de células fuera de la matriz de lactosa respecto a Lm3 y Lmrs, lo que podría correlacionarse con la menor supervivencia al almacenamiento que se observó en Lm1. Durante el primer mes de almacenamiento a TH no hubo variación en los niveles de culturabilidad de ninguno de los liofilizados de L90 (Figura 1A). Por el contrario, el almacenamiento a TA condujo a una disminución significativa de los niveles de L90 en los tres polvos. La disminución durante el primer mes fue de 0,93; 0,65 y 0,65 log UFC/mL para los liofilizados Lm1, Lm3 y Lmrs, respectivamente. A los 3 meses de almacenamiento a TA, los niveles de L90 continuaron disminuyendo, alcanzando reducciones respecto a los valores iniciales de 1,90; 1,16 y 1,42 log UFC/mL en los liofilizados Lm1, Lm3 y Lmrs, respectivamente. Por otro lado, los liofilizados Lm1 y Lmrs almacenados a TH no sufrieron cambios luego de 3 meses de almacenamiento respecto a los niveles iniciales, a diferencia de Lm3 que disminuyó significativamente (p