Resistencia de L. plantarum WCFS1 frente a distintos métodos de secado: análisis de componentes celulares asociados a su degradación mediante micro-espectroscopía FTIR en suspensión

MAITE GAGNETEN; STEPHANIE PASSOT; CAROLINA SCHEBOR; FERNANDA FONSECA

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; XVIII CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS (CyTAL 2023); 2023

La deshidratación de bacterias ácido-lácticas permite obtener productos en polvo con mayor estabilidad físico-química y vida útil. Sin embargo, las operaciones de secado generan daños en las células y causan pérdida de viabilidad y funcionalidad como consecuencia del estrés osmótico y mecánico asociado a la remoción de agua. Además, distintos métodos de secado implican diferentes tipos de estrés: durante la liofilización, las células están expuestas, además, a bajas temperaturas; mientras que durante el secado por aspersión existe un estrés térmico debido a las altas temperaturas. El objetivo de este trabajo fue evaluar dos métodos de secado para preservar células de Lactiplantibacillus plantarum WCFS1 protegidas con una mezcla de fructo-oligosacáridos y maltodextrina. La viabilidad celular se determinó por recuento en placa en agar MRS. La actividad acidificante se midió mediante el método Cinac, evaluando el tiempo necesario para alcanzar una caída de pH de 1.5 puntos. Con ambas determinaciones se calculó la actividad acidificante específica antes y después del secado por aspersión o liofilización. Por otro lado, las muestras se analizaron mediante micro-espectroscopía FTIR empleando una técnica que permite obtener los espectros de las bacterias en un entorno acuoso, sin alterar su estado fisiológico. El método consiste en remover la contribución del agua libre mediante la sustracción del espectro del diluyente al espectro de la muestra en estado acuoso de manera normalizadaLos espectros normalizados y procesados se sometieron a un análisis de componentes principales (PCA), enfocándose en tres regiones: (1) 3060 a 2800 cm−1, (2) 1800 a 1370 cm-1 (3) 1369 a 975 cm-1. Además, se computó la segunda derivada de los espectros para identificar las principales bandas y asociarlas a componentes celulares según bibliografía, y se calculó la variación de altura de las mismas antes y después del secado. Los ensayos biológicos mostraron que la liofilización permitió conservar un alto grado de actividad biológica, mientras que el secado por aspersión provocó importantes pérdidas actividad acidificante. Esto sugiere que L. plantarum WCFS1 presenta diferente resistencia frente a los distintos tipos de estrés asociados a estos métodos de deshidratación. El PCA permitió discriminar claramente las células sometidas a las distintas operaciones de secado. La variación de altura de bandas entre las muestras antes y después de la deshidratación evidenció que los principales cambios moleculares estaban asociados a proteínas de membrana y citoplasmáticas, ADN, ARN, y compuestos fosforilados y polisacáridos de la pared celular. Este trabajo demuestra la importancia de comprender el efecto que los distintos métodos de secado tienen sobre la estabilidad de bacterias de interés industrial y presenta oportunidades para profundizar la compresión de los mecanismos de degradación asociados a cada uno de ellos.