Caracterización de bacterias ácido lácticas con actividad antimicrobiana aisladas del queso crema de Chiapas, México / Characterization of lactic acid bacteria with antimicrobial activity isolated from cream cheese from Chiapas, Mexico

Resumen El queso crema de Chiapas es un producto artesanal fabricado en diferentes regiones de México. La capacidad de las bacterias lácticas, de producir grandes cantidades de ácido láctico y acético, tiene como efecto la disminución del pH, considerado uno de los factores primarios en la inhibición de microorganismos indeseables, como patógenos y bacterias coliformes, en alimentos lácteos. El objetivo de este trabajo fue aislar bacterias ácido lácticas y evaluar su efecto antagónico contra bacterias patógenas in vitro y contra patógenos presentes en la leche cuando se adicionan durante la elaboración del queso crema. Se aislaron cepas de bacterias lácticas del queso crema de Chiapas, México. Los aislados fueron identificados mediante pruebas bioquímicas API 50CH y secuencias del gen ribosomal 16S. Las bacterias de interés se usaron en pruebas de inhibición del crecimiento con cepas patógenas. Se cuantificó la producción de ácido acético y láctico por cromatografía de gases acoplado a masas en los quesos, al inicio y a los 10 d posteriores a su elabo ración. Se aislaron 203 cepas bacterianas, de las cuales 82 tuvieron la capacidad de inhibir el crecimiento de 7 cepas bacterianas patógenas. Las cepas fueron identificadas por la secuencia parcial del gen ribosomal 16S como pertenecientes al género Lactobacillus; la adición de estas cepas en la elaboración del queso crema redujo o eliminó coliformes, Staphylococcus aureus, mohos y levaduras, mientras que en el queso elaborado con leche pasteurizada se detectaron 290 UFC/mL de mohos y levaduras. Estos resultados sugieren que las cepas de Lactobacillus aisladas del queso crema artesanal de Chiapas tienen potencial para su uso como cultivo iniciador con actividad de bioconservación en este y productos similares.

Abstract Chiapas cream cheese is an artisanal product manufactured in different regions of Mexico. The ability of lactic bacteria to produce large amounts of lactic and acetic acid has the effect of decreasing the pH, considered one of the primary factors in the inhibition of undesirable microorganisms such as pathogens and coliform bacteria, in dairy foods. The objective of this work was to isolate lactic acid bacteria and evaluate their antagonistic effect against pathogenic bacteria in vitro, as well as their effect against pathogens that are present in milk when they are added in the preparation of cream cheese. Strains of lactic bacteria were isolated from cream cheese from Chiapas, Mexico. Isolates were identified by API 50CH biochemical tests and 16S ribosomal gene sequences. The bacteria under study were used in pathogen growth inhibition tests. The production of acetic and lactic acid was quantified by gas chromatography coupled to masses in the cheeses at the beginning and 10 d after its elaboration. 203 bacterial strains were isolated, 82 of which had the ability to inhibit the growth of 7 pathogenic bacterial strains. The strains were identified by the partial sequence of the 16S ribosomal gene as belonging to the genus Lactobacillus; The addition of these strains in the elaboration of cream cheese reduces or eliminates coliforms, Staphylococcus aureus, molds and yeasts, while in the cheese made with pasteurized milk 290 CFU/mL of molds and yeasts were detected. These results suggest that Lactobacillus strains isolated from Chiapas artisanal cream cheese has the potential to be used as a starter culture with bioconservation activity in this and similar products.

Burkholderia species associated with legumes of Chiapas, Mexico, exhibit stress tolerance and growth in aromatic compounds / Especies de Burkholderia asociadas a leguminosas de Chiapas, México exhiben tolerancia a estrés y crecimiento en compuestos aromáticos

Leguminous plants have received special interest for the diversity of β-proteobacteria in their nodules and are promising candidates for biotechnological applications. In this study, 15 bacterial strains were isolated from the nodules of the following legumes: Indigofera thibaudiana, Mimosa diplotricha, Mimosa albida, Mimosa pigra, and Mimosa pudica, collected in 9 areas of Chiapas, Mexico. The strains were grouped into four profiles of genomic fingerprints through BOX-PCR and identified based on their morphology, API 20NE biochemical tests, sequencing of the 16S rRNA, nifH and nodC genes as bacteria of the Burkholderia genus, genetically related to Burkholderia phenoliruptrix, Burkholderia phymatum, Burkholderia sabiae, and Burkholderia tuberum. The Burkholderia strains were grown under stress conditions with 4% NaCl, 45°C, and benzene presence at 0.1% as the sole carbon source. This is the first report on the isolation of these nodulating species of the Burkholderia genus in legumes in Mexico.

Las plantas leguminosas han recibido especial interés por la diversidad de β-proteobacteria que albergan en sus nodulos; algunas de estas bacterias son candidatas prometedoras para aplicaciones biotecnológicas. En el presente trabajo se aislaron 15 cepas bacterianas de los nodulos de las leguminosas Indigofera thibaudiana, Mimosa diplotricha, Mimosa albida, Mimosa pigra y Mimosa púdica, colectadas en 9 áreas de Chiapas, México. Las cepas fueron agrupadas en 4 perfiles de huellas genómicas por BOX-PCR e identificadas sobre la base de su morfología, pruebas bioquímicas API 20NE y secuenciación de los genes 16S ARNr, nifH y nodC como bacterias del género Burkholderia relacionadas genéticamente con Burkholderia phenoliruptrix, Burkholderia phymatum, Burkholderia sabiae y Burkholderia tuberum. Las cepas de Burkholderia crecieron en condiciones de estrés con NaCl al 4%, a una temperatura de 45°C y en presencia de benceno al 0,1% como única fuente de carbono. Este es el primer reporte del aislamiento de especies de Burkholderia nodulantes en leguminosas en México.

Residuos agroindustriales con potencial para la producción de metano mediante la digestión anaerobia / Agroindustrial wastes methanization and bacterial composition in anaerobic digestion

Las toneladas de residuos orgánicos que se generan anualmente en la agroindustria pueden aprovecharse como materia prima para la producción de metano. Para que los residuos orgánicos se puedan convertir a metano a gran escala, es importante que previamente se realicen sobre ellos pruebas de biodegradabilidad; un parámetro importante que conviene establecer es su potencial bioquímico de metano. En el presente trabajo se estudió la biodegradabilidad, la producción de metano y el comportamiento de poblaciones de eubacterias y arqueobacterias durante la digestión anaerobia de residuos de plátano, mango y papaya provenientes de la agroindustria, adicionando un inóculo microbiano. Los residuos de mango y plátano tenían mayor contenido de materia orgánica (94 y 75 %, respectivamente) que el residuo de papaya con base en su relación sólidos volátiles/sólidos totales. Después de 63 días de tratamiento, la mayor producción de metano se observó en la digestión anaerobia del residuo de plátano: 63,89 ml de metano por g de demanda química de oxígeno del residuo. Los resultados del potencial bioquímico de metano demostraron que el residuo de plátano tiene el mejor potencial para ser usado como materia prima en la producción de metano. A través de un análisis por PCR-DGGE con oligonucleótidos específicos se logró evaluar el tamaño y la composición de las poblaciones de eubacterias y arqueobacterias presentes en la digestión anaerobia de residuos agroindustriales a lo largo del proceso.

The tons of organic waste that are annually generated by agro-industry, can be used as raw material for methane production. For this reason, it is important to previously perform biodegradability tests to organic wastes for their full scale methanization. This paper addresses biodegradability, methane production and the behavior of populations of eubacteria and archaeabacteria during anaerobic digestion of banana, mango and papaya agroindustrial wastes. Mango and banana wastes had higher organic matter content than papaya in terms of their volatile solids and total solid rate (94 and 75 % respectively). After 63 days of treatment, the highest methane production was observed in banana waste anaerobic digestion: 63.89 ml CH4/per gram of chemical oxygen demand of the waste. In the PCR-DGGE molecular analysis, different genomic footprints with oligonucleotides for eubacteria and archeobacteria were found. Biochemical methane potential results proved that banana wastes have the best potential to be used as raw material for methane production. The result of a PCR- DGGE analysis using specific oligonucleotides enabled to identify the behavior of populations of eubacteria and archaeabacteria present during the anaerobic digestion of agroindustrial wastes throughout the process.