Aminas Biógenas encontradas en carnes, pescado y productos cárnicos: formación y efectos en la salud / Update on biogenic amines present in meat, fish, and fermented meat products: formation, health effects, detection methods, and reduction strategies

Introducción: las aminas biógenas (AB) son compuestos nitrogenados que pueden formarse en carnes, pescados y productos cárnicos fermentados, por acción de microorganismos como bacterias ácido-lácticas, Enterobacteriaceae, Enterococci, Staphylococcus spp., Pseudomonas y otros, principalmente mediante descarboxilación enzimática. Altas concentraciones indican deterioro de la calidad del alimento y se relacionan con efectos nocivos para la salud. Lo anterior, ha generado la necesidad de desarrollar métodos de detección rápida, económica y sencilla, que demuestre la importancia de establecer las cantidades máximas de cada AB permitidas y a su vez genere la necesidad de desarrollar estrategias que permitan la inhibición y/o reducción de su formación. Objetivo: Mostrar información actualizada sobre el contenido de AB en carnes, pescados y productos cárnicos fermentados, los microorganismos principales que intervienen en su formación, el efecto del consumo para la salud, los métodos de detección y las estrategias actuales para prevenir su formación. Metodología: se realizó una búsqueda bibliográfica en ScienceDirect, Scielo, PubMed, SpringerLink y Clinicalkey. Se seleccionaron artículos en español e inglés publicados entre los años 2018-2023. Resultados: el consumo excesivo de AB tiene efectos nocivos para la salud que incluyen intoxicaciones, crisis hipertensivas, citotoxicidad in vitro y formación de compuestos cancerígenos; sin embargo, las regulaciones que determinan las cantidades máximas permitidas de AB en alimentos son limitadas. Debido a esto, surge la necesidad de desarrollar métodos rápidos, sensibles, asequibles y económicos para su detección, como biosensores enzimáticos y nanoenzimas; además, cobran relevancia los métodos para reducir su formación con resultados prometedores tras el uso de algunos compuestos bioactivos y cultivos iniciadores.

Introduction: Biogenic amines (BA) are nitrogenous compounds that can form in meat, fish, and fermented meat products due to the enzymatic decarboxylation caused by microorganisms like lactic acid bacteria, Enterobacteriaceae, Enterococci, Staphylococcus spp, Pseudomonas, among others. High concentrations of BA indicate food deterioration and are associated with adverse health effects. Therefore, there is a need to develop rapid, affordable, and simple detection methods to establish the maximum allowable amounts of each BA. Additionally, strategies for inhibiting and reducing its formation are necessary. Objective: The objective is to present updated information about the content of BA in meat, fish, and fermented meat products, identify the main microorganisms involved in their formation, explore the effects of consumption on health, review current detection methods, and evaluate the current strategies for preventing their formation. Methodology: A bibliographic search on various databases including ScienceDirect, Scielo, PubMed, SpringerLink, and Clinicalkey was conducted. Articles published in Spanish and English between 2018-2023 were selected for analysis. Results: Excessive consumption of BA has harmful health effects including poisoning, hypertensive crises, in vitro cytotoxicity, and carcinogenic compounds formation. However, regulations on the maximum allowable concentrations of BA in food are limited. Therefore, it is necessary to develop fast, sensitive, affordable, and economical detection methods, such as enzymatic biosIntroduction: Biogenic amines (BA) are nitrogenous compounds that can form in meat, fish, and fermented meat products due to the enzymatic decarboxylation caused by microorganisms like lactic acid bacteria, Enterobacteriaceae, Enterococci, Staphylococcus spp, Pseudomonas, among others. High concentrations of BA indicate food deterioration and are associated with adverse health effects. Therefore, there is a need to develop rapid, affordable, and simple detection methods to establish the maximum allowable amounts of each BA. Additionally, strategies for inhibiting and reducing its formation are necessary. Objective: The objective is to present updated information about the content of BA in meat, fish, and fermented meat products, identify the main microorganisms involved in their formation, explore the effects of consumption on health, review current detection methods, and evaluate the current strategies for preventing their formation. Methodology: A bibliographic search on various databases including ScienceDirect, Scielo, PubMed, SpringerLink, and Clinicalkey was conducted. Articles published in Spanish and English between 2018-2023 were selected for analysis. Results: Excessive consumption of BA has harmful health effects including poisoning, hypertensive crises, in vitro cytotoxicity, and carcinogenic compounds formation. However, regulations on the maximum allowable concentrations of BA in food are limited. Therefore, it is necessary to develop fast, sensitive, affordable, and economical detection methods, such as enzymatic biosensors and nanoenzymes. Furthermore, strategies to reduce BA formation are promising, with the use of certain bioactive compounds and starter cultures showing positive resultsensors and nanoenzymes. Furthermore, strategies to reduce BA formation are promising, with the use of certain bioactive compounds and starter cultures showing positive results.

Penicillium species present in Uruguayan salami / Especies de Penicillium presentes en salamines uruguayos

The surface coverage of certain dry fermented sausages such as Italian salami by some species of Penicillium provides their characteristic flavor and other beneficial properties. One of them is the protective effect by means of a uniform film of white mold against undesirable microorganisms. The aim of this work was to identify and to isolate the fungal species present in mature Italian type of salami and to evaluate if it is possible to obtain some of them as starters. In addition, the effects of temperature (14 °C and 25 °C), water activity (a w) (0.90, 0.95 and 0.995) and 2.5 % sodium chloride (NaCl) on fungal growth were determined. Similarly, the proteolytic and lipolytic activity and the ability to produce toxic secondary metabolites were evaluated in order to characterize some possible starter strain. All species found belong to the genus Penicillium, including a performing starter as Penicillium nalgiovense and some potentially toxicogenic species. All the strains showed a higher growth rate at 25 °C. The production of extracellular proteases and lipases was significantly higher at 25 °C than at 14 °C with and without sodium chloride. Only Penicillium expansum produced patulin. On the other hand, Penicillium griseofulvum was the only species that produced ciclopiazonic acid but none of the strains produced penicillin. The species present on salami, Penicillium nalgiovense, Penicillium minioluteum, Penicillium brevicompactum and Penicillium puberulum were unable to produce any of the evaluated toxins. These findings suggest that some fungal isolates from the surface of salami such as P. nalgiovense are potentially useful as starters in sausage manufacture.(AU)

La cobertura de la superficie de los embutidos fermentados secos -como el salamín tipo italiano- por algunas especies de Penicillium les proporciona un sabor característico y otras propiedades beneficiosas. Una de ellas es el efecto de protección contra microorganismos indeseables, al formarse una película blanca uniforme de mohos. El objetivo de este trabajo fue aislar e identificar los hongos filamentosos encontrados en la superficie de salamines tipo italiano y evaluar la posibilidad de obtener especies para utilizarse como cultivos iniciadores. Se determinó el efecto de la temperatura, la actividad de agua y del cloruro de sodio sobre el crecimiento fúngico. La actividad proteolítica y lipolítica y la capacidad de producir metabolitos secundarios tóxicos fueron evaluadas con el fin de caracterizar algunos posibles cultivos iniciadores. Todas las cepas fúngicas aisladas e identificadas correspondieron a especies del género Penicillium, algunas benéficas, como Penicillium nalgiovense, y otras potencialmente toxicogénicas. Estas cepas tuvieron diferentes tasas de crecimiento en respuesta a las diferentes condiciones de cultivo. Todas las cepas mostraron mayor crecimiento a 25 °C. La producción de proteasas y lipasas extracelulares fue significativamente mayor a 25 °C que a 14 °C. Penicillium expansum fue la única especie que produjo patulina y Penicillium griseofulvum fue la única que produjo ácido ciclopiazónico. Ninguna de las especies produjo penicilina. Penicillium nalgiovense, Penicillium minioluteum, Penicillium brevicompactum y Penicillium puberulum no produjeron ninguna de las toxinas evaluadas. Estos resultados sugieren que algunos aislamientos fúngicos, como P. nalgiovense, son potencialmente útiles como cultivos iniciadores en la fabricación de estos productos.(AU)

Penicillium species present in Uruguayan salami / Especies de Penicillium presentes en salamines uruguayos

The surface coverage of certain dry fermented sausages such as Italian salami by some species of Penicillium provides their characteristic flavor and other beneficial properties. One of them is the protective effect by means of a uniform film of white mold against undesirable microorganisms. The aim of this work was to identify and to isolate the fungal species present in mature Italian type of salami and to evaluate if it is possible to obtain some of them as starters. In addition, the effects of temperature (14 °C and 25 °C), water activity (a w) (0.90, 0.95 and 0.995) and 2.5 % sodium chloride (NaCl) on fungal growth were determined. Similarly, the proteolytic and lipolytic activity and the ability to produce toxic secondary metabolites were evaluated in order to characterize some possible starter strain. All species found belong to the genus Penicillium, including a performing starter as Penicillium nalgiovense and some potentially toxicogenic species. All the strains showed a higher growth rate at 25 °C. The production of extracellular proteases and lipases was significantly higher at 25 °C than at 14 °C with and without sodium chloride. Only Penicillium expansum produced patulin. On the other hand, Penicillium griseofulvum was the only species that produced ciclopiazonic acid but none of the strains produced penicillin. The species present on salami, Penicillium nalgiovense, Penicillium minioluteum, Penicillium brevicompactum and Penicillium puberulum were unable to produce any of the evaluated toxins. These findings suggest that some fungal isolates from the surface of salami such as P. nalgiovense are potentially useful as starters in sausage manufacture.(AU)

La cobertura de la superficie de los embutidos fermentados secos -como el salamín tipo italiano- por algunas especies de Penicillium les proporciona un sabor característico y otras propiedades beneficiosas. Una de ellas es el efecto de protección contra microorganismos indeseables, al formarse una película blanca uniforme de mohos. El objetivo de este trabajo fue aislar e identificar los hongos filamentosos encontrados en la superficie de salamines tipo italiano y evaluar la posibilidad de obtener especies para utilizarse como cultivos iniciadores. Se determinó el efecto de la temperatura, la actividad de agua y del cloruro de sodio sobre el crecimiento fúngico. La actividad proteolítica y lipolítica y la capacidad de producir metabolitos secundarios tóxicos fueron evaluadas con el fin de caracterizar algunos posibles cultivos iniciadores. Todas las cepas fúngicas aisladas e identificadas correspondieron a especies del género Penicillium, algunas benéficas, como Penicillium nalgiovense, y otras potencialmente toxicogénicas. Estas cepas tuvieron diferentes tasas de crecimiento en respuesta a las diferentes condiciones de cultivo. Todas las cepas mostraron mayor crecimiento a 25 °C. La producción de proteasas y lipasas extracelulares fue significativamente mayor a 25 °C que a 14 °C. Penicillium expansum fue la única especie que produjo patulina y Penicillium griseofulvum fue la única que produjo ácido ciclopiazónico. Ninguna de las especies produjo penicilina. Penicillium nalgiovense, Penicillium minioluteum, Penicillium brevicompactum y Penicillium puberulum no produjeron ninguna de las toxinas evaluadas. Estos resultados sugieren que algunos aislamientos fúngicos, como P. nalgiovense, son potencialmente útiles como cultivos iniciadores en la fabricación de estos productos.(AU)

Penicillium species present in Uruguayan salami / Especies de Penicillium presentes en salamines uruguayos

The surface coverage of certain dry fermented sausages such as Italian salami by some species of Penicillium provides their characteristic flavor and other beneficial properties. One of them is the protective effect by means of a uniform film of white mold against undesirable microorganisms. The aim of this work was to identify and to isolate the fungal species present in mature Italian type of salami and to evaluate if it is possible to obtain some of them as starters. In addition, the effects of temperature (14 °C and 25 °C), water activity (a w) (0.90, 0.95 and 0.995) and 2.5 % sodium chloride (NaCl) on fungal growth were determined. Similarly, the proteolytic and lipolytic activity and the ability to produce toxic secondary metabolites were evaluated in order to characterize some possible starter strain. All species found belong to the genus Penicillium, including a performing starter as Penicillium nalgiovense and some potentially toxicogenic species. All the strains showed a higher growth rate at 25 °C. The production of extracellular proteases and lipases was significantly higher at 25 °C than at 14 °C with and without sodium chloride. Only Penicillium expansum produced patulin. On the other hand, Penicillium griseofulvum was the only species that produced ciclopiazonic acid but none of the strains produced penicillin. The species present on salami, Penicillium nalgiovense, Penicillium minioluteum, Penicillium brevicompactum and Penicillium puberulum were unable to produce any of the evaluated toxins. These findings suggest that some fungal isolates from the surface of salami such as P. nalgiovense are potentially useful as starters in sausage manufacture.

La cobertura de la superficie de los embutidos fermentados secos -como el salamín tipo italiano- por algunas especies de Penicillium les proporciona un sabor característico y otras propiedades beneficiosas. Una de ellas es el efecto de protección contra microorganismos indeseables, al formarse una película blanca uniforme de mohos. El objetivo de este trabajo fue aislar e identificar los hongos filamentosos encontrados en la superficie de salamines tipo italiano y evaluar la posibilidad de obtener especies para utilizarse como cultivos iniciadores. Se determinó el efecto de la temperatura, la actividad de agua y del cloruro de sodio sobre el crecimiento fúngico. La actividad proteolítica y lipolítica y la capacidad de producir metabolitos secundarios tóxicos fueron evaluadas con el fin de caracterizar algunos posibles cultivos iniciadores. Todas las cepas fúngicas aisladas e identificadas correspondieron a especies del género Penicillium, algunas benéficas, como Penicillium nalgiovense, y otras potencialmente toxicogénicas. Estas cepas tuvieron diferentes tasas de crecimiento en respuesta a las diferentes condiciones de cultivo. Todas las cepas mostraron mayor crecimiento a 25 °C. La producción de proteasas y lipasas extracelulares fue significativamente mayor a 25 °C que a 14 °C. Penicillium expansum fue la única especie que produjo patulina y Penicillium griseofulvum fue la única que produjo ácido ciclopiazónico. Ninguna de las especies produjo penicilina. Penicillium nalgiovense, Penicillium minioluteum, Penicillium brevicompactum y Penicillium puberulum no produjeron ninguna de las toxinas evaluadas. Estos resultados sugieren que algunos aislamientos fúngicos, como P. nalgiovense, son potencialmente útiles como cultivos iniciadores en la fabricación de estos productos.