Bacteriófagos y endolisinas en la industria alimentaria

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.3989/arbor.2020.795n1008

Palabras clave:

bacteriófago, endolisina, antimicrobiano, resistencia antimicrobiana, bacteria patógena, sostenibilidad

Resumen


La obtención de alimentos sanos y seguros requiere de técnicas de conservación inocuas para el consumidor y para el me­dio ambiente, entre las que se destaca la bioconservación. A su ca­tálogo de compuestos naturales o microorganismos, utilizados de forma habitual, la bioconservación ha incorporado recientemente los bacteriófagos (fagos) y las proteínas fágicas con actividad lítica (endolisinas). La utilización de fagos y endolisinas en el biocontrol ofrece importantes ventajas frente a otros sistemas de conserva­ción tradicionales. Entre dichas ventajas destacan su inocuidad, especificidad y versatilidad. Por otra parte, la acuciante necesidad de reducir el uso de antibióticos en la cadena alimentaria ha impul­sado la investigación basada en estos antimicrobianos con el fin de aplicarlos en producción primaria (terapia fágica). Sin embargo, y a pesar de la gran eficacia ya demostrada en múltiples sectores, la falta de legislación de la Unión Europea sobre el uso de bacteriófa­gos junto con la necesidad de ser aceptados por los consumidores, son factores que están afectando negativamente a su implantación como bioconservantes. En este contexto, este artículo recoge los últimos resultados relacionados con este tipo de antimicrobianos en la industria agro-alimentaria, y resume los puntos clave para entender las posibilidades reales de su aplicación ante los nuevos requisitos asociados con una producción sostenible tanto desde una perspectiva económica como ambiental

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Ackermann, H. W. (2007). 5500 Phages exa­mined in the electron microscope. Archi­ves of Virology, 152, pp. 227-243.

Bigwood, T., Hudson, J. A., Billington, C., Carey-Smith, G. V. y Heinemann, J. A. (2008). Phage inactivation of food­borne pathogens on cooked and raw meat. Food Microbiolology, 25, pp. 400-406.

Bore, E., Hebraud, M., Chafsey, I., Cham­bon, C., Skjaeret, C., Moen, B. y Langs­rud, S. (2007). Adapted tolerance to benzalkonium chloride in Escherichia coli K-12 studied by transcriptome and proteome analyses. Microbiology 153, pp. 935-946.

Briers, Y. y Lavigne, R. (2015). Breaking barriers: expansion of the use of en­dolysins as novel antibacterials against Gram-negative bacteria. Future Micro­biology, 10, pp. 377-390.

Bruttin, A. y Brussow, H. (2005). Human vo­lunteers receiving Escherichia coli phage T4 orally: a safety test of phage therapy. Antimicrobial Agents and Chemothe­rapy, 49, pp. 2874-2878.

Brüssow, H. y Kutter, E. (2005). Phage eco­logy. En: Kutter, E. y Sulakvelidze, A. (eds.). Bacteriophages: Biology and Application. Boca Raton, Florida: CRC Press, pp. 129-164.

Carvalho, C., Costa, A. R., Silva, F. y Oliveira, A. (2017). Bacteriophages and their de­rivatives for the treatment and control of food-producing animal infections. Critical Reviews in Microbiology, 43, pp. 583-601.

Catalao, M. J., Gil, F., Moniz-Pereira, J., Sao- Jose, C. y Pimentel, M. (2013). Diversity in bacterial lysis systems: bacteriopha­ges show the way. FEMS Microbiology Reviews, 37, pp. 554-571.

Donovan, D. M., Lardeo, M. y Foster- Frey, J. (2006). Lysis of staphylococcal mastitis pathogens by bacteriophage phi11 endolysin. FEMS Microbiology Letters, 265, pp. 133-139.

European Food Safety Authority and Euro­pean Centre for Disease Prevention and Contro (EFSA and ECDC) (2017). The European Union summary report on trends and sources of zoonoses, zoono­tic agents and food-borne outbreaks in 2016. EFSA Journal, 15 (12), e05077.

Endersen, L., O’Mahony, J., Hill, C., Ross, R. P., McAuliffe, O. y Coffey, A. (2014). Pha­ge therapy in the food industry. Annual Review of Food Science and Technology, 5, pp. 327-349.

Fan, J., Zeng, Z., Mai, K., Yang, Y., Feng, J., Bai, Y., Sun, B., Xie, Q., Tong, Y. y Ma, J. (2016). Preliminary treatment of bovine mastitis caused by Staphylococcus aureus, with trx-SA1, recombinant endolysin of S. au­reus bacteriophage IME-SA1. Veterinary Microbiology, 191, pp. 65-71.

Fischetti, V. A. (2008). Bacteriophage ly­sins as effective antibacterials. Cu­rrent Opinion in Microbiology, 11, pp. 393-400.

Gaeng, S., Scherer, S., Neve, H. y Loessner, M. J. (2000). Gene cloning and expres­sion and secretion of Listeria mono­cytogenes bacteriophage-lytic enzy­mes in Lactococcus lactis. Applied and Environmental Microbiology, 66, pp. 2951-2958.

Gómez-Torres, N., Ávila, M., Narbad, A., Mayer, M. J. y Garde, S. (2019). Use of fluorescent CTP1L endolysin cell wall-binding domain to study the evolution of Clostridium tyrobutyricum during cheese ripening. Food Microbiology, 78, pp. 11-17

Gómez-Torres, N., Dunne, M., Garde, S., Mei­jers, R., Narbad, A., Ávila, M. y Mayer, M. J. (2018). Development of a specific fluorescent phage endolysin for in situ detection of Clostridium species associa­ted with cheese spoilage. Microbial Bio­technology, 11, pp. 332-345.

Gutiérrez, D., Rodríguez-Rubio, L., Martí­nez, B., Rodríguez, A. y García, P. (2016). Bacteriophages as weapons against bac­terial biofilms in the food industry. Fron­tiers in Microbiology, 7, 825.

Hagens, S. y Loessner, M. J. (2007). Appli­cation of bacteriophages for detection and control of foodborne pathogens. Applied Microbiology and Biotech­nology, 76, pp. 513-519.

Ibarra-Sánchez, L. A., Van Tassell, M. L. y Miller, M. J. (2018). Antimicrobial be­havior of phage endolysin PlyP100 and its synergy with nisin to control Listeria monocytogenes in Queso Fresco. Food Microbiology, 72, pp. 128-134.

Kretzer, J. W., Schmelcher, M. y Loessner, M. J. (2018). Ultrasensitive and fast diagnostics of viable Listeria cells by CBD magnetic separation combined with A511: luxAB detection. Viruses, 10 (11), 626.

Kutter, E., De Vos, D., Gvasalia, G., Alavidze, Z., Gogokhia, L., Kuhl, S. y Abedon, S. T. (2010). Phage therapy in clinical prac­tice: treatment of human infections. Current Pharmaceutical Biotechnology, 11, pp. 69-86.

Kutter, E. M., Kuhl, S. J. y Abedon, S. T. (2015). Re-establishing a place for pha­ge therapy in western medicine. Future Microbiology, 10, pp. 685-688.

Loessner, M. J. (2005). Bacteriophage en­dolysins--current state of research and applications. Current Opinion in Micro biology, 8, pp. 480-487.

López, R., García, E., García, P. y García, J. L. (1997). The pneumococcal cell wall degrading enzymes: a modular design to create new lysins? Microbial Drug Resistance, 3, pp. 199-211.

Manrique, P., Dills, M. y Young, M. J. (2017). The human gut phage com­munity and its implications for health and disease. Viruses, 9 (6), 141.

Misiou, O., van Nassau, T. J., Lenz, C. A. y Vogel, R. F. (2018). The preservation of Listeria-critical foods by a combina­tion of endolysin and high hydrosta­tic pressure. International Journal of Food Microbiology, 266, pp. 355-362.

Moye, Z. D., Woolston, J. y Sulakvelid­ze, A. (2018). Bacteriophage applica­tions for food production and proces­sing. Viruses, 10 (4), 205.

Obeso, J. M., Martínez, B., Rodríguez, A. y García, P. (2008). Lytic activity of the re­combinant staphylococcal bacteriopha­ge PhiH5 endolysin active against Sta­phylococcus aureus in milk. Internatio­nal Journal of Food Microbiology, 128, pp. 212-218.

Richter, L., Janczuk-Richter, M., Niedzio­lka-Jonsson, J., Paczesny, J. y Holyst, R. (2018). Recent advances in bacte­riophage-based methods for bacteria detection. Drug Discovery Today, 23, pp. 448-455. ­

Rodríguez-Rubio, L., Gutiérrez, D., Martí­nez, B., Rodríguez, A. y García, P. (2012). Lytic activity of LysH5 endolysin secre­ted by Lactococcus lactis using the se­cretion signal sequence of bacteriocin Lcn972. Applied and Environmental Mi­crobiology, 78, pp. 3469-3472.

Rodríguez-Rubio, L., Martínez, B., Donovan, D. M., García, P. y Rodríguez, A. (2013). Potential of the virion-associated pepti­doglycan hydrolase HydH5 and its deri­vative fusion proteins in milk biopreser­vation. PLoS One, 8, e54828.

Rodríguez-Rubio, L., Martínez, B., Rodrí­guez, A., Donovan, D. M., Gotz, F. y Gar­cía, P. (2013). The phage lytic proteins from the Staphylococcus aureus bac­teriophage vB_SauS-phiIPLA88 display multiple active catalytic domains and do not trigger staphylococcal resistan­ce. PLoS One, 8, e64671.

Sao-Jose, C., Parreira, R., Vieira, G. y San­tos, M. A. (2000). The N-terminal region of the Oenococcus oeni bacteriophage fOg44 lysin behaves as a bona fide signal peptide in Escherichia coli and as a cis-in­hibitory element, preventing lytic activi­ty on oenococcal cells. Journal of Bacte­riology, 182, pp. 5823-5831.

Sarker, S. A., McCallin, S., Barretto, C., Ber­ger, B., Pittet, A. C., Sultana, S., Krause, L., Huq, S., Bibiloni, R., Bruttin, A., Reute­ler, G. y Brussow, H. (2012). Oral T4-like phage cocktail application to healthy adult volunteers from Bangladesh. Vi­rology, 434, pp. 222-232.

Schmelcher, M., Donovan, D. M. y Loessner, M. J. (2012). Bacteriophage endolysins as novel antimicrobials. Future Micro­biology, 7, pp. 1147-1171.

Scholte, C. M., Nelson, D. C., Garcia, M., Linden, S. B., Elsasser, T. H., Kahl, S., Qu, Y. y Moyes, K. M. (2018). Short commu­nication: Recombinant bacteriophage endolysin PlyC is nontoxic and does not alter blood neutrophil oxidative response in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 101, pp. 6419-6423.

Schuch, R., Nelson, D. y Fischetti, V. A. (2002). A bacteriolytic agent that de­tects and kills Bacillus anthracis. Na­ture, 418, pp. 884-889.

Sulakvelidze, A. (2013). Using lytic bacte­riophages to eliminate or significantly reduce contamination of food by foo­dborne bacterial pathogens. Journal of the Science of Food and Agricul­ture, 93, pp. 3137-3146.

Sulakvelidze, A. y Kutter, E. (2005). Bacte­riophage therapy in humans. En: Kutter, E. y Sulakvelidze, A. (eds.). Bacteriopha­ges: biology and application. Boca Ra­ton, Florida: CRC Press, pp. 381–436.

Recursos en línea

Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Foodborne Diseases Active Survei­llance Network (FoodNet): FoodNet 2015 Annual Foodborne Illness Surveillance Report. [En línea]. Disponible en https:// www.cdc.gov/foodnet/reports/annual-reports-2015.html

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Publicado

2020-03-30

Cómo citar

Gutiérrez Fernández, D., Fernández Llamas, L., Rodríguez González, A., & García Suárez, P. (2020). Bacteriófagos y endolisinas en la industria alimentaria. Arbor, 196(795), a544. https://doi.org/10.3989/arbor.2020.795n1008

Número

Vol. 196 Núm. 795 (2020)

Sección

Artículos

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