Aíslan una molécula de la biomasa del ciruelo que combate bacterias nocivas de la industria alimentaria

Dos grupos de investigación de la Universidad de Jaén han aislado una molécula de la biomasa del ciruelo que combate bacterias nocivas de la industria alimentaria. Concretamente, los científicos se centraron en los residuos leñosos de este árbol que normalmente se desechan tras la poda y separaron sus compuestos, molécula a molécula, para comprobar sus efectos antimicrobianos in vitro.

Bacterias patógenas de alimentos.

El estudio, titulado ‘Antimicrobial activity of phenolics isolated from the pruning wood residues of European plum (Prunus domestica L.)’ y publicado en Industrial Crops & Products es el primero que analiza los residuos del ciruelo europeo desde un punto de vista químico. De las distintas moléculas aisladas, comprobaron que determinados polifenoles poseían propiedades antibacterianas capaces de combatir microorganismos como Salmonella.

Los polifenoles son sustancias químicas aromáticas presentes habitualmente en vegetales como, por ejemplo, los frutos rojos. Estos compuestos protegen las plantas de agentes patógenos y poseen numerosos beneficios para la salud humana, dado que poseen propiedades antioxidantes y antiinflamatorias. Además, también se emplean para elaborar ciertos fármacos. Los investigadores apuntan ahora a que también se pueden extraer de los residuos agrícolas del ciruelo para aprovechar sus propiedades antimicrobianas.

Detiene la actividad bacteriana

Los resultados del estudio, realizado in vitro a escala de laboratorio, apuntan su aplicación para elaborar bioconservantes y biocidas -sustancias similares a los plaguicidas o desinfectantes, que sirven para neutralizar organismos nocivos- que protejan los alimentos de agentes patógenos. Especialmente, de aquellos que generan enfermedades como Listeria, origen de infecciones en el sistema nervioso central; Escherichia coli, causante de gastroenteritis muy graves, y Salmonella, entre otras. “Estos microorganismos aparecen a veces en alimentos mal conservados y son muy perjudiciales para la salud humana”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Jaén Elena Ortega.

Generalmente, las bacterias no actúan solas, sino que se agrupan creando biopelículas muy resistentes, rodeadas de una sustancia viscosa que las protege de agentes externos. Una particularidad de algunos de los polifenoles aislados es que no solo frenan la actividad de los microorganismos nocivos, también detienen su crecimiento, bloquean y rompen la formación de esta capa que sirve de aglutinante para colonias de bacterias, lo que las hace más vulnerables.

Los investigadores añaden que con la extracción de estos compuestos se aprovecharían grandes cantidades de biomasa agroalimentaria desechable en las zonas de Andalucía y Extremadura, donde crece este cultivo. “Además, se puede aplicar el método a las dos especies de ciruelo más comunes: el europeo y el japonés, porque su madera tiene una composición química muy similar”, explica la investigadora de la Universidad de Jaén Sofía Salido.

Equipo de investigación que participa en el estudio.

Obtener compuestos

En el artículo, los científicos de los grupos ‘Compuestos de Interés Biológico’ y ‘Microbiología de los Alimentos y del Medio Ambiente’ de la Universidad de Jaén, detallan que recogieron muestras de biomasa leñosa de ciruelo europeo de la zona de Cáceres. Luego, la trituraron y la sometieron a una serie de técnicas químicas para extraer los residuos y obtener compuestos polifenólicos tipo taninos condensados, que poseen propiedades antiinflamatorias y la epicatequina, que ralentiza el envejecimiento celular, entre otros.

Cromatografía aislamiento productos puros.

Además, los expertos emplearon la cromatografía en contracorriente, un método para separar los distintos compuestos a nivel molecular. Esta técnica presenta ventajas medioambientales, puesto que se emplean menores cantidades de disolventes y es más eficaz que las técnicas convencionales. “Se trata de un método novedoso y mucho más rápido. Normalmente, se tarda una semana en realizar el proceso completo de aislamiento, pero con esta instrumentalización el tiempo se reduce a la mitad”, explica Sofía Salido.

Finalmente, una vez obtenidas las moléculas en estado puro de los diferentes compuestos, los expertos las enfrentaron una a una, in vitro, contra algunas de las bacterias más nocivas del sector agroalimentario como Listeria y Salmonella. De este modo, confirmaron que los polifenoles poseían mejores cualidades antimicrobianas.

Actualmente, este equipo de investigación se centra en ampliar este estudio desarrollando derivados químicos de las moléculas eficaces contra las bacterias que tengan un efecto más potente y duradero. “Finalmente, con estos compuestos modificados podrían elaborarse biocidas, bioconservantes y envases activados -que aumenten la vida útil de los alimentos que protegen- para la industria agroalimentaria, muy eficaces y resistentes contra las bacterias”, comenta Elena Ortega.

Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación bajo el proyecto RTI2018- 098560-B-C22 y fondos propios de la Universidad de Jaén.

Referencias

Ortega-Vidal, J.; Cobo, A.; Ortega-Morente, E.; Gálvez, A.; Martínez Bailén, M.; Salido, S. & Altarejos, J. (2022). ‘Antimicrobial activity of phenolics isolated from the pruning wood residues of European plum (Prunus domestica L.)’. Industrial Crops & Products 176, 114296.

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