Los extractos peptídicos de bacterias lácticas nativas generan células fantasma y esferoplastos al interactuar con Salmonella enterica, como antimicrobianos alimentarios prometedores

Abstract

Proteger los alimentos de la contaminación aplicando péptidos producidos por bacterias del ácido láctico es una estrategia prometedora para mejorar la calidad y seguridad de los alimentos. Interactuar con las membranas patógenos podría producir cambios visibles en la forma o daños en la pared celular. Anteriormente, demostramos que los péptidos producidos por Lactobacillus plantarum UTNGt2, Lactobacillus plantarum UTNCys5-4 y Lactococcus lactis subsp. lactis UTNGt28 exhiben un amplio espectro de actividad antibacteriana contra varios patógenos transmitidos por alimentos in vitro. En este estudio se investigó su posible modo de acción contra el microorganismo comensal, Salmonella enterica subsp. enterica ATCC51741. La permeabilidad de la membrana objetivo se determinó mediante la detección de la liberación de beta-galactosidasa del sustrato de ONPG (o-nitro-fenil-L-D-galactósido) y cambios en el perfil proteico total que indican que los extractos de peptídeos destruyen la integridad de la membrana y pueden inducir rupturas en las proteínas de la membrana hasta cierto punto. Se detectó la liberación de moléculas aromáticas como ADN/ARN tras la interacción de Salmonella con el extracto peptídico. Las micrografías de microscopía electrónica de transmisión (MET) mostraron al menos cuatro eventos secundarios simultáneos tras el tratamiento con extracto de péptidos subyacentes a sus acciones antimicrobianas, incluyendo alteraciones morfológicas de la membrana. La formación de esferoplastos y filamentos, la vacuolación y la relajación del ADN fueron identificados como los principales eventos de los extractos peptídicos Gt2 y Cys5-4, mientras que Gt28 indujo la formación de células fantasma mediante la liberación de contenido citoplasmático, filamentos y separación de las capas del envolvente celular. Los ensayos retardantes en gel indican que los extractos peptídicos Gt2 y Gt28 se están uniendo claramente al ADN de Salmonella, mientras que Cys5-4 interactuó parcialmente con el ADN genómico de Salmonella. Estos resultados aumentaron nuestro conocimiento sobre el mecanismo inhibitorio empleado por varios extractos peptídicos de bacterias lácticas nativas contra Salmonella. Además, desarrollaremos formulaciones basadas en péptidos y evaluaremos su efecto de biocontrol en las cadenas alimentarias.