Método para mejorar el tiempo de conservación de un producto comestible comprendiendo añadir al producto una cepa bacteriana de ácido láctico que es defectuosa en su metabolismo pirúvico,

donde el producto comestible es leche de vaca, leche de cabra o leche de oveja

Método que utiliza una cepa bacteriana de ácido láctico.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de cultivos iniciadores bacterianos de ácido láctico y en particular se provee el medio para aumentar el índice de crecimiento y/o controlar la actividad metabólica de las bacterias de ácido láctico cultivando bacterias de ácido láctico en asociación con un organismo auxiliar bacteriano de ácido láctico que tiene un defecto en su metabolismo pirúvico. Tal organismo auxiliar es también útil como medio para mejorar el tiempo de conservación y/o la calidad de productos comestibles.

Antecedentes técnicos y Técnica anterior

Las bacterias de ácido láctico son usadas extensamente como cultivos iniciadores en la industria alimentaria en la producción de productos fermentados incluyendo productos lácteos tales como p. ej. yogur y queso, productos cárnicos, productos de panadería, vino y productos vegetales.

Tal como se utiliza aquí, el término "bacterias de ácido láctico" se refiere a bacterias gram-positivas, microaerofílicas o anaeróbicas que fermentan azúcares con la producción de ácidos incluyendo ácido láctico como el ácido predominantemente producido, ácido acético, ácido fórmico y ácido propiónico. Las bacterias de ácido láctico más útiles industrialmente se encuentran entre las especies Lactococcus, tales como Lactococcus lactis, especies Lactobacillus, especies Streptococcus, especies Leuconostoc, especies Pediococcus y especies Propionibacterium. También los anaerobios estrictos pertenecientes al género Bifidobacterium se suele incluir generalmente en el grupo de bacterias de ácido láctico.

Cuando se añade un cultivo iniciador bacteriano de ácido láctico a la leche o cualquier otra materia prima comestible y se dan las condiciones apropiadas para el crecimiento y la actividad metabólica del cultivo iniciador, las bacterias empiezan a propagarse después de un periodo de tiempo, conocido como la fase de latencia, durante la cual las bacterias se adaptan a las nuevas condiciones. Una vez se inicia la propagación de las bacterias, ésta es rápida con conversión concomitante de citrato, lactosa u otros azúcares en ácido láctico/lactato como el metabolito acídico más importante, y posiblemente otros ácidos incluyendo acetato, dando como resultado una reducción del pH. Además, algunos otros metabolitos tales como p. ej. acetaldehído, α-acetolactato, metilacetilcarbonilo, diacetilo y 2,3-butilenoglicol (butanodiol) son producidos durante el crecimiento de las bacterias de ácido láctico.

Generalmente, el índice de crecimiento y la actividad metabólica de los cultivos iniciadores bacterianos de ácido láctico pueden ser controlados seleccionando las condiciones de crecimiento apropiadas para las cepas del cultivo iniciador específico usado tal como la temperatura de crecimiento apropiada, tensión del oxígeno y contenido de nutrientes. Así, en la industria lechera se sabe que una reducción del contenido de oxígeno de la materia prima de la leche supondrá un crecimiento más rápido de las bacterias de ácido láctico añadidas que a su vez producirá una acidificación más rápida de la leche inoculada. Habitualmente, tal reducción del contenido de oxígeno se realiza calentando la leche en sistemas abiertos, desaireando la leche al vacío o por un tratamiento de aspersión. Los medios alternativos de reducción del contenido de oxígeno incluyen la adición de compuestos de eliminación de oxígeno.

Los cultivos iniciadores bacterianos de ácido láctico son comúnmente usados en la industria alimentaria como cultivos de cepas mezcladas comprendiendo una o varias especies. Para un número de cultivos de cepas mezcladas tales como cultivos iniciadores del yogur comprendiendo normalmente cepas de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus termofilus, se ha detectado una relación simbiótica entre las especies, presuntamente debido a la actividad proteolítica de al menos una de las cepas (Rajagopal et al. J. Dairy Sci., 1990 73:894-899). También se ha informado sobre que en tales cultivos mixtos para el yogurt, la estimulación del crecimiento del componente Lactobacillus se debe a la formación inherente de ácido fórmico por el Streptococcus termofilus (Suzuki et al., 1986). Otro ejemplo de relación simbiótica entre cepas en un cultivo mixto se describe en EP 0 111 392 A2 donde se demuestra que las cepas de Streptococcus thermophilus tipo salvaje seleccionadas tienen una capacidad de consumir oxígeno relativamente alta que mejora la supervivencia de una especie Bifidobacterium estrictamente anaeróbica cuando se combina con la cepa de Streptococcus.

No obstante, la técnica anterior no informa de ningún método biológico generalmente aplicable por el cual pueda mejorarse el crecimiento y la actividad metabólica de cultivos iniciadores bacterianos de ácido láctico. En consecuencia, un objetivo principal de la presente invención es proporcionar tal método.

WO 98/07843A (Chr. Hansenn A/S) fue publicada el 26 de febrero de 1998 y se refiere al uso de una cadena bacteriana de ácido láctico la cual es defectuosa en su metabolismo pirúvico en un método para producir un producto alimenticio (véase la reivindicación 32). En cuanto al término "producto alimenticio" se refiere a "productos lácteos tales como productos cárnicos, vegetales, productos de panadería y vino" (véase la pág. 18 líneas 27-43).

Resumen de la invención

En un aspecto se provee un método para mejorar el tiempo de conservación y/o la calidad de un producto comestible comprendiendo la adición al producto de una cepa bacteriana de ácido láctico que es defectuosa en su metabolismo pirúvico, siendo el producto comestible leche de vaca, leche de cabra o leche de oveja.

En aún otro aspecto la invención se refiere a una bacteria de ácido láctico que es defectuosa en al menos una enzima implicada en el metabolismo pirúvico y en el cual un gen capaz de regenerar el NAD⁺ es sobreexpresado.

Descripción detallada de la invención

Es un objetivo principal de la presente invención proveer un método generalmente aplicable para aumentar el índice de crecimiento y/o controlar la actividad metabólica de un cultivo iniciador bacteriano de ácido láctico. El método comprende cultivar el cultivo en asociación con un organismo auxiliar bacteriano de ácido láctico el cual es defectuoso en su metabolismo pirúvico.

Se entenderá que la mejora del índice de crecimiento se refiere a cualquier efecto que dé como resultado un número más alto de células del cultivo iniciador en el medio después de un periodo de tiempo dado, es decir las células bacterianas de ácido láctico se propagan en un índice más alto que el obtenido sin el organismo auxiliar, o las células empiezan a propagarse en un punto anterior en el tiempo en un índice igual o superior en comparación con la propagación de las bacterias de ácido láctico sin el organismo auxiliar.

Tal como se utiliza aquí, la expresión "controlar la actividad metabólica" se refiere a la mayor o menor producción de cualquier metabolito producido por el cultivo iniciador, incluyendo la producción de ácidos, tales como ácido láctico, ácido acético, ácido fórmico y/o ácido propiónico. Ejemplos de otros metabolitos de relevancia, cuya producción puede ser controlada, incluyen compuestos aromáticos tales como acetaldehído, α-acetolactato, metilacetilcarbonilo, diacetilo y 2,3-butilienoglicol (butanodiol).

Según la invención, el organismo auxiliar bacteriano de ácido láctico es defectuoso en su metabolismo pirúvico. Tal como se utiliza aquí, la expresión "defectuoso en su metabolismo pirúvico" indica que el organismo auxiliar en comparación con la cepa genitora tiene un metabolismo pirúvico alterado, es decir una mayor o menor producción de uno o más metabolitos derivados del piruvato.

Tal metabolismo pirúvico alterado puede ser el resultado de que el organismo auxiliar sea defectuoso en su capacidad para expresar al menos una enzima seleccionada del grupo consistente en piruvato formato liasa, piruvato deshidrogenasa, lactato deshidrogenasa, acetolactato sintetasa, acetolactato sintetasa secundario, acetolactato decarboxilasa y diacetil reductasa. Tal como se utiliza aquí, la expresión "defectuoso en su capacidad... [Seguir leyendo]

1. Método para mejorar el tiempo de conservación de un producto comestible comprendiendo añadir al producto una cepa bacteriana de ácido láctico que es defectuosa en su metabolismo pirúvico,

donde el producto comestible es leche de vaca, leche de cabra o leche de oveja.

2. Método según la reivindicación 1 donde la cepa bacteriana de ácido láctico esencialmente no produce ácido láctico.

3. Método según la reivindicación 1-2 donde la cepa bacteriana de ácido láctico es defectuosa en su capacidad para expresar al menos una enzima seleccionada del grupo que consiste en piruvato formato liasa, piruvato deshidrogenasa, lactato deshidrogenasa, acetolactato sintetasa, una segunda acetolactato sintetasa, acetolactato decarboxilasa y diacetil reductasa.

4. Método según la reivindicación 1-3 donde la cepa bacteriana de ácido láctico es la cepa DN223 del Lactococcus lactis subsp. lactis depositada bajo el nº de registro DSM 11036.

5. Método según la reivindicación 1-3 donde la cepa bacteriana de ácido láctico es la cepa DN224 del Lactococcus lactis subsp. lactis depositada bajo el nº de registro DSM 11037.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-5 donde un gen codificando una enzima que es capaz de catalizar la reducción de O₂ se sobreexpresa en la cepa bacteriana de ácido láctico.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-6 donde un gen codificando una enzima que es capaz de catalizar la reducción de O₂ y regenerar NAD⁺ se sobreexpresa en la cepa bacteriana de ácido láctico.

8. Método según las reivindicaciones 1-7 donde la enzima cataliza la reducción de O₂ a H₂O o H₂O₂.

9. Método según las reivindicaciones 1-8 donde la enzima es NADH:H₂O oxidasa incluyendo la enzima teniendo la secuencia SEC ID NO:2.

10. Método según las reivindicaciones 1-9 donde la cepa bacteriana de ácido láctico es una cepa Ldh^-.

11. Método según las reivindicaciones 1-10 donde el producto comestible es un producto lácteo hecho de leche.

12. Método según las reivindicaciones 1-11 donde la cepa bacteriana de ácido láctico se añade al producto en su sitio de producción.

13. Método para mejorar el tiempo de conservación de un producto comestible comprendiendo añadir al producto una cepa bacteriana de ácido láctico que es defectuosa en su metabolismo pirúvico,

donde el producto comestible es un producto lácteo hecho de leche y donde la leche es leche de vaca, leche de cabra o leche de oveja.

14. Método según la reivindicación 13 donde la cepa bacteriana de ácido láctico es defectuosa en su capacidad para expresar al menos una enzima seleccionada del grupo que consiste en piruvato formato liasa, piruvato deshidrogenasa, lactato deshidrogenasa, acetolactato sintetasa, una segunda acetolactato sintetasa, acetolactato decarboxilasa y diacetil reductasa.

15. Método según las reivindicaciones 13 ó 14 donde la cepa bacteriana de ácido láctico es la cepa DN224 del Lactococcus lactis subsp. lactis depositada bajo el nº de registro DSM 11037.