Caracterización de aceites esenciales de plantas aromáticas de origen mediterráneo y evaluación de su actividad antimicrobiana en combinación con otros métodos de conservación de alimentos

Resumen

Como consecuencia de la tendencia de la sociedad por el consumo de alimentos mínimamente procesados, se ha producido un incremento de las enfermedades de transmisión alimentaria. Como ejemplo, en los últimos años, el consumo de zumos frescos sin procesar ha dado lugar a brotes producidos por Escherichia coli O157:H7. Aunque el tratamiento térmico (TT) es un método de conservación muy eficaz, cuando se aplica a altas intensidades conlleva la alteración de la calidad de los alimentos. Este inconveniente ha impulsado la investigación y desarrollo de otras técnicas alternativas como los pulsos eléctricos de alto voltaje (PEAV) o los conservantes químicos. Debido al creciente rechazo de los consumidores por los aditivos conservantes, muchos grupos de investigación están dedicando un gran esfuerzo a la búsqueda de nuevos antimicrobianos de origen natural, entre los que destacan los aceites esenciales (AEs). Muchos de sus constituyentes han sido registrados por la Comisión Europea, y la FDA los ha considerado como sustancias GRAS. Sin embargo, los AEs, a las dosis normalmente requeridas en la industria alimentaria modifican el aroma y sabor de los alimentos, por lo que en este trabajo se ha evaluado su utilidad en combinación con otras tecnologías de conservación (TT y PEAV) que permitan incrementar su efectividad, y de este modo, reducir su presencia en alimentos. El hecho de que algunos de estos AEs puedan causar daños subletales en las envolturas celulares resulta de especial interés por las posibilidades que ofrece en el diseño de procesos combinados junto con tecnologías como los TT o los PEAV que también afectan a estas mismas estructuras. Como resultado de este trabajo, se ha caracterizado la composición química de 6 AEs extraídos de plantas aromáticas y medicinales de origen mediterráneo (Thymus algeriensis, Rosmarinus officinalis, Eucalyptus globulus, Juniperus phoenicea, Cyperus longus y Mentha pulegium) y evaluado su actividad antimicrobiana y la de 12 de sus principales constituyentes. Así, destacaron por su mayor actividad los AEs de T. algeriensis y M. pulegium, los compuestos monoterpénicos oxigenados carvacrol, timol, pulegona, linalol y borneol, y el hidrocarburo monoterpénico p-cimeno. La mayoría de los antimicrobianos ensayados afectaron a las envolturas celulares microbianas, causando permeabilización irreversible, así como daños subletales. Este estudio describe por primera vez la influencia de los factores sigma RpoS y SigB en la resistencia microbiana al carvacrol, y demuestra la existencia de resistencias cruzadas con otros estreses como los choques térmicos subletales. Los 6 AEs y 12 compuestos puros ensayados actuaron sinérgicamente en combinación con TT suaves o de PEAV, permitiendo lograr 5 reducciones decimales de patógenos alimentarios tales como E. coli O157:H7 y L. monocytogenes en función de las condiciones de tratamiento. La combinación de un TT suave y dosis bajas de los AEs de M. pulegium o T. algeriensis (<0,1 µL/mL) presentó un efecto letal sinérgico sobre E. coli O157:H7 en zumo de manzana. Del mismo modo, la combinación de un TT suave o de PEAV y dosis bajas de carvacrol (<0,1 µL/mL) presentó un efecto letal sinérgico sobre E. coli O157:H7 en zumo de manzana, naranja, mango y tomate. La aplicación de estos tratamientos combinados podría suponer una disminución del tiempo de tratamiento de hasta 5 veces y de la temperatura de tratamiento de hasta 5 ºC, o su sustitución por un tratamiento de PEAV. Así, este estudio propone la combinación de estas barreras como alternativa a los procesos tradicionales de pasteurización de zumos con objeto de ofrecer a los consumidores productos de mayor calidad. Además, los sinergismos detectados en este trabajo, y el conocimiento de aquellos factores que los modulan, pueden resultar de gran interés para aquellas otras industrias como la farmacéutica o cosmética.