[FPU2019] Regulación genética de la biosíntesis de GABA en bacterias probióticas

Las bacterias del ácido láctico (BAL) desempeñan un papel esencial en la industria alimentaria ya que, debido a su capacidad de acidificar la materia prima, como consecuencia de la producción de lactato, se usan como iniciadores para la fermentación de numerosos alimentos, siendo responsables de sus propiedades organolépticas y actuando como conservantes naturales. Además, el consumo de determinadas BAL vivas ejerce un papel beneficioso, ya que antagonizan la colonización por patógenos, mejoran la digestibilidad de ciertos alimentos y actúan como coadyuvantes inmunológicos, entre otras funciones. Debido a estas propiedades han adquirido una gran importancia como probióticos (Kanmani et al., 2013, Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 53:641)La descarboxilación del aminoácido glutamato da lugar a γ-aminobutirato (GABA), el cual ha sido clasificado como un compuesto bioactivo en alimentos y productos farmacéuticos ya que ejerce un efecto positivo para el tratamiento del estrés, de la hipertensión y en la prevención de la diabetes (Marques et al., 2016, Benef. Microbes 25:1).

Por lo tanto, BAL productoras de GABA se consideran probióticos, cuya inclusión en los cultivos iniciadores de productos lácteos permitirá la obtención de alimentos con nuevas propiedades funcionales (Wu and Shah 2017, Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 57:00). Nuestro grupo tiene una amplia experiencia en el estudio de la descarboxilación de aminoácidos llevada a cabo por BAL. En la actualidad, disponemos de distintas BAL aisladas de productos lácteos que producen GABA. Sin embargo, la biosíntesis y acumulación de este compuesto requiere, además de los microorganismos con actividad glutamato descarboxilasa, de la presencia del aminoácido sustrato (el glutamato) y de las condiciones ambientales adecuadas (pH, temperatura, fuente de carbono, aditivos, etc.) que permitan su crecimiento, la expresión de los genes implicados y la actividad de la descarboxilasa y de los transportadores necesarios. El objetivo de este trabajo consiste en estudiar la fisiología de las BAL productoras de GABA disponibles en nuestro laboratorio, caracterizar los genes responsables de su biosíntesis y estudiar los factores implicados en la regulación de estos genes, con el fin de disponer del conocimiento necesario para que puedan ser utilizadas como cultivos iniciadores para la producción de alimentos lácteos enriquecidos en GABA o como factorías celulares productoras de GABA de forma altamente eficiente.

Apartado:

Tesis Doctoral