Consorcio microbiano sintético mejora la producción de acetoína y la calidad funcional del vinagre de cítricos a...

Área de la Ciencia:

• Ciencia y Tecnología de los Alimentos
• Microbiología
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• La acetoína (3-hidroxi-2-butanona) es un compuesto aromático crucial en los vinagres de frutas.
• Los métodos actuales para la producción de acetoína en el vinagre pueden carecer de eficiencia y rendimiento.
• La optimización de los consorcios microbianos puede mejorar la biosíntesis de los compuestos aromáticos clave.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un proceso de fermentación de acetoína de alto rendimiento para el vinagre de cítricos utilizando un consorcio microbiano sintético.
• Investigar los mecanismos subyacentes a la mejora de la producción de acetoína en un sistema de cocultivo.
• Evaluar el impacto del proceso en la calidad general y en los componentes funcionales del vinagre de cítricos.

Principales métodos:

• Se seleccionan y combinan Lactobacillus plantarum NF2 y Acetobacter pasteurianus NF171 para la fermentación en cocultivo.
• Optimización de los parámetros de fermentación, incluidos el tamaño del inóculo, la agitación, la temperatura y la suplementación de azúcar.
• Utilizando el análisis del transcriptoma para comprender los mecanismos moleculares de la biosíntesis de la acetoína.
• Cuantificar la acetoína, el ácido acético, los ácidos fenólicos y los flavonoides en el vinagre fermentado.

Principales resultados:

• El sistema de cocultivo logró una concentración de acetoína significativamente mayor (4033,72 mg/L) en comparación con los monocultivos, un aumento de ocho veces.
• Las condiciones optimizadas incluyeron un inóculo al 3%, agitación a 120 rpm, 33°C y suplementación con azúcar de 20 g/L.
• El análisis del transcriptoma indicó una regulación a la baja del flujo metabólico de NADH y una regulación al alza del gen de la α-acetilactata sintasa.
• El proceso enriqueció el vinagre con ácido acético (57,91 g/L), ácidos fenólicos y flavonoides.

Conclusiones:

• Un consorcio microbiano sintético de L. plantarum y A. pasteurianus ofrece una estrategia escalable para la producción de acetoína de alto rendimiento en el vinagre de cítricos.
• El enfoque de co-cultura mejora el sabor y enriquece los compuestos funcionales, mejorando la calidad del vinagre y los beneficios potenciales para la salud.
• El diseño racional de consorcios microbianos y la ingeniería de procesos son efectivos para mejorar la producción de alimentos funcionales.