Fronteras de la Microbiología

Las aminas biógenas (BA) son compuestos nitrogenados de bajo peso molecular y son esenciales a bajas concentraciones para las funciones metabólicas y fisiológicas naturales de animales, plantas y microorganismos. La histamina, la putrescina, la cadaverina, la tiramina, la triptamina, la 2-feniletilamina, la espermina y la espermidina son los BA más importantes en los alimentos, en los que se producen principalmente por descarboxilación microbiana de aminoácidos. Son muchos los factores que influyen en la producción de BA en los alimentos, como los parámetros fisicoquímicos de los alimentos (NaCl, pH y temperatura de maduración), las condiciones de almacenamiento y distribución, los procesos y prácticas de fabricación, la presencia de microorganismos positivos a la descarboxilasa, la calidad de la materia prima y la disponibilidad de aminoácidos libres (Linares et al., 2012). No obstante, el consumo de alimentos o bebidas que contienen altas cantidades de estos compuestos puede tener efectos tóxicos como hipertensión, palpitaciones cardíacas, dolor de cabeza, náuseas, diarrea, enrojecimiento e inflamación localizada; en casos extremos la intoxicación puede tener un desenlace fatal. El grado de intoxicación por BA depende de la cantidad y el tipo de BA ingerido y del correcto funcionamiento del sistema de desintoxicación. De hecho, tras el consumo de alimentos, pequeñas cantidades de BA son comúnmente metabolizadas en el intestino humano a formas fisiológicamente menos activas a través de la actividad de las enzimas oxidantes de aminas, monoaminas y diaminas oxidadas. Por lo tanto, el nivel tóxico de BA ingerido es difícil de establecer, ya que depende de la sensibilidad individual y del estado de salud de los consumidores. Además, el mal funcionamiento o la reducción de la actividad de la aminooxidasa puede dar lugar a niveles elevados de BA en sangre, mientras que las personas que toman fármacos con inhibidor de la aminooxidasa y/o alcohol muestran una interacción con el sistema de desintoxicación.

Entre las intoxicaciones relacionadas con la BA se encuentra la «intoxicación escombroide» causada por la histamina, que es la única BA con límites reglamentarios, establecidos por la Comisión Europea, hasta un máximo de 200 mg/kg en el pescado fresco y 400 mg/kg en los productos de la pesca tratados por maduración enzimática en salmuera (Visciano et al., 2012, 2014). Después del pescado, el queso es el siguiente alimento más implicado en la intoxicación por tiramina, la llamada «reacción del queso», relacionada con su alto contenido en quesos curados (Schirone et al., 2012). Otros BA potenciales, especialmente la histamina y la putrescina, también están presentes en los alimentos fermentados a base de leche (Linares et al., 2012).

Además, en las bebidas fermentadas, como el vino, es muy difícil minimizar el contenido de BA, que se producen principalmente a través de la descarboxilación de aminoácidos por las levaduras durante la fermentación y/o las bacterias lácticas durante la fermentación maloláctica. En particular, la añada, la variedad de uva, la región geográfica y los métodos de vinificación, como la maceración de la piel de la uva, son algunas de las variables que pueden conducir a un aumento de los aminoácidos precursores y, posteriormente, del contenido de BA en el vino (Smit et al., 2012). Recientemente, algunas cepas de Lactobacillus plantarum aisladas del vino y de otras fuentes enológicas fueron probadas por su capacidad de degradar BA. Se seleccionaron dos cepas por su capacidad potencial para reducir el BA en el vino (putrescina y tiramina) y para diseñar cultivos iniciadores malolácticos (Capozzi et al., 2012).

Entre los enfoques útiles para controlar la formación de BA, como la reducción del crecimiento microbiano a través del enfriamiento y la congelación o las presiones hidrostáticas, la irradiación, el envasado en atmósfera controlada, o el uso de aditivos alimentarios, etc, el uso de cultivos iniciadores seleccionados libres del potencial de formar BA, se ha propuesto como una de las mejores medidas tecnológicas para controlar la aminogénesis durante la producción de embutidos tradicionales (Latorre-Moratalla et al., 2012). De hecho, en los embutidos secos tradicionales se puede producir un alto contenido de BA por diferentes grupos microbianos como las bacterias lácticas y los enterococos, pero también por estafilococos y bacilos (Bermúdez et al., 2012).

Entre las BA alimentarias, las poliaminas son sustancias ubicuas consideradas como biorreguladoras de numerosas funciones celulares y están implicadas en la reparación de tejidos y en la señalización intracelular. Aunque se han atribuido muchas funciones biológicas a las poliaminas, niveles elevados de estos compuestos en los alimentos pueden tener efectos toxicológicos; sin embargo, aún no se ha establecido un nivel seguro para la ingesta de poliaminas en una dieta. La poliamina agmatina, derivada de la arginina, está presente en altos niveles en las bebidas alcohólicas, como el vino, la cerveza, el sake (Galgano et al., 2012).

Los artículos dentro de este eBook abordan diversas cuestiones relacionadas con la presencia cualitativa y cuantitativa de BA en el queso, los embutidos secos, el vino y el pescado. También se informa de la posible inactivación y eliminación de estos compuestos por procesos tecnológicos y de la actividad amino oxidasa de algunos microorganismos.

Declaración de conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se ha llevado a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un potencial conflicto de intereses.