Bacteriocinas: potencial y perspectivas en los sistemas sanitario y agroalimentario

Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos muy diversos, abundantes y heterogéneos, sintetizados ribosómicamente por bacterias y arqueas. Desde su descubrimiento hace aproximadamente un siglo, ha habido un creciente interés en la investigación y sus aplicaciones. Esto se debe principalmente a sus elevadas propiedades antimicrobianas, su espectro de actividad (amplio o reducido), su especificidad, su baja citotoxicidad y su estabilidad. Aunque inicialmente se utilizaron para mejorar la calidad y la seguridad alimentaria, ahora se explotan globalmente para aplicaciones innovadoras en sistemas humanos, animales y alimentarios como alternativas sostenibles a los antibióticos.

Las bacteriocinas tienen el potencial de modular beneficiosamente la microbiota, proporcionando soluciones viables basadas en el microbioma para el tratamiento, la gestión y el biodiagnóstico no invasivo de enfermedades infecciosas y no infecciosas.

El uso de bacteriocinas es muy prometedor en la modulación de los microbiomas alimentarios, el envasado antimicrobiano de alimentos, los biodesinfectantes y las antibiopelículas, el biocontrol precosecha y poscosecha, los alimentos funcionales, la promoción del crecimiento y la acuicultura sostenible. Sin duda, esto puede mejorar la seguridad alimentaria, la inocuidad y la calidad a nivel mundial.

Desde una perspectiva interdisciplinaria y multisectorial, se están explorando diversas bacteriocinas de bacterias gramnegativas y grampositivas. Algunas de estas bacteriocinas han demostrado un gran potencial y perspectivas para aplicaciones de campo. La investigación sobre bacteriocinas ha evolucionado desde la caracterización básica hasta la identificación de alto rendimiento y sus aplicaciones en múltiples sistemas. Los informes científicos cada vez más exhaustivos sobre bacteriocinas de múltiples fuentes (y novedosas), así como sus impactos en la salud humana y animal, la calidad y seguridad alimentaria, los paisajes [micro]ecológicos y la industria, requieren su recopilación y síntesis unificadas. Además, la investigación y las bibliografías sobre bacteriocinas suelen estar desarticuladas de forma aislada, y rara vez sin un nexo que las vincule entre disciplinas. Comprender la investigación actual sobre bacteriocinas en diferentes disciplinas permitirá orientar la investigación futura de forma coordinada, lo que podría fomentar aún más las perspectivas y colaboraciones interdisciplinarias. Con este fin, esta revisión evaluó y recopiló cuidadosamente los avances significativos y las funciones emergentes de las bacteriocinas y las innovaciones relacionadas dentro del continuo de Una Salud. Además, proporcionamos un informe completo, interdisciplinario, multisectorial y actualizado sobre el potencial y las perspectivas de las aplicaciones y la bibliometría de las bacteriocinas en los sistemas humano, animal y alimentario.

Además, el uso de bacteriocinas en la modulación de la microbiota humana y animal puede mejorar beneficiosamente su composición, diversidad y riqueza, promoviendo la salud y el bienestar. La actividad moduladora de las bacteriocinas puede proporcionar una solución viable basada en el microbioma para el tratamiento y manejo de enfermedades asociadas al microbioma. Las bacteriocinas también tienen potencial para el biodiagnóstico no invasivo y podrían utilizarse para diagnosticar enfermedades infecciosas y no infecciosas, complementando así las herramientas de diagnóstico convencionales. En términos de agricultura, el efecto promotor del crecimiento de las bacteriocinas tanto en plantas como en animales sin duda mejoraría la seguridad alimentaria, la inocuidad y la calidad, además de promover la agricultura sostenible y mitigar las preocupaciones asociadas con el uso de antibióticos.