El propóleo como bioconservante

Entre los aditivos alimentarios naturales que sustituyen las propiedades antimicrobianas de compuestos químicos, se encuentra el propóleo ¹⁶. El propóleo es una resina cérea y mixta, recolectada por las abejas de árboles, flores y otras fuentes vegetales ¹⁷. Es de consistencia viscosa, color marrón oscuro, aunque a veces amarillo, verde e incluso rojo ¹⁸.

La especie recolectora de propóleo por excelencia es Apis mellifera. Estas abejas utilizan el propóleo como sustancia sellante para la construcción y mantenimiento de sus colmenas ¹⁹, debido a que tiene la elasticidad y resistencia mecánica necesarias para resanar fisuras y grietas. Adicionalmente, se cree que el propóleo es capaz de mantener una temperatura interna en la colmena de aproximadamente 35 °C, controlar el flujo de aire y limitar la entrada de agua, debido a que es un material hidrófobo y regula la homeostasis del ambiente en la colmena ²⁰. El propóleo también es empleado como antiséptico, tanto para la colmena como para las reservas de miel, contra bacterias, virus, hongos y parásitos. En virtud de sus propiedades antisépticas, antioxidantes, antiinflamatorias y antitumorales, el propóleo se ha considerado como uno de los productos naturales más prometedores para el ámbito terapéutico ²¹, e incluso en el campo industrial, por lo que se convierte en un potencial bioconservante de productos cárnicos de alta demanda ²².

Composición química del propóleo

La composición química de los propóleos es variable, se han encontrado hasta 300 compuestos activos. Su composición depende en gran medida de la disponibilidad de la flora que rodea la colmena, ya que es la única fuente externa de extracción de elementos para su elaboración. Los compuestos identificados en el propóleo pueden proceder de tres fuentes: de resinas vegetales recolectadas por las abejas, de sustancias secretadas por el metabolismo y de tejidos vegetales cortados ²³. Algunos de los compuestos con mayor relevancia (Figura 1) que se pueden observar en la literatura son ácidos aromáticos, ésteres aromáticos, sesquiterpenos, diterpenos, aldehídos, esteroides, terpenos, ésteres alifáticos, fitoalexinas tipo flavonoide, ácidos grasos, flavonoides, vitaminas y otros compuestos ^24,25. Aunque el propóleo cuenta con múltiples fitoquímicos, algunos autores resaltan los compuestos fenólicos como los flavonoides: flavonas, flavones y flavononas, que son principalmente metabolitos secundarios de las plantas ^26,27.

Figura 1 Composición química del propóleo. 

Los flavonoides son metabolitos secundarios de fuentes vegetales, y son uno de los principales responsables de la actividad antimicrobiana del propóleo ²⁸. La actividad antimicrobiana, en especial la antibacteriana, ha sido la propiedad más estudiada y con más interés en el ámbito científico. A partir de los resultados de su estudio, es posible inferir el mecanismo de acción de los propóleos frente a microorganismos patógenos de interés ²⁹.

Efecto antimicrobiano, antiparasitario, antifúngico y antioxidante del propóleo

Diversos estudios han evidenciado las propiedades antibacterianas, antifúngicas y antiprotozoáricas del propóleo. Su actividad antibacteriana se enfatiza en bacterias Gram-positivas, como Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus mutans, Streptococcus agalactiae, Bacillus subtilis y Enterococcus faecalis, debido a la susceptibilidad de su pared bacteriana frente a flavonoides, artepilina C y kaempferida presentes en el propóleo ^30,31. Aunque en menor medida, también se ha reportado la susceptibilidad de bacterias Gram-negativas, como Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Salmonella spp, Shigella spp, Klebsiella pneumoniae y Helicobacter pylori³². Los mecanismos de acción se resumen en la capacidad de estos compuestos para intervenir en la producción de adenosín trifosfato (ATP), al evitar el acoplamiento del material genético, lo que afecta la producción de toxinas bacterianas y la formación de peptidoglicano ^33,34. Varios estudios también han reportado la susceptibilidad de parásitos, como Leishmania donovani, Trypanosoma brucei, Giardia lamblia, G. duodenalis, Trichomonas vaginalis y Toxoplasma gondii, frente a extractos de propóleo ^14,35,36. No existen muchos estudios recientes que expliquen el mecanismo de acción del propóleo en especies protozoarias; no obstante, se ha referenciado la disminución de la frecuencia flagelar y la alteración de la apariencia citoplasmática en trofozoítos de Giardia duodenalis^37,38. Hongos como C. albicans, C. intermedia, C. crusei, C. glabrata, S. cerevisiae, Trichophyton rubrum, Malassezia globosa, P. verrucosum, Penicillium spp, Aspergillus spp y Microsporum spp han demostrado ser inhibidos por diversos extractos de propóleo, lo que aporta al declive de la homeostasis energética, genera una ruptura en la membrana y altera el metabolismo de los hongos ^39,40.

Elaboración de extractos etanólicos de propóleo

Para la elaboración de ensayos bioquímicos y extracción de compuestos de interés del propóleo, se deben realizar extractos etanólicos de propóleo, que son considerados el producto final de una serie de procesos de purificación. La purificación pretende eliminar impurezas como ceras, resinas, restos de colmena y partes de abejas para obtener los principales elementos que definen las propiedades biológicas del propóleo ⁴¹.

Existen varias metodologías desarrolladas entre las que se destacan el método inglés, el método brasileño, el método rumano y el método soviético. Estos se diferencian en sus métodos de filtración, los tipos de solventes y los tiempos de extracción del propóleo ^42,43.

Actualmente, se tienen en cuenta dos metodologías para el estudio de propóleos a nivel internacional: la cubana y la de Pichansky ⁴⁴. La metodología cubana se basa a su vez en la aplicación de dos fases de extracción: la fase acuosa (con agua destilada) y la fase alcohólica (con etanol), cuyos sobrenadantes se unirán para conformar el extracto final de propóleo ^42,44. Por su parte, la metodología de Pichansky consiste en la maceración y posterior dilución del propóleo en alcohol al 70 %, con el fin de realizar una agitación constante durante 10-14 días en oscuridad, con un enfriamiento de 5-8 °C que precipita las ceras, y una posterior filtración en gasa. Esta metodología facilita la determinación de sólidos solubles totales presentes en el extracto. Debido a los requerimientos propios de cada estudio asociado con la elaboración de extractos de propóleo, los investigadores han realizado modificaciones a las técnicas anteriormente mencionadas, lo que permite así una amplia gama de metodologías válidas aplicadas con base en los intereses de cada investigación ^26,45,46.

El propóleo como conservante cárnico

La alta ingesta de la carne junto con las propiedades antimicrobianas y antioxidantes del propóleo posibilita la idea de implementar bioconservantes en la industria cárnica. El uso de bioconservantes disminuiría la exposición a conservantes químicos, además de fomentar la alimentación natural y saludable como parte de las tendencias actuales gastronómicas ⁹.

Con respecto a su actividad antimicrobiana, Viera et al. ⁴⁷ realizaron análisis microbiológicos de salchichas toscanas elaboradas con tres concentraciones de extractos etanólicos de propóleo (0,5 %, 1 % y 2 %). Los resultados mostraron la efectividad antimicrobiana de todas las concentraciones de extracto de propóleo, y se resaltó la concentración al 2 % frente a microorganismos aerobios mesófilos hasta el día 49 de almacenamiento por refrigeración, e incluso la efectividad con respecto a coliformes a 35 °C entre los 14 y 56 días de almacenamiento. Padilla ⁴⁸ reportó una vida útil de tres semanas de salchichas tipo Bratwurst suplementadas con propóleo. Con la adición de extractos etanólicos de propóleo al 10 %, la salchicha tipo Bratwurst mantuvo su recuento de aerobios mesófilos por debajo de 500 000 UFC/g, con una aceptación del 21 % por parte del consumidor.

Sobre la actividad antioxidante del propóleo en productos cárnicos, Gutiérrez-Cortés et al. ⁴⁹ demostraron la capacidad del extracto etanólico de propóleo para controlar la acidificación y conservar las propiedades fisicoquímicas de chorizos, se observó así un comportamiento similar a los conservantes cárnicos. En la Universidad del Cairo, en Egipto ⁵⁰, se evaluaron las propiedades antimicrobianas y antioxidantes entre salchichas regulares y salchichas frescas orientales con extractos de propóleo al 0,6 %. Las salchichas suplementadas con propóleo al 0,6 % se conservaron en óptimas condiciones hasta 21 días, en comparación con las regulares que solo tuvieron una vida útil de 12 días. Kunrath et al. ⁵¹ evaluaron la actividad antioxidante del propóleo en un salami de tipo italiano, midiendo la producción de malonaldehído, que es un compuesto de descomposición derivado de la oxidación lipídica. Como resultados se obtuvo la inhibición de oxidación en niveles muy semejantes al butihidroxitolueno a los 15 días de maduración. El malonaldehído también fue el parámetro de evaluación de la degradación lipídica en hamburguesas tratadas con propóleo microencapsulado ⁵². El estudio indicó que el propóleo microencapsulado proporciona una mejor estabilización de sus compuestos de interés, especialmente del ácido cumárico y del flavonoide epicatequina, responsables de sus propiedades antioxidantes. Los resultados concluyeron en una actividad antioxidante semejante a la proporcionada por el eritorbato de sodio y con una aceptación de consumo del 63 %.

En Guayaquil, Ecuador, se evaluó la capacidad de reducción microbiana (en UFC/g) de extractos etanólicos de propóleo a una concentración del 1 % en carne de res molida ¹³, con el resultado de una reducción del 65 % de UFC entre el día 0 y el día 14 de almacenamiento y con una aceptación sensorial del público consumidor del 92 %. Por lo tanto, es considerado como una buena alternativa de conservación en los mercados de sauces de esta zona.

En Vila Franca, Portugal, se evaluó la actividad antimicrobiana de extractos etanólicos de propóleo extraídos en la zona frente a cepas de Listeria innocua⁵³. El estudio se dividió en dos fases: en la obtención de la concentración mínima inhibitoria por dilución en agar (in vitro) y en la disminución de los recuentos en embutidos de alheira o carne de ternera inoculados con la cepa en mención (in vivo). Los resultados evidenciaron una concentración mínima inhibitoria por dilución en agar de 0,15 mg/ml, y una reducción de las UFC/g desde el día cinco de almacenamiento en los lotes inoculados con la cepa y con los extractos etanólicos de propóleo.

Desde el día ocho de almacenamiento por refrigeración, la cepa en los embutidos fue indetectable, a diferencia de los lotes de embutidos sin extracto, los cuales registraron presencia de Listeria innocua hasta el día 62 de almacenamiento. Vargas-Sánchez et al. ⁵⁴ demostraron que las propiedades antimicrobianas de los propóleos no comerciales al 2 % en empanadas de carne también se sostuvieron hasta el octavo día de almacenamiento, y obtuvieron un recuento de mesófilos y psicotrófilos menor en comparación con empanadas sin aditivos e incluso con propóleos adquiridos comercialmente, con un recuento permitido por la norma nacional. En el mismo estudio se destacaron las propiedades antioxidantes de los propóleos no comerciales, con una producción inferior a 0,5 mg de malondialdehído por kilogramo de muestra en reacción con ácido tiobarbitúrico. Por último, se estudió la inhibición de Staphylococcus aureus y de Pseudomonas aeruginosa, inoculadas en rodajas de salchicha recubiertas con películas de ácido poliláctico que contenían extractos de propóleo al 10, 20 y 40 %. Se pudo determinar que las salchichas recubiertas con ácido poliláctico y suplementadas con extractos etanólicos de propóleo al 20 % limitaron el crecimiento de S. aureus, mientras que la reducción de UFC de P. aeruginosa tuvo que ser complementada con carbonato de calcio (CaCO₃). No obstante, todas las concentraciones de extractos etanólicos de propóleo presentaron efecto antioxidante sobre las rodajas de embutido ⁵⁵.

En conclusión, se ha comprobado que el propóleo contiene una alta gama de propiedades y compuestos útiles en el campo de la industria alimentaria, por lo que se considera como una de las alternativas naturales para la conservación de productos cárnicos. A través de la revisión, se observan todas aquellas características potenciales de los extractos de propóleo; sin embargo, es fundamental el desarrollo de más investigaciones que permitan entender el comportamiento de los compuestos activos del propóleo en las diversas matrices cárnicas de interés. Por ejemplo, sus rangos de varianza con respecto a la aceptación del producto por parte del consumidor son cuestionables, teniendo en cuenta que, sensorialmente, no existe un porcentaje de aceptación promedio, pues se modificará de acuerdo a la población, la ubicación geográfica, las costumbres gastronómicas y el porcentaje de propóleo empleado.