57911110007

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Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas
ISSN: 1870-0195
rmcf@afmac.org.mx
Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C.
México
López M., Joel Edmundo; Ochoa Z., Alejandra; Santoyo P., Gustavo; Anaya L., José Luis; Medina M.,
Everardo; Martínez T., Miguel; Loeza L., Pedro Damián
Bacteriocinas de bacterias Gram positivas: una fuente potencial de nuevos tratamientos biomédicos
Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, vol. 39, núm. 3, julio-septiembre, 2008, pp. 49-57
Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C.
Distrito Federal, México
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Bacteriocinas de bacterias Gram positivas: una 
fuente potencial de nuevos tratamientos biomédicos 
Bacteriocins of Gram positive bacteria: a potential source
of new biomedical treatments
Joel Edmundo López M.1, Alejandra Ochoa Z.1, Gustavo Santoyo P.2, José Luis Anaya L.3, Everardo 
Medina M.4, Miguel Martínez T.4, Pedro Damián Loeza L.5 
(1)Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología-F.M.V.Z., U.M.S.N.H., Morelia, Michoacán, 
México. (2)Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, U.M.S.N.H., Morelia, Michoacán, México. (3)
I.N.I.F.A.P. Campo Experimental Celaya, Gto. (4)Facultad de Biología, U.M.S.N.H., Morelia, Michoacán, 
México. (5)Genómica Alimentaria, Universidad de la Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo, 
Sahuayo, Michoacán, México.
Resumen
Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos producidos por algunas bacterias como una estrategia de competencia por 
nutrientes y espacio, además de participar en la comunicación celular. Estos péptidos poseen mecanismos de acción diferen-
tes a los antibióticos convencionales con espectros de acción reducidos o amplios, lo cual ofrece la posibilidad de utilizarlos 
en la inhibición del crecimiento de bacterias patógenas de humanos y animales, incluyendo aquellas bacterias resistentes a 
los antibióticos convencionales. Esto podría ser útil como una alternativa orientada a la bioconservación de los alimentos y al 
establecimiento de nuevos tratamientos biomédicos. 
Abstract
Bacteriocins are bacterial antimicrobial peptides produced as a strategy of competition for nutrients, space and the cellular 
communication. These peptides possess mechanisms of action different to conventional antibiotics and have a narrow or broad 
spectrum of activity, which offers the possibility to use them in the growth inhibition of pathogen bacteria of humans and ani-
mals, even against those bacteria resistant to antibiotics. Bacteriocins can be useful as an alternative for food bioconservation 
and for probable establishment of new biomedical treatments.
Correspondencia:
Dr. Pedro Damián Loeza-Lara
Licenciatura en Genómica Alimentaria, Universidad de la Cié-
nega del Estado de Michoacán de Ocampo.
Boulevard Lázaro Cárdenas # 105, interior 20. C.P. 59000, 
Sahuayo, Michoacán, México, 
Tel: (353) 572 5115
e-mail: pedrodamian1@lycos.com
Palabras clave: bacteriocinas, antimicrobianos, bacterias 
Gram positivas, bioconservación de alimentos, aplicaciones 
biomédicas
Key words: bacteriocins, antimicrobial, Gram positives, food 
bioconservation, biomedical applications
Fecha de recepción: 22 de enero de 2008 
Fecha de recepción de modificación: 11 de julio de 2008 
Fecha de aceptación: 19 de julio de 2008
Revisión Bibliográfica
Volumen 39 • Número 3 • Julio - Septiembre 2008
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Introducción
Una de las estrategias de defensa más antigua que se ha con-
servado a través del tiempo en los organismos eucariotas es la 
producción de péptidos con actividad antimicrobiana. Estos 
péptidos, además de sus efectos antimicrobianos directos so-
bre los microorganismos invasores, actúan como moduladores 
de la respuesta del sistema inmune innato promoviendo el re-
clutamiento y la acumulación de células de defensa en los sitios 
de inflamación (ej. células T y células dendríticas), incremen-
tan la fagocitosis, inducen la reparación de heridas y promueven 
la activación de la respuesta adaptativa1. Un ejemplo de estas 
moléculas son las defensinas α, producidas por neutrófilos del 
intestino delgado de humanos cuya función es reforzar las ba-
rreras de la mucosa intestinal2. Sin embargo, la producción de 
los péptidos antimicrobianos no se limita sólo a eucariotas, ya 
que se han identificado también en bacterias y son denomina-
dos bacteriocinas.
Durante su evolución, las bacterias han adquirido diversos meca-
nismos de adaptación que les permiten tener éxito en la compe-
tencia por nutrientes y espacio en su hábitat. Estos mecanismos 
incluyen desde el mejoramiento de los sistemas de quimiotaxis 
hasta la adquisición de sistemas de defensa como la producción de 
péptidos antimicrobianos o bacteriocinas3. Las bacteriocinas son 
péptidos biológicamente activos que tienen la capacidad de inhibir 
el crecimiento de otros miembros de la misma especie productora 
o miembros de distintos géneros bacterianos4 y se ha observado 
que algunas de estas moléculas poseen mayor actividad que los 
péptidos antimicrobianos producidos por los eucariotas1.
Las bacteriocinas son sintetizadas por 
la gran mayoría de los grupos bacteria-
nos, de hecho, se ha propuesto que el 
99% de las bacterias producen al menos 
una bacteriocina, ya que éstas se han 
encontrado en la mayoría de las espe-
cies examinadas que abarcan los grupos 
de bacterias Gram positivas, Gram ne-
gativas y también en las Arqueas5. Es-
tas moléculas han sido utilizadas como 
una importante herramienta en estu-
dios evolutivos y ecológicos. Sin embar-
go, con el desarrollo comercial exitoso 
de la bacteriocina nisina (producida por 
Lactococcus lactis) y el uso de las herra-
mientas de la biología molecular e in-
geniería genética, en años recientes ha 
habido un resurgimiento importante en 
el estudio de las bacteriocinas, particu-
larmente en sus aplicaciones biomédi-
cas potenciales y en la bioconservación 
de los alimentos4, 6.
En esta revisión se analizarán las características moleculares de 
las bacteriocinas de bacterias Gram positivas, las cuales son más 
abundantes y poseen mayor diversidad estructural en relación 
con las representantes de los otros grupos bacterianos, además 
de que presentan un espectro de acción más amplio. Así mismo, 
se discutirán sus aplicaciones actuales y potenciales en la indus-
tria alimentaria y, principalmente, en la farmacéutica.
Bacteriocinas de bacterias Gram positivas
Características generales y clasificación
Las bacteriocinas de bacterias Gram positivas representan un 
grupo heterogéneo de péptidos antimicrobianos; sin embargo, 
sólo se han constituido dos principales categorías con base en 
sus modificaciones estructurales, su tamaño, su termoestabili-
dad y sus mecanismos de acción (Tabla 1). La clase I (lantibió-
ticos) la constituyen péptidos catiónicos de 19 a 38 residuos de 
aminoácidos, los cuales sufren modificaciones postraducciona-
les y ejercen su efecto a nivel de la membrana y la pared celular. 
Las modificaciones postraduccionales que se les realizan son 
diversas, las más importantes involucran reacciones de deshi-
dratación de residuos de serina y treonina, lo que da lugar a la 
formación de dehidroalanina (Dha) y dehidrobutirina (Dhb), 
respectivamente6.
La reacción de estos aminoácidos con el grupo tiol (SH) de un 
residuo de cisteína, genera un enlace tioéter generando lantionina 
(en el caso de Dha) y ß-metil-lantionina(en el caso de Dhb). La 
formación de estos enlaces dentro del péptido genera una serie 
de estructuras “globulares” que son características de los lanti-
bióticos (Figura 1A). Esta clase de bacteriocinas se divide a su 
Tabla 1. Clasificación de las bacteriocinas de bacterias Gram positivas4
Clase Subclase Bacteriocina
representativa
Bacteria
productora
I Lantibiótico I A Nisina Lactococcus lactis
I Lantibiótico I B Mersacidina Bacillus spp.
II No lantibiótico IIa Leucocina A Leuconostoc gelidum
II No lantibiótico IIb Lactocoquina G L. lactis
II No lantibiótico IIc Enterocina AS-48 Enterococcus faecalis
II No lantibiótico IId Lactocoquina A L. lactis
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vez en los subgrupos A y B, teniendo como miembro represen-
tativo del subgrupo A, a la nisina (Figura 1A), mientras que la 
mersacidina, producida por bacterias del género Bacillus, es un 
miembro del subgrupo B (Figura 1B)6, 7.
Por otra parte, la clase II (no lantibióticos) está formada por bac-
teriocinas constituidas por 30 a 60 residuos de aminoácidos, no 
contienen lantionina, son estables al calor e inducen la formación 
de poros en la membrana de las células blanco. Estas bacterio-
cinas se dividen a su vez en las subclases IIa, IIb, IIc y IId (Ta-
bla 1). La subclase IIa es la más grande de todas y sus miembros 
poseen el motivo amino terminal YGNGVXCXXXXVXV (X 
indica cualquier residuo de aminoácido) y contienen uno o dos 
puentes disulfuro, además de que presentan una actividad especí-
fica en contra de la bacteria Listeria monocytogenes8. La leucocina 
A de Leuconostoc gelidum es un ejemplo de esta subclase9. 
La subclase IIb está formada por bacteriocinas que requieren de 
la acción combinada de dos péptidos para tener actividad, los 
cuales no muestran actividad inhibitoria de manera individu-
al. La lactocoquina G de L. lactis es un miembro representativo 
de esta subclase10. Las bacteriocinas que conforman la subclase 
IIc, poseen una estructura cíclica como resultado de la unión 
covalente de sus extremos carboxilo y amino terminal. La en-
terocina AS-48 de Enterococcus faecalis es uno de los principales 
representantes de esta subclase (Figura 1C)11. La subclase IId 
está formada por un grupo variable de péptidos lineares entre 
los cuales se encuentra la lactocoquina A de L. lactis12.
Genes involucrados en la síntesis de bacteriocinas y 
regulación de su expresión
Los genes que codifican los factores necesarios para la síntesis 
de las bacteriocinas están organizados como operones, llegan-
do incluso a conformar dos o más. Por ejemplo, el operón de la 
enterocina A (no lantibiótico) de Enterococcus faecium contiene 
los genes que codifican la pre-enterocina (entA), además de los 
genes que codifican la proteína involucrada en la autoprotección 
de la cepa productora (entI), el gen de inducción de la síntesis de 
la bacteriocina (entF), los genes de las proteínas involucradas en 
su transporte extracelular (entT, D), así como los genes de las 
proteínas involucradas en la regulación de la síntesis de la bac-
teriocina (entK, R) (Figura 2)13. En el caso de los lantibióticos, 
estos poseen adicionalmente los genes que codifican las enzimas 
de modificación de la bacteriocina7 (no mostrado).
Figura 2. Organización genética de los operones de la 
enterocina A de Enterococcus faecium (no lantibiótico). 
Función de cada uno de los genes, ver texto. Genes con 
funciones similares se muestran con la misma trama. P = 
Regiones promotoras4, 10.
Figura 1. Estructura de diversas bacteriocinas de bacterias Gram positivas. Estructura globular de los lantibióticos nisina (A) 
y mersacidina (B). Los residuos de lantionina se indican en negro y como Ala—S—Ala. Los residuos de ß-metil-lantionina se 
muestran en negro y como Abu—S—Ala8, 9. C) Estructura α-helicoidal de la enterocina AS-48 de 70 residuos. Se muestra su 
estructura cíclica, con los extremos amino y carboxilo unidos por un enlace peptídico11.
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La regulación de la síntesis de las bacteriocinas está mediada 
por dos sistemas de transducción de señales constituidos por 
dos o tres componentes. Los factores que activan estos sistemas 
incluyen, la presencia de otra bacteria competidora14, estrés por 
temperatura o pH7 y un mecanismo de “censado poblacional” o 
“quorum sensing”15. Un ejemplo interesante es el sistema de tres 
componentes que regula la síntesis de la enterocina A de E. fa-
ecium, el cual está regulado por el mecanismo de censado pobla-
cional. Este sistema incluye una proteína histidina-cinasa (HPK 
por sus siglas en inglés “histidine protein kinase”), situada en la 
membrana citoplásmica la cual censa señales extracelulares; un 
regulador de respuesta citoplásmica (RR del inglés “Response 
Regulador”), el cual media una respuesta adaptativa que, gene-
ralmente, es un cambio en la expresión de los genes y un factor 
de inducción (IF del inglés “Induction Factor”), cuya presencia 
es detectada por la proteína HPK (Figura 3, etapa 1)4.
En este caso, el sistema se dispara como una consecuencia del 
exceso del IF a través de una lenta acumulación durante el cre-
cimiento celular, HPK detecta esta concentración e inicia la 
cascada de señales que activa la transcripción de los genes in-
volucrados en la síntesis de la enterocina A (Figura 3, etapas 2 y 
3)8. Otros ejemplos de este tipo de regulación incluyen numero-
sos miembros de la clase II como la sakacina P y la sakacina A 
de Lactobacillus sake16,17. Por otra parte, algunos ejemplos de la 
regulación mediada por sistemas de dos componentes incluyen 
a numerosos lantibióticos, por ejemplo, la subtilina de Bacillus 
subtilis y la nisina de L. lactis. En estos sistemas las bacterioci-
nas tienen una función dual ya que poseen actividad antimicro-
biana y actúan como una molécula señal induciendo su propia 
síntesis18 (no mostrado).
Secreción de las bacter iocinas y mecanismos de 
autoprotección 
Las bacteriocinas son sintetizadas como pre-péptidos inactivos 
que contienen un péptido señal en la región N-terminal (Figu-
ra 3, etapa 3). Esta señal mantiene a la bacteriocina en forma 
inactiva dentro de la célula productora facilitando su interac-
ción con el transportador, y en el caso de los lantibióticos jue-
ga un papel importante en el reconocimiento del pre-péptido 
por las enzimas que realizan las modificaciones postraduccio-
nales. El péptido señal puede ser removido proteolíticamente 
durante el transporte del pre-péptido hacia el espacio periplás-
mico por las mismas proteínas transportadoras (transportado-
res membranales tipo ABC dependientes de ATP, que también 
pueden contener un dominio proteolítico) (Figura 3, etapa 4), o 
por proteínas Serina-proteasa presentes en la parte externa de la 
membrana celular. De esta manera el extremo carboxilo termi-
nal es separado del péptido señal y es liberado al espacio extra-
celular representando al péptido biológicamente activo (Figura 
3, etapa 5)4,8.
Las bacterias productoras de bacteriocinas poseen proteínas que 
las protegen de la acción de sus propios péptidos. Se descono-
cen los mecanismos moleculares exactos por los que estas pro-
teínas les confieren protección a las bacterias productoras; sin 
embargo, se han propuesto dos sistemas de protección, los cua-
les, en algunos casos actúan en la misma bacteria18. La protec-
ción puede ser proporcionada por una proteína específica que 
secuestra e inactiva a la bacteriocina, o bien se une al receptor 
de la bacteriocina cambiando su estructura conformacional ha-
ciéndolo inaccesible a esta última (Figura 3, etapa 6)19. El se-
gundo sistema lo constituyen las proteínas de transporte ABC, 
que en algunos casos proporcionan el mecanismo 
de protección mediante la expulsión de las bac-
teriocinas que se unen a la membrana20.
Figura 3. Regulación de la síntesis de la 
enterocina A de Enterococcus faecium (no 
lantibiótico). Etapa 1, la proteína EntK detecta 
la presencia del factor de inducción (IF) y se 
autofosforila. Etapas 2 y 3, el grupo fosfatoes 
transferido al regulador de respuesta EntR, el 
cual activa los genes involucrados en la síntesis 
del pre-péptido (pre-enterocina A) y del IF. 
Etapas 4 y 5, la pre-enterocina A y el IF son 
transportada al exterior por las proteínas EntT 
y EntD y procesados por este mismo sistema, 
liberando a la enterocina A activa y al IF. 
Etapa 6, la proteína EntI protege a la bacteria 
productora de la acción de la enterocina A4, 8.
53
Espectro y mecanismos de acción de las bacteriocinas de 
bacterias Gram positivas
En general, el espectro de acción antibacteriano de las bacte-
riocinas de bacterias Gram positivas se restringe a este grupo 
de bacterias. Sin embargo, existen numerosas bacteriocinas con 
un amplio límite de acción, inhibiendo el crecimiento de espe-
cies de bacterias Gram positivas7 y Gram negativas21, hongos 
patógenos de humanos22 y virus1. Incluso pueden tener activi-
dad contra de diversas células eucariotas, tales como eritrocitos 
humanos y de bovinos23.
Las bacteriocinas de bacterias Gram positivas poseen caracte-
rísticas esenciales para llevar a cabo su actividad antimicrobia-
na, independientemente del blanco celular. Estas incluyen una 
carga neta positiva, que favorece su interacción con la carga ne-
gativa de los lipopolisacáridos de la membrana de las bacterias 
Gram negativas, o con los ácidos teicoicos y lipoteicoicos de la 
pared de las bacterias Gram positivas; la hidrofobicidad es una 
característica requerida para la inserción de la bacteriocina en 
la membrana celular, y la flexibilidad que le permite a la bacte-
riocina realizar un cambio conformacional de un estado solu-
ble a uno de interacción con la membrana. Estas características 
varían de molécula a molécula, no obstante, todas son impor-
tantes para la actividad antimicrobiana1.
Se ha demostrado que los blancos de acción de las bacteriocinas 
de bacterias Gram positivas son la membrana y la pared celular, 
así como algunas enzimas importantes en el metabolismo de la 
célula24. Los mecanismos de acción incluyen: i) la formación de 
poros en la membrana celular, lo que causa la pérdida del con-
tenido celular, éste es el mecanismo descrito para las bacterio-
cinas nisina25 y lactocoquina A de L. lactis26; ii) La inhibición 
de la síntesis de la pared celular, mecanismo de acción descrito 
para la mersacidina, que involucra la unión al lípido II, princi-
pal transportador de las subunidades de peptidoglucano (UDP-
Mur-Nac-pentapéptido-GlcNAc)27 y; iii) La inhibición de la 
actividad de enzimas como la fosfolipasa A2, que participa en 
la reparación de membranas; mecanismo reportado para la ci-
namicina de Streptomyces cinnamoneus24.
Se han descrito bacteriocinas que poseen un mecanismo de ac-
ción dual; por ejemplo, la nisina (Figura 4)28. El modelo más 
aceptado que muestra el mecanismo de acción dual de la nisi-
na propone que inicialmente la bacteriocina se une a la pared 
celular mediante atracciones electrostáticas, lo cual se facilita 
debido a la carga positiva de este péptido y las cargas negati-
vas de los componentes de la pared celular (Figura 4, etapa 1). 
Posteriormente, la nisina se une al lípido II, principal trans-
portador de las subunidades de peptidoglucano y utiliza esta 
molécula para anclarse a la membrana celular (Figura 4, eta-
pa 2). Luego, la bacteriocina cambia su orientación con relaci-
ón a la membrana y se inserta en esta última, lo que involucra 
la traslocación de su extremo carboxilo terminal a través de la 
membrana. Finalmente, la unión de diversos péptidos en el sitio 
de inserción provoca la formación de un poro transmembranal 
que permite la salida de moléculas importantes como aminoá-
cidos y ATP, lo que lleva a la bacteria a una rápida muerte ce-
lular (Figura 4, etapa 3)4, 29.
Desarrollo por las bacterias Gram positivas de resistencia 
a las bacteriocinas 
El desarrollo de resistencia en las bacterias patógenas, que nor-
malmente son sensibles a las bacteriocinas, es de sumo interés 
debido a su posible utilización en terapias biomédicas o a su uso 
extensivo en estrategias de bioconservación de alimentos, ya que 
la resistencia bacteriana podría limitar su uso. Dentro de una 
especie bacteriana particular pueden existir de manera natural 
bacterias resistentes a las bacteriocinas o bien esta resistencia 
puede originarse como resultado de una exposición continua, 
las cuales se conocen como resistencia intrínseca y adquirida, 
respectivamente8, 30.
Figura 4. Modelo que muestra el mecanismo de acción dual 
de la nisina de Lactococcus lactis. Etapa 1, la nisina posee una 
carga neta positiva que incrementa su interacción con las 
cargas negativas de los componentes de la pared celular. Etapa 
2, la nisina se une al lípido II, principal transportador de las 
subunidades de peptidoglucano del citoplasma a la pared 
celular interfiriendo con su síntesis, lo que lleva a la bacteria 
a muerte celular. Etapa 3, adicionalmente, varias moléculas 
de nisina utilizan al lípido II para anclarse e insertarse en la 
membrana celular y comenzar con la formación de los poros, 
lo que lleva a la bacteria a una rápida muerte celular4, 29.
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La mayor parte de las investigaciones en esta área se han enfoca-
do sobre bacteriocinas específicas como la nisina y bacteriocinas 
de la clase IIa. En el primer caso, se han detectado cepas mu-
tantes de L. monocytogenes, L. innocua, Streptococcus pneumoniae 
y S. bovis resistentes, cuya resistencia se ha correlacionado con 
cambios en la pared y en la membrana celular31, 32. De manera 
específica se ha observado la síntesis e incorporación de diversos 
componentes estructurales a la membrana33 y a la pared celular34 
por parte de las mutantes, lo que ha favorecido un incremento de 
las cargas positivas en dichas estructuras celulares y una reduc-
ción de la actividad antibacteriana de la nisina, que posee una 
carga positiva neta. Así mismo, se han observado cambios en la 
fluidez de la membrana celular35 y un aumento en el grosor de 
la pared celular de algunas de las bacterias mutantes36.
Los mecanismos de resistencia a las bacteriocinas clase II que 
mejor han sido estudiados son los observados en cepas de L. 
monocytogenes hacia bacteriocinas clase IIa, en los cuales la re-
sistencia se relaciona con diversos factores como la expresión re-
ducida de una permeasa que actúa como posible receptor37, así 
como cambios en la fluidez de la membrana38 y en las cargas de 
la superficie celular39. La importancia de estudiar la resistencia 
radica no solo en la posible ineficacia de las bacteriocinas a lar-
go plazo, sino también en la generación de conocimientos que 
podrían servir de base para establecer estrategias que mejoren 
el potencial terapéutico de estos compuestos antimicrobianos. 
Por ejemplo, el desarrollo de estrategias de ingeniería de pro-
teínas, que podrían mejorar las propiedades biológicas de las 
bacteriocinas6.
En la actualidad, la existencia de variantes naturales de diver-
sas bacteriocinas sugiere que existe cierta flexibilidad en la ubi-
cación de algunos residuos de aminoácidos importantes para la 
actividad antimicrobiana, lo que indica que es posible generar 
mutantes con cambios que incrementen un rasgo fenotípico en 
particular, en este caso, el incremento en la actividad antimi-
crobiana6. De esta manera, se requiere de estudios adicionales 
para determinar el mecanismo de resistencia a las bacteriocinas, 
así como la frecuencia con la cual ocurre8.
Aplicaciones actuales y potenciales
Aplicaciones en la industria alimentaria
Algunos de los desafíos a los que se enfrenta la industria alimen-
taria en la actualidad incluyen la demanda de alimentos libres 
de microorganismos patógenos, alimentos con una larga vida de 
anaquel y alimentos que no contengan conservadores químicos. 
Las bacteriocinas son una opción atractiva que podría ofrecer al 
menos parte de la solución, ya que estas moléculas inhiben nu-
merosos microorganismos patógenos alimentarios, sonestables 
al calor y son activas en intervalos amplios de pH. Las bacterio-
cinas tienen varias ventajas que pueden solucionar los problemas 
mencionados, sobre todo porque son productos bacterianos na-
turales que se inactivan fácilmente por proteasas intestinales, 
por lo que la gran mayoría cumplen con las características que 
requiere un producto para utilizarse como bioconservador4.
En la actualidad, la nisina y la pediocina PA1 se utilizan de 
manera comercial como bioconservadores de alimentos, en los 
cuales la nisina ha sido utilizada en la forma de “nisaplina” (Da-
nisco), la cual es una preparación que contiene nisina (2.5 %), 
Tabla 2. Ejemplos de algunas bacteriocinas y sus aplicaciones biomédicas potenciales6
Bacteriocina y cepa 
productora
Actividad Aplicaciones biomédicas potenciales 
Nisina
Lactococcus lactis
Inhibe bacterias Gram positivas 
y Gram negativas, incluyendo 
Helicobacter pylori
Mastitis bacteriana, higiene bucal, tratamiento de S. aureus 
resistente a meticilina, infecciones enterococales, formula-
ciones tópicas, desodorantes y cosméticos, tratamiento de 
úlceras pépticas y enterocolitis
Epidermina Staphylo-
coccus epidermidis
Inhibe Propionibacterium
acnes, estafilococos, estrepto-
cocos
Acné, foliculitis, impétigo
Mersacidina
Bacillus spp.
Cinamicina
Streptomyces cinnamo-
neus
Inhibe cepas de estafilococos y 
estreptococos
Inhibidor de fosfolipasa A2, en-
zima convertidora de angioten-
sina y virus del herpes simple
Tratamiento de S. aureus resistentes a meticilina e infec-
ciones estreptococales
Disminución de la inflamación, regulación de la presión 
sanguínea y tratamiento por infecciones virales
55
NaCl (7.5 %) y leche seca sin grasa (12 % de proteína y 6 % de 
carbohidrato). Por su parte, la pediocina PA1 ha sido utilizada 
en forma de “ALTA 2431” (Quest), la cual se basa en fermen-
tados producidos por la cepa Pediococcus acidilactici productora 
de pediocina PA1. El uso de estas bacteriocinas está cubierto 
por diversas patentes norteamericanas y europeas8, 40. A pesar 
de que solamente estas dos bacteriocinas se utilizan de manera 
comercial, se considera que esta tendencia comenzará a cambiar 
en el futuro cercano conforme se incrementen los avances en las 
capacidades biotecnológicas y se establezcan los mecanismos de 
acción de las bacteriocinas parcialmente caracterizadas6.
Aplicaciones biomédicas
La nula toxicidad de las bacteriocinas hacia humanos y anima-
les, pero con una actividad dirigida hacia bacterias patógenas 
de éstos, ha permitido que se investiguen sus potenciales apli-
caciones en terapias biomédicas. En particular, los mecanismos 
de acción de las bacteriocinas y su actividad en contra de pató-
genos resistentes a las terapias convencionales con antibióticos, 
las convierten en una opción atractiva como posibles agentes 
antimicrobianos4, 6 (Tabla 2).
Las bacteriocinas de amplio espectro podrían utilizarse en contra 
de bacterias Gram positivas patógenas de humanos y animales. 
Por ejemplo, la lacticina 3147 de L. lactis ha mostrado activi-
dad in vitro en contra de Staphylococcus aureus (resistentes a me-
ticilina), enterococos (resistentes a vancomicina), estreptococos 
(S. pneumoniae, S. pyogenes, S. agalactiae, S. dysgalactiae, S. ube-
ris, S. mutans), Clostridium botulinum y Propionibacterium acnes41. 
Así mismo, experimentos in vivo utilizando modelos animales 
han mostrado resultados positivos luego del uso de lantibióti-
cos como la mersacidina en el tratamiento de infecciones cau-
sadas por S. pneumoniae42 y S. aureus resistentes a meticilina43, 
además de terapias bucales, como la prevención de la caída de 
dientes, mal aliento y gingivitis44.
La compañía farmacéutica Biosynexus ha anunciado que la nisi-
na se encuentra en la fase final de experimentación para su uso en 
humanos, cuya presentación será como crema tópica con efecto 
antimicrobiano sobre cepas de S. aureus que colonizan las fosas 
nasales. Así mismo, una cepa modificada de S. mutans que pro-
duce el lantibiótico mutacina 1140, se encuentra en fase I de ex-
perimentación en los E.E.U.U., para su uso en terapias bucales 
debido a que desplaza cepas cariogénicas nativas de S. mutans45. 
Por otro lado, en Nueva Zelanda, el suplemento dietético BLIS 
K12® es vendido como inhibidor de bacterias responsables del 
mal aliento debido a que contiene una cepa de S. salivarus que 
produce las bacteriocinas salivaricina A2 y B46. Adicionalmen-
te, la compañía ImmuCell ha liberado el producto Wipe Out®, 
que se recomienda en la prevención de la mastitis y cuyo ingre-
diente activo, la nisina, controla dos de las principales bacterias 
que causan la mastitis, S. aureus y S. agalactiae.
Finalmente, desde una perspectiva médica no antimicrobiana, 
las bacteriocinas como la cinamicina podrían tener aplicacio-
nes biomédicas diferentes, ya que esta inhibe la función de las 
enzimas fosfolipasa A2 y la enzima convertidora de angioten-
sina, involucradas en el sistema inmune y en el mantenimien-
to de la presión sanguínea de humanos, respectivamente, por 
lo que podrían ser utilizadas en procesos inflamatorios y en la 
regulación de la presión sanguínea8 (Tabla 2). Por su parte, la 
nisina ha mostrado actividad anticonceptiva47 y protectora va-
ginal en estudios in vitro e in vivo utilizando como modelo co-
nejos y ratones48.
Conclusiones 
Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos producidos como 
una estrategia de competencia bacteriana por nutrientes y espa-
cio3, cuyas características los sitúan como una alternativa actual 
y potencial frente a las demandas de alimentos libres de pató-
genos y que no contengan conservadores químicos. Así mismo, 
con el aumento de organismos patógenos resistentes a los anti-
bióticos convencionales se requiere del uso de terapias antimi-
crobianas alternativas, en donde estos péptidos pueden proveer 
parte de la solución4. Adicionalmente, diversas bacteriocinas 
han mostrado propiedades distintas a la actividad antimicro-
biana, lo que las posiciona como posibles agentes para terapias 
biomédicas independientes de la actividad antimicrobiana. De 
esta manera, los beneficios potenciales de las bacteriocinas en 
la industria de los alimentos y en el área clínica son notorios6, 
por lo que se propone la búsqueda de nuevas bacteriocinas en 
diversos grupos bacterianos, así como investigar sus caracterís-
ticas y mecanismos de acción. De igual manera conocer los sis-
temas que regulan la expresión de los genes involucrados en la 
producción de estas moléculas, puede conducir a la generación 
de cepas sobreproductoras de bacteriocinas4.
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