A bacteriocina P34 é produzida por um Bacillus sp. e apresenta atividade antimicrobiana para diversas espécies de Listeria sp. e para L. monocytogenes ATCC 7644. Neste trabalho, foi pesquisada a presença de bactérias lácticas em lingüiça frescal de frango. Os resultados demonstraram o isolamento de seis culturas em placas de ágar MRS a 30ºC por 48 h. Cinco das seis linhagens isoladas inibiram o crescimento da L. monocytogenes após incubação a 30o C por 24 h. Os sobrenadantes brutos destas bactérias lácticas demonstraram efeito sinérgico quando adicionados em conjunto com a bacteriocina P34 frente ao microrganismo indicador, L .monocytogenes, pelo método de difusão em ágar com discos. Foi inoculada L. mononocytogenes ATCC 7644 em suspensão com 103 UFC/g em lingüiça frescal de frango no dia zero e recuperada em meio MOX nos dias zero, três, sete e dez da inoculação. Os resultados permitiram concluir que a bacteriocina P34 parcialmente purificada na concentração de 256 UA/g inibiu L. monocytogenes em todos os tempos. A bacteriocina P34 parcialmente purificada foi testada em envoltórios naturais de bovinos (tripas semi-secas salgadas) frente ao mesmo microrganismo indicador, L. monocytogenes ATCC 7644, demonstrando sua inibição in vitro. / The bacteriocin P34, produced by Bacillus sp., showed antimicrobial activity for many species of Listeria sp and L. monocytogenes ATCC 7644 . In this work, it was investigated the presence of lactic bacteria in fresh chicken sausage. The results demonstrated the isolation of six cultures in MRS agar plates at 30o C for 48h. Five of the six isolated strains inhibited the growing of the L. monocytogenes after incubation at 30ºC for 24h. The crude supernatants of these lactic bacteria demonstrated the synergic effect when it were added together with the bacteriocin P34 against indicator microorganism, L. monocytogenes ATCC 7644, using the method of diffusion in agar with paper discs. L. monocytogenes ATCC 7644 was inoculated in a suspension with 103 UFC/g in chilled chicken sausage and recovered in MOX counting from zero, three, seven and ten days from the inoculationt. The results allowed concluding that the P34 bacteriocin partially purified, in a 256 UA/g concentration, inhibited the indicator microorganism in all periods of time. At the same time, the partially purified P34 bacteriocin were tested in natural bovine wrapping ( salty semi-dried tripe ) using the same indicator micro-organism, L. monocytogenes ATCC 7644, demonstrating its inhibition in vitro.

As enterocinas são compostos de natureza protéica que apresentam atividade antimicrobiana contra bactérias patogênicas e deteriorantes de alimentos. Por esta razão, nos últimos anos, o interesse por estas substâncias tem aumentado devido ao seu uso potencial como biopreservante de alimentos. Realizando uma triagem com 352 cepas de Enterococcus spp para detectar atividade antimicrobiana, foram encontradas 18 cepas (5%) produtoras de enterocinas, pertencentes às espécies E. faecalis, E. faecium e E. mundtii todas provenientes de amostras de fezes de humanos. Destas cepas foram produzidos sobrenadantes livres de células e realizados testes para caracterização das enterocinas produzidas. As enterocinas produzidas pelas 18 cepas apresentaram o mesmo espectro de atividade antimicrobiana, inibindo 4 espécies do gênero Listeria, Lactobacillus plantarum e Salmonella Enteritidis. Todas foram parcialmente estáveis ao aquecimento (121ºC por 10 minutos), a variações de pH de 2 a 10 e a estocagem por 60 dias a 4ºC e a -20ºC. A sensibilidade a proteases confirmou a natureza protéica destas substâncias antimicrobianas. Com cinco sobrenadantes livres de células foram realizadas curvas de produção de enterocinas e todas iniciaram a produção na fase logarítmica de crescimento, indicando cinética de metabólito primário. Com estes sobrenadantes foi determinado o peso molecular aproximado de 3 KDa, utilizando a técnica de SDS-PAGE. As cepas com atividade antimicrobiana no sobrenadante livre de células não apresentaram os genes para produção das enterocinas A e B, mas 14 cepas de E. faecium apresentaram o gene para enterocina A e 9 para enterocina B, sendo que apenas uma cepa apresentou ambos os genes. Nenhuma das 18 cepas produtoras de enterocinas apresentou atividade hemolítica e presença de adesinas, todas apresentaram cápsula. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que estas enterocinas demonstram um potencial aplicabilidade em novos estudos relacionados aos biopreservantes.

As enterocinas são compostos de natureza protéica que apresentam atividade antimicrobiana contra bactérias patogênicas e deteriorantes de alimentos. Por esta razão, nos últimos anos, o interesse por estas substâncias tem aumentado devido ao seu uso potencial como biopreservante de alimentos. Realizando uma triagem com 352 cepas de Enterococcus spp para detectar atividade antimicrobiana, foram encontradas 18 cepas (5%) produtoras de enterocinas, pertencentes às espécies E. faecalis, E. faecium e E. mundtii todas provenientes de amostras de fezes de humanos. Destas cepas foram produzidos sobrenadantes livres de células e realizados testes para caracterização das enterocinas produzidas. As enterocinas produzidas pelas 18 cepas apresentaram o mesmo espectro de atividade antimicrobiana, inibindo 4 espécies do gênero Listeria, Lactobacillus plantarum e Salmonella Enteritidis. Todas foram parcialmente estáveis ao aquecimento (121ºC por 10 minutos), a variações de pH de 2 a 10 e a estocagem por 60 dias a 4ºC e a -20ºC. A sensibilidade a proteases confirmou a natureza protéica destas substâncias antimicrobianas. Com cinco sobrenadantes livres de células foram realizadas curvas de produção de enterocinas e todas iniciaram a produção na fase logarítmica de crescimento, indicando cinética de metabólito primário. Com estes sobrenadantes foi determinado o peso molecular aproximado de 3 KDa, utilizando a técnica de SDS-PAGE. As cepas com atividade antimicrobiana no sobrenadante livre de células não apresentaram os genes para produção das enterocinas A e B, mas 14 cepas de E. faecium apresentaram o gene para enterocina A e 9 para enterocina B, sendo que apenas uma cepa apresentou ambos os genes. Nenhuma das 18 cepas produtoras de enterocinas apresentou atividade hemolítica e presença de adesinas, todas apresentaram cápsula. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que estas enterocinas demonstram um potencial aplicabilidade em novos estudos relacionados aos biopreservantes.

A bacteriocina P34 é produzida por um Bacillus sp. e apresenta atividade antimicrobiana para diversas espécies de Listeria sp. e para L. monocytogenes ATCC 7644. Neste trabalho, foi pesquisada a presença de bactérias lácticas em lingüiça frescal de frango. Os resultados demonstraram o isolamento de seis culturas em placas de ágar MRS a 30ºC por 48 h. Cinco das seis linhagens isoladas inibiram o crescimento da L. monocytogenes após incubação a 30o C por 24 h. Os sobrenadantes brutos destas bactérias lácticas demonstraram efeito sinérgico quando adicionados em conjunto com a bacteriocina P34 frente ao microrganismo indicador, L .monocytogenes, pelo método de difusão em ágar com discos. Foi inoculada L. mononocytogenes ATCC 7644 em suspensão com 103 UFC/g em lingüiça frescal de frango no dia zero e recuperada em meio MOX nos dias zero, três, sete e dez da inoculação. Os resultados permitiram concluir que a bacteriocina P34 parcialmente purificada na concentração de 256 UA/g inibiu L. monocytogenes em todos os tempos. A bacteriocina P34 parcialmente purificada foi testada em envoltórios naturais de bovinos (tripas semi-secas salgadas) frente ao mesmo microrganismo indicador, L. monocytogenes ATCC 7644, demonstrando sua inibição in vitro. / The bacteriocin P34, produced by Bacillus sp., showed antimicrobial activity for many species of Listeria sp and L. monocytogenes ATCC 7644 . In this work, it was investigated the presence of lactic bacteria in fresh chicken sausage. The results demonstrated the isolation of six cultures in MRS agar plates at 30o C for 48h. Five of the six isolated strains inhibited the growing of the L. monocytogenes after incubation at 30ºC for 24h. The crude supernatants of these lactic bacteria demonstrated the synergic effect when it were added together with the bacteriocin P34 against indicator microorganism, L. monocytogenes ATCC 7644, using the method of diffusion in agar with paper discs. L. monocytogenes ATCC 7644 was inoculated in a suspension with 103 UFC/g in chilled chicken sausage and recovered in MOX counting from zero, three, seven and ten days from the inoculationt. The results allowed concluding that the P34 bacteriocin partially purified, in a 256 UA/g concentration, inhibited the indicator microorganism in all periods of time. At the same time, the partially purified P34 bacteriocin were tested in natural bovine wrapping ( salty semi-dried tripe ) using the same indicator micro-organism, L. monocytogenes ATCC 7644, demonstrating its inhibition in vitro.

A bactéria Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 foi empregada para investigar o efeito da composição do meio de cultivo na produção biotecnológica de biossurfactante e, adicionalmente bacteriocina. Utilizou-se resíduos agroindustriais, tais como soro de leite e vinhaça de uva, para formular meios de cultivos mais econômicos e naturais, suplementados sacarose e extrato de levedura. Um planejamento fatorial fracionado 24, com adição de três ensaios nos pontos centrais foi empregado para avaliar a influência destas variáveis. A produção de biossurfactante foi influenciada positivamente pela concentração soro de leite, onde 15 % deste demonstrou melhor resultado reduzindo a tensão superficial em cerca de 18,1 mN/m, alcançando produção máxima de biossurfactante equivalente em surfactina de 11,02 mg/L. Em relação à síntese de bacteriocina, a fonte de carbono adicional (sacarose) interferiu de forma antagonista, ou seja, quanto menor a concentração de sacarose, maior a síntese de bacteriocina (com aumento da zona de inibição em 14,2% contra Staphylococcus aureus CECT-239). Observou-se que o ensaio conduzido em biorreator, sob microaeração com 5% de oxigênio dissolvido, promoveu maior produção de biossurfactante (11,6 mg/L) quando comparados aos estudos conduzidos com maior concentração de oxigênio entre 30 a 100%, com produção em média de 2,3 mg/mL. Destaca-se que nenhum estudo da influência do oxigênio dissolvido, principalmente em microaerofilia, para a produção de biossurfactante por bactérias láticas já havia sido realizado. Ademais, o biossurfactante produzido se mostrou altamente estável frente a valores extremos de pH e temperatura, além de demonstrar notável propriedade antimicrobiana e antiadesiva, inibindo Listeria monocytogenes NADC 2045 e Salmonella entérica<i/> CECT-724 em mais de 90%. / Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 was used to investigate the effect of the composition of the culture media on the biotechnological production of biosurfactant and bacteriocin additionally. Agroindustrial residues, such as whey and grape vinasse, were used to formulate more economical and natural culture media, supplemented with sucrose and yeast extract. A fractional factorial design 24, with addition of three runs at the central points was used to evaluate the influence of these variables. The biosurfactant production was positively influenced by the concentration of whey, where 15% showed a better result reducing the surface tension by 18.1 mN/m, reaching a maximum production of biosurfactant equivalent in surfactin of 11.02 mg/L. In relation to bacteriocin synthesis, the sucrose interfered in an antagonistic way, that is, the lower the sucrose concentration, the greater the bacteriocin synthesis (with an increase in the zone of inhibition in 14.2% against Staphylococcus aureus CECT-239). It was observed that the bioreactor conducted under microaeration with 5% dissolved oxygen promoted a higher biosurfactant production (11.6 mg/L) when compared to studies conducted with a higher concentration of oxygen between 30 and 100%, with production on average 2.3 mg/mL. It is noteworthy that no study of the influence of dissolved oxygen, mainly in microaerophilic, for the biosurfactant production by lactic acid bacteria had already been carried out. In addition, the biosurfactant produced proved to be highly stable against extreme values of pH and temperature, and demonstrated remarkable antimicrobial and antiadhesive properties, inhibiting Listeria monocytogenes NADC 2045 and Salmonella entérica CECT-724 in more than 90%.

Objetivou-se a produção de bacteriocina de Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparando-se os meios de cultivo sintéticos BSM (Bifidus Selective Medium) e MRS (Man Rogosa and Sharpe) com o meio de cultivo natural (soro de leite). Inicialmente, foram determinadas curvas de crescimento e de pós-acidificação, consumo de glicose, lactose e produção de bacteriocina de B.lactis através de processos fermentativos utilizando os meios de cultivo BSM, MRS e soro de leite (SL). Os microrganismos indicadores utilizados no teste de sensibilidade à bacteriocina produzida por B. lactis foram Lactobacillus sakei, Escherichia coli e Listeria monocytogenes. Considerando a cepa B. lactis uma espécie de bactéria aerotolerante, foi realizado, em meio de cultura BSM, estudo prévio avaliando o seu crescimento, com a variação da agitação (25, 50 e 100 rpm) e com tempo de cultivo de 30 h, a 37°C de temperatura. Os melhores resultados de crescimento celular (9,4 log UFC/mL) foram obtidos na agitação de 50 rpm. Determinada a melhor condição de agitação (50 rpm) e temperatura (37°C), foi realizado, em soro de leite, estudo de crescimento, acidificação e consumo de lactose, variando a concentração de sólidos totais dissolvidos (5, 10, 15, 20 e 25% p/v), para se estabelecer a concentração de soro de leite ideal para os estudos de suplementação. A maior quantidade de biomassa produzida, aliada à menor pós-acidificação, foi encontrada em soro de leite a 10% (p/v) de sólidos totais, no qual o microrganismo apresentou, ao final do cultivo (30 horas), contagem de 9,13 log UFC/mL e valor de pH 4,29, respectivamente. Também se verificou a influência dos meios de cultivo no crescimento e na produção de bacteriocina de B. lactis em agitador rotativo (shaker), que consistiu na análise comparativa do efeito da suplementação de 1% dos seguintes ingredientes: extrato de levedura (EL), inulina (I), L-cisteína (CI) e Tween 80 (T80). As melhores condições de cultivo encontradas para a maior produção de biomassa e bacteriocina foram obtidas no soro de leite, à concentração de 10% (p/v) suplementado com 1% de extrato de levedura (9,9 log UFC/mL e 200 UA/mL). Na etapa final do trabalho, estas condições foram testadas em fermentador de bancada, quando foi observado que o crescimento de Bifidobacterium lactis foi 10% maior em relação ao agitador rotativo. Quanto à atividade da bacteriocina produzida em fermentador de bancada, não houve diferença em relação ao agitador rotativo (200 UA/mL). Esta diferença no crescimento pode ser devido as melhores condições de anaerobiose oferecidas em fermentador de bancada, no qual houve a injeção de nitrogênio no meio de cultivo, sendo que, no agitador rotativo, a condição de anaerobiose foi gerada por um agente externo ao meio (uso de jarras de anaerobiose). Através do presente trabalho, pode-se concluir que a produção de bacteriocina por B. lactis é viável e apresenta resultados promissores quando utilizada a combinação soro de leite adicionado de extrato de levedura, o qual apresentou atividade antimicrobiana contra a cepa Listeria monocytogenes. A otimização do processo em fermentador de bancada demonstrou-se interessante quanto à produção de bacteriocina em nível industrial. / The objective was the production of bacteriocins by Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparing the synthetic culture medium BSM (Bifidus Selective Medium) and MRS (Man Rogosa and Sharpe) with the natural culture medium (whey). Initially, growth and post-acidification curves were determined, consumption of glucose, lactose and B. lactis bacteriocin production by fermentation processes using culture media BSM, MRS and milk whey (SL).The indicator organisms used in the test sensitivity to bacteriocin produced by B. lactis were Lactobacillus sakei, Escherichia coli and Listeria monocytogenes. Given the strain B. lactis one aerotolerant species of bacteria, it was conducted in culture medium BSM, a preliminary study assessing the growth, by varying the agitation (25, 50, and 100 rpm) with cultivation time of 30h at 37°C temperature. The best results of cell growth (9.4 log CFU / mL) were obtained at 50 rpm agitation. After the best condition of agitation (50 rpm) and temperature (37°C) determination, it was performed on whey, a study of growth, acidification and consumption of lactose, varying the concentration of total dissolved solids (5, 10, 15, 20 and 25% w/v), to settle the best concentration of whey for studies of supplementation. The highest amount of biomass produced, combined with the lowest post acidification was found in whey at 10% (w/v) of total solids, wherein the microorganism presented at the end of culture (30 hours) a counting of 9.13 log CFU/mL and pH 4.29, respectively. It was also verified the influence from the culture media on B. lactis growth and production of bacteriocin on a rotary shaker (shaker), which was the comparative analysis from the effect of supplementation by 1% of the following ingredients: yeast extract (EL), inulin (I), L-cysteine (IC) and Tween 80 (T80). The best growing conditions found for higher biomass and bacteriocin production were obtained from the whey concentration of 10% (w/v) supplemented with 1% yeast extract (9.9 log CFU/ml to 200 AU/mL). In the final stage of the work, these conditions were tested in bench fermentor, where it was observed that the growth of Bifidobacterium lactis was 10% higher than in the rotary shaker. Regarding the activity of bacteriocin produced in fermenter bench, there was no difference in the rotary shaker (200 AU / mL). This difference in growth may be due to the better anaerobic conditions offered in bench fermentor, which was the injection of nitrogen into the medium, and in a rotary shaker, the anaerobic condition was generated by an external agent to the medium (use of anaerobic jars). Through this study, it can be concluded that bacteriocin production by B. lactis is achievable and shows promising results when used the combination whey added yeast extract, which showed antimicrobial activity against the strain Listeria monocytogenes. The optimization process bench fermentor has been shown interesting as bacteriocin production at industrial level.

Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista que ocasiona diferentes infecções em humanos. O surgimento de linhagens multirresistentes (MRs), contra os antibióticos comercialmente disponíveis, tem causado elevados níveis de morbidade e mortalidade. O objetivo deste estudo foi identificar uma molécula de piocina que apresente potente atividade bactericida contra cepas de P. aeruginosa MRs. Uma piocina de baixo peso molecular, produzida pela cepa ET02, apresentou potente atividade bactericida contra treze linhagens de P. aeruginosa produtoras de -lactamases (SPM-1, GIM-1, VIM-1, IMP-1, KPC-2, OXA-18 e GES-5). Essa piocina foi purificada e identificada como S8 através de espectrometria de massas e sequenciamento de DNA. Os genes codificadores da piocina S8 estão presentes no interior de um transposon localizado no cromossomo bacteriano da cepa ET02. Estes resultados demonstram que S8 possui potente atividade bactericida contra linhagens de P. aeruginosa MRs, podendo vir a ser utilizada como um composto antimicrobiano no tratamento de infecções hospitalares. / Pseudomonas aeruginosa is an opportunist pathogen that causes human infections. The emergence of multidrug resistant strains (MRs) against antibiotics commercially available has been causing elevated mortality and morbidity levels. The purpose of this study was to identify a molecule of pyocin with a potent bactericidal activity against P. aeruginosa MRs strains. A low molecular weight pyocin, produced by ET02 strain, has presented wide bactericidal activity against thirteen lineages of P. aeruginosa, producers of -lactamases (SPM-1, GIM-1, VIM-1, IMP-1, KPC-2, OXA-18 e GES-5). This pyocin was purified and identified as S8 through mass spectrometry and DNA sequencing. The pyocin S8 encoding genes are present in the interior of a transposon located in the bacterial chromosome of the ET02 strain. These results demonstrate that S8 have potent bactericidal activity against P. aeruginosa MRs lineages, and may well be used as an antimicrobial compound on treatment of hospital infections.

Objetivou-se a produção de bacteriocina de Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparando-se os meios de cultivo sintéticos BSM (Bifidus Selective Medium) e MRS (Man Rogosa and Sharpe) com o meio de cultivo natural (soro de leite). Inicialmente, foram determinadas curvas de crescimento e de pós-acidificação, consumo de glicose, lactose e produção de bacteriocina de B.lactis através de processos fermentativos utilizando os meios de cultivo BSM, MRS e soro de leite (SL). Os microrganismos indicadores utilizados no teste de sensibilidade à bacteriocina produzida por B. lactis foram Lactobacillus sakei, Escherichia coli e Listeria monocytogenes. Considerando a cepa B. lactis uma espécie de bactéria aerotolerante, foi realizado, em meio de cultura BSM, estudo prévio avaliando o seu crescimento, com a variação da agitação (25, 50 e 100 rpm) e com tempo de cultivo de 30 h, a 37°C de temperatura. Os melhores resultados de crescimento celular (9,4 log UFC/mL) foram obtidos na agitação de 50 rpm. Determinada a melhor condição de agitação (50 rpm) e temperatura (37°C), foi realizado, em soro de leite, estudo de crescimento, acidificação e consumo de lactose, variando a concentração de sólidos totais dissolvidos (5, 10, 15, 20 e 25% p/v), para se estabelecer a concentração de soro de leite ideal para os estudos de suplementação. A maior quantidade de biomassa produzida, aliada à menor pós-acidificação, foi encontrada em soro de leite a 10% (p/v) de sólidos totais, no qual o microrganismo apresentou, ao final do cultivo (30 horas), contagem de 9,13 log UFC/mL e valor de pH 4,29, respectivamente. Também se verificou a influência dos meios de cultivo no crescimento e na produção de bacteriocina de B. lactis em agitador rotativo (shaker), que consistiu na análise comparativa do efeito da suplementação de 1% dos seguintes ingredientes: extrato de levedura (EL), inulina (I), L-cisteína (CI) e Tween 80 (T80). As melhores condições de cultivo encontradas para a maior produção de biomassa e bacteriocina foram obtidas no soro de leite, à concentração de 10% (p/v) suplementado com 1% de extrato de levedura (9,9 log UFC/mL e 200 UA/mL). Na etapa final do trabalho, estas condições foram testadas em fermentador de bancada, quando foi observado que o crescimento de Bifidobacterium lactis foi 10% maior em relação ao agitador rotativo. Quanto à atividade da bacteriocina produzida em fermentador de bancada, não houve diferença em relação ao agitador rotativo (200 UA/mL). Esta diferença no crescimento pode ser devido as melhores condições de anaerobiose oferecidas em fermentador de bancada, no qual houve a injeção de nitrogênio no meio de cultivo, sendo que, no agitador rotativo, a condição de anaerobiose foi gerada por um agente externo ao meio (uso de jarras de anaerobiose). Através do presente trabalho, pode-se concluir que a produção de bacteriocina por B. lactis é viável e apresenta resultados promissores quando utilizada a combinação soro de leite adicionado de extrato de levedura, o qual apresentou atividade antimicrobiana contra a cepa Listeria monocytogenes. A otimização do processo em fermentador de bancada demonstrou-se interessante quanto à produção de bacteriocina em nível industrial. / The objective was the production of bacteriocins by Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparing the synthetic culture medium BSM (Bifidus Selective Medium) and MRS (Man Rogosa and Sharpe) with the natural culture medium (whey). Initially, growth and post-acidification curves were determined, consumption of glucose, lactose and B. lactis bacteriocin production by fermentation processes using culture media BSM, MRS and milk whey (SL).The indicator organisms used in the test sensitivity to bacteriocin produced by B. lactis were Lactobacillus sakei, Escherichia coli and Listeria monocytogenes. Given the strain B. lactis one aerotolerant species of bacteria, it was conducted in culture medium BSM, a preliminary study assessing the growth, by varying the agitation (25, 50, and 100 rpm) with cultivation time of 30h at 37°C temperature. The best results of cell growth (9.4 log CFU / mL) were obtained at 50 rpm agitation. After the best condition of agitation (50 rpm) and temperature (37°C) determination, it was performed on whey, a study of growth, acidification and consumption of lactose, varying the concentration of total dissolved solids (5, 10, 15, 20 and 25% w/v), to settle the best concentration of whey for studies of supplementation. The highest amount of biomass produced, combined with the lowest post acidification was found in whey at 10% (w/v) of total solids, wherein the microorganism presented at the end of culture (30 hours) a counting of 9.13 log CFU/mL and pH 4.29, respectively. It was also verified the influence from the culture media on B. lactis growth and production of bacteriocin on a rotary shaker (shaker), which was the comparative analysis from the effect of supplementation by 1% of the following ingredients: yeast extract (EL), inulin (I), L-cysteine (IC) and Tween 80 (T80). The best growing conditions found for higher biomass and bacteriocin production were obtained from the whey concentration of 10% (w/v) supplemented with 1% yeast extract (9.9 log CFU/ml to 200 AU/mL). In the final stage of the work, these conditions were tested in bench fermentor, where it was observed that the growth of Bifidobacterium lactis was 10% higher than in the rotary shaker. Regarding the activity of bacteriocin produced in fermenter bench, there was no difference in the rotary shaker (200 AU / mL). This difference in growth may be due to the better anaerobic conditions offered in bench fermentor, which was the injection of nitrogen into the medium, and in a rotary shaker, the anaerobic condition was generated by an external agent to the medium (use of anaerobic jars). Through this study, it can be concluded that bacteriocin production by B. lactis is achievable and shows promising results when used the combination whey added yeast extract, which showed antimicrobial activity against the strain Listeria monocytogenes. The optimization process bench fermentor has been shown interesting as bacteriocin production at industrial level.

Nisina é extensamente utilizada como conservante natural em alimentos por conter características antimicrobianas contra germinação de esporos e bactérias Gram-positivas; potencialmente utilizada para produtos odontológicos e farmacêuticos, e como um agente terapêutico. Este estudo teve por objetivo melhorar a produção da nisina em diferentes meios de cultivo incluindo o leite desnatado. Com a expressão de nisina relacionada às condições de crescimento do Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454, a interferência dos componentes dos meios de cultivo, os parâmetros de crescimento e o tempo de incubação foram estudados para a obtenção desta bacteriocina. O cultivo do L. lactis foi realizado (36h/100rpm/30 oC) em caldo M17 e MRS em sua composição básica (pH = 6-7) e também suplementado com sacarose (1,0-12,5 g.L-1); fosfato de potássio (0,13 g.L- 1), asparagina (0,5 g.L-1) e sacarose (0,24 g.L-1); e diluído 1:1 com leite desnatado. O leite desnatado foi também utilizado como meio de cultivo mantendo sua composição básica (9–10 % sólidos totais, pH = 6,5). Alíquotas do cultivo em caldo (OD660 = 0,7; 3,20 mg DCW/L ou 102 CFU/mL) de cada grupo de ensaio foram transferidas para um novo meio de cultivo e incubado (36h/100rpm/30 oC). A produção de nisina foi detectada através da difusão em ágar utilizando Lactobacillus sake ATCC 15521 (30 0C/24h) como microrganismo sensível. A atividade detectada foi expressa em AU (arbitrary units – unidades arbitrárias), correspondendo aos halos de inibição de crescimento de L. sake. As unidades arbitrárias foram convertidas para concentração de nisina padrão (Nisaplinâ contêm 25 mg nisina / g produto, correspondem a 106 AU). A detecção da atividade da nisina foi menor do que 0,1 AU.mL-1 em caldo M17e MRS, aumentando significantemente para 142527,94 AU.mL-1 em M17 ou MRS diluído com leite desnatado (1:1). A atividade da nisina detectada foi altamente influenciada pela incorporação de leite desnatado em ambos o caldo, MRS e M17, com a máxima quantidade expressa em 36 horas de incubação. Os resultados mostram que o leite desnatado com meio de cultivo desenvolve ambiente propício e ideal para a produção de nisina, pois reduz os custos e aumenta a produção, por se tratar de um produto de fácil acesso e trivial. / Nisin is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis that inhibits the germination and growth of Gram-positive bacteria. As Nisin expression is related to the growth conditions of Lactococcus lactis subsp. lactis, the effects of growth parameters, media components and incubation time, were studied to optimize the expression of Nisin. L. lactis ATCC 11454 was grown (36h/100rpm/30oC) in both M17 and MRS basic broth media (pH = 6-7) supplemented with sucrose (1.0-12.5 g L-1); potassium phosphate (0.13 g L-1), asparagine (0.5 g L-1) and sucrose (0.24 g L-1); and diluted 1:1 with liquid non-fat milk. Liquid non-fat milk, undiluted, was also used as another basic medium (9–10 % total solids, pH = 6.5). Aliquots of cultured broth (OD660 = 0.7; 3.20 mg DCW/L or 102 CFU/ml) from each group were transferred into fresh broth and incubated further (36h/100/rpm30oC). Nisin production was assayed by agar diffusion using Lactobacillus sake ATCC 15521 (24h/300C) as the sensitive organism. Comparing diameters of growth inhibition of L. sake from wells of Nisin of known concentration (“standard Nisin”; Nisaplin, Sigma) to diameters of inhibition from defined volumes of L. lactis sp. lactis broth cultures, the amount of Nisin in broth cultures was measured as arbitrary units (AU ml-1) converted to Nisin mg/ml, with 25 mg of standard Nisin/g corresponding to 106 AU/g. The detection of Nisin activity was less than 0.1 AU.mL-1 in M17 or MRS broth, and increased to a maximum of 142527.94 AU.mL-1 in M17 or MRS diluted with liquid non-fat milk (1:1). The amount of Nisin expressed was strongly influenced by the incorporation of non-fat milk to both M17 and MRS broths (1:1), with the maximum amount expressed after 36 h of incubation. Nisin is widely used as a natural additive for preserving foods, pharmaceutical and dental products, and as a therapeutic agent. This study was performed to improve large scale Nisin production to meet the demand of its beneficial use in health-care products.

A bactéria Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 foi empregada para investigar o efeito da composição do meio de cultivo na produção biotecnológica de biossurfactante e, adicionalmente bacteriocina. Utilizou-se resíduos agroindustriais, tais como soro de leite e vinhaça de uva, para formular meios de cultivos mais econômicos e naturais, suplementados sacarose e extrato de levedura. Um planejamento fatorial fracionado 24, com adição de três ensaios nos pontos centrais foi empregado para avaliar a influência destas variáveis. A produção de biossurfactante foi influenciada positivamente pela concentração soro de leite, onde 15 % deste demonstrou melhor resultado reduzindo a tensão superficial em cerca de 18,1 mN/m, alcançando produção máxima de biossurfactante equivalente em surfactina de 11,02 mg/L. Em relação à síntese de bacteriocina, a fonte de carbono adicional (sacarose) interferiu de forma antagonista, ou seja, quanto menor a concentração de sacarose, maior a síntese de bacteriocina (com aumento da zona de inibição em 14,2% contra Staphylococcus aureus CECT-239). Observou-se que o ensaio conduzido em biorreator, sob microaeração com 5% de oxigênio dissolvido, promoveu maior produção de biossurfactante (11,6 mg/L) quando comparados aos estudos conduzidos com maior concentração de oxigênio entre 30 a 100%, com produção em média de 2,3 mg/mL. Destaca-se que nenhum estudo da influência do oxigênio dissolvido, principalmente em microaerofilia, para a produção de biossurfactante por bactérias láticas já havia sido realizado. Ademais, o biossurfactante produzido se mostrou altamente estável frente a valores extremos de pH e temperatura, além de demonstrar notável propriedade antimicrobiana e antiadesiva, inibindo Listeria monocytogenes NADC 2045 e Salmonella entérica<i/> CECT-724 em mais de 90%. / Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 was used to investigate the effect of the composition of the culture media on the biotechnological production of biosurfactant and bacteriocin additionally. Agroindustrial residues, such as whey and grape vinasse, were used to formulate more economical and natural culture media, supplemented with sucrose and yeast extract. A fractional factorial design 24, with addition of three runs at the central points was used to evaluate the influence of these variables. The biosurfactant production was positively influenced by the concentration of whey, where 15% showed a better result reducing the surface tension by 18.1 mN/m, reaching a maximum production of biosurfactant equivalent in surfactin of 11.02 mg/L. In relation to bacteriocin synthesis, the sucrose interfered in an antagonistic way, that is, the lower the sucrose concentration, the greater the bacteriocin synthesis (with an increase in the zone of inhibition in 14.2% against Staphylococcus aureus CECT-239). It was observed that the bioreactor conducted under microaeration with 5% dissolved oxygen promoted a higher biosurfactant production (11.6 mg/L) when compared to studies conducted with a higher concentration of oxygen between 30 and 100%, with production on average 2.3 mg/mL. It is noteworthy that no study of the influence of dissolved oxygen, mainly in microaerophilic, for the biosurfactant production by lactic acid bacteria had already been carried out. In addition, the biosurfactant produced proved to be highly stable against extreme values of pH and temperature, and demonstrated remarkable antimicrobial and antiadhesive properties, inhibiting Listeria monocytogenes NADC 2045 and Salmonella entérica CECT-724 in more than 90%.