Oenococcus oeni joue un rôle essentiel dans l’élaboration du vin. Adaptée aux environnements acides et riches en alcool, elle est la bactérie lactique naturellement sélectionnée pour mener la fermentation malolactique (FML). Elle est ainsi la principale espèce recherchée et utilisée industriellement comme levain malolactique. Toutefois, il existe une grande diversité phénotypique au sein des souches d’O. oeni et notamment une variabilité des propriétés technologiques que sont la résistance à la lyophilisation, la résistance à l’inoculation dans le vin et la capacité à réaliser rapidement la FML. De nombreux gènes impliqués dans l’adaptation au vin ont déjà été identifiés mais, ne se sont pas toujours révélés efficaces pour la sélection de souches œnologiques. Dans ce contexte, cette étude a consisté à identifier des gènes spécifiques des souches d’intérêt technologique à travers l’analyse des plasmides et génomes. Face aux difficultés rencontrées pour purifier les grands plasmides, seul le plasmide pOENI-1 a été étudié. Ce travail a révélé différentes formes plasmidiques regroupées en une famille nommée « pOENI-1 ». Plusieurs gènes accessoires ont été identifiés et deux d’entre eux ont été détectés chez les souches associées aux fermentations malolactiques spontanées. La comparaison des génomes de souches aux propriétés technologiques diverses a également révélé des séquences génétiques qui leur sont spécifiques. L’ensemble de ces travaux a permis d’identifier plusieurs gènes dont la distribution statistique parmi les souches d’O. oeni a été analysée par la construction de courbes ROC. Ces courbes permettent d’évaluer la qualité des gènes en tant que marqueurs génétiques des souches d’intérêt technologique. Il est donc maintenant possible d’orienter la sélection des nouveaux levains malolactiques par l’utilisation des données génétiques et des outils statistiques décrits dans cette étude. / Oenococcus oeni plays an essential role in the production of wine. Adapted to acidic and alcohol rich environments, it is the lactic acid bacterium species that is naturally selected to conduct malolactic fermentation (MLF). It is also the main species that is selected and used industrially as malolactic starter. However, there is a huge phenotypic diversity among strains of O. oeni, which includes a variability of technological properties such as resistance to freeze-drying, resistance to inoculation into the wine and the ability to quickly achieve the MLF. Many genes involved in adaptation to wine have been identified but have not always proven effective in selecting wine strains. In this context, this study aimed to identify genes that are specific strains of technological interest through the analysis of genomes and plasmids. Due to difficulties encountered to purify large plasmids, only the plasmid pOENI-1 was studied. This work has revealed several different but related plasmids that were grouped into a family named "pOENI-1". Several accessory genes have been identified and two of them were detected in O. oeni strains associated with spontaneous MLF. Comparing the genomes of strains showing various technological properties also revealed genetic sequences that are specific of those strains. Altogether, these works have revealed several genes whose statistical distribution among O. oeni strains was analyzed by constructing ROC curves. These curves are used to assess the quality of genes as genetic markers of strains of technological interest. It is now possible to guide the selection of new malolactic starters by the use of genetic data and statistical tools described in this study.

Master of Science / Food Science / Kelly J.K. Getty / James L. Marsden / Escherichia coli O157:H7 outbreaks have been linked to leafy green produce and bagged spinach. The objective of this study was to evaluate a Photohydroionization (PHI) panel (novel advanced oxidation technology) and varying concentrations of lactic acid washes for controlling E. coli O157:H7 on baby spinach. Leaves were dip inoculated with a five-strain cocktail of E. coli O157:H7 inoculum having a concentration between 5-6 log CFU/ml. Leaves were submerged in inoculum for 30 s and dried for 1 h. Non-inoculated and inoculated leaves were washed for 30 s in food grade lactic acid diluted to concentrations of 0.5, 1.0, or 2.0% and allowed to dry for 10 min. For PHI treatment, leaves were placed under the PHI panel and treated for 1, 2, or 5 min on both sides for total treatment times of 2, 4 or 10 min. Following treatments, leaves were either sealed in low-density polyethylene bags or enumerated. Samples were enumerated at 0, 3, 7, 10, and 14 days following inoculation. Ten gram samples were diluted with sterile peptone and stomached for one min, and then 0.1 ml was plated onto sorbitol MacConkey agar with cefixime and tellurite plates that were incubated at 37°C for 24 h. For lactic acid treatments, E. coli O157:H7 populations were different (P < 0.05) compared to the control. There was no difference (P > 0.05) due to sampling time so sampling times where pooled together for each lactic acid concentration of 0.5, 1.0, and 2.0% and resulted in 2.01, 2.78, and 3.67 log CFU/g reductions, respectively. Leaves treated with 1.0% and 2.0% lactic acid had color degradation and were organoleptically unacceptable by day 14. When leaves were treated with PHI for 1, 2, or 5 min per side, E. coli O157:H7 populations were reduced 1.6, 1.49, or 1.95 log CFU/g, respectively. Leaves treated with PHI were not different from one another, but were different (P < 0.05) from the positive control. No color change occurred in leaves treated with PHI. The PHI panel and lactic acid washes of 0.5% or higher are effective in reducing E. coli O157:H7 in baby spinach.

Les bifidobactéries sont exposées à de nombreux stress, liés aux conditions environnementales rencontrées lors de la production, du stockage au froid, et pendant la digestion des laits fermentés. Afin d'améliorer leur survie, cette étude vise la compréhension des mécanismes de dégradation de l'état physiologique de différentes souches de Bifidobacterium soumises aux stress froid et acide et au stress gastro-intestinal simulé in vitro. Elle ambitionne également d'établir des relations entre la résistance aux différents stress et la teneur en acides gras membranaires et des laits biologiques et conventionnels. Les résultats montrent que l'activité acidifiante des bifidobactéries est souche-dépendante et qu'elle augmente lorsque les bactéries sont associées aux bactéries lactiques du yaourt, avec du lait biologique et lorsque la température d'incubation est fixée à 42°C au lieu de 37°C. La cultivabilité et la survie des souches ont été déterminées après fermentation, après stockage à 4°C pendant 7 à 28 jours, et pendant un processus de digestion simulé in-vitro dans un digesteur dynamique reproduisant le tractus gastro-intestinal. Ces caractéristiques sont améliorées dans les laits fermentés biologiques par rapport aux produits conventionnels, lorsque la fermentation est effectuée à 42°C jusqu'à pH 4,4, et lorsque les laits fermentés sont maintenus à 28°C pendant 12 heures avant d'être refroidi à 4°C. Ces procédures de fabrication spécifiques génèrent ainsi une adaptation physiologique des bifidobactéries aux stress. Pendant la digestion in-vitro, la cultivabilité des bifidobactéries se dégrade moins lorsque la fermentation se déroule en lait biologique plutôt qu'en lait conventionnel et, dans une moindre mesure, lorsque les procédures d'adaptation sont appliquées pendant la fabrication du lait fermenté. Ces résultats sont liés aux teneurs plus élevées en acides gras insaturés, en particulier en acides trans-vaccénique, linoléique conjugué et α-linolénique, qui caractérisent les produits biologiques. Ces profils d'acides gras particuliers aux laits biologiques permettent aux bifidobactéries de modifier leur composition en acides gras membranaires, en augmentant leur teneur en acides gras insaturés et en raccourcissant la longueur moyenne des chaînes d'acides gras saturés, adaptant ainsi leur fluidité membranaire. Lorsque les procédures de fabrication spécifiques sont mises en oeuvre pour induire une adaptation physiologique des bifidobactéries, la composition en acides gras des membranes se modifie différemment de ce qui est observé en lait biologique. Cette différence indique ainsi que d'autres mécanismes biologiques d'adaptation sont probablement impliqués, en particulier au niveau protéomique. Finalement, cette étude démontre que les modifications au niveau de la membrane contribuent à moduler la résistance aux stress technologique et gastro-intestinal de souches de Bifidobacterium. / Bifidobacteria are exposed to various stress, as a result of environmental conditions encountered during fermented milk production, cold storage and during digestion of the products inside gastrointestinal tract. In order to improve their survival, this study aimed at understanding the degradation mechanisms of the physiological state of various Bifidobacterium strains when exposed to cold, acid and in vitro simulated gastrointestinal stress. It also intended to establish relationships between stress resistance and milk and membrane fatty acids contents, in organic and conventional milks. The results showed that acidification activity of bifidobacteria was strain-dependent and increased when bifidobacteria were associated to yogurt cultures, when organic milk was used and when incubation temperature was set at 42°C instead of 37°C. Cultivability and survival of the Bifidobacterium strains were determined after fermentation, after storage at 4°C for 7 to 28 days, and during in-vitro digestion that was simulated in a dynamic gastrointestinal tract model. These characteristics were improved in organic fermented milks as compared to conventional products, when fermentation was performed at 42°C until pH 4.4, and when the fermented milks were kept at 28°C for 12 hours before being cooled to 4°C. These specific manufacture procedures thus generated physiological adaptation of the bifidobacteria to the stress. During in-vitro digestion, cultivability of bifidobacteria was less deteriorated when they were grown in organic instead of conventional milk, and to a less extent, when the adaptation procedures were applied during fermented milk manufacture. These results were related to the higher unsaturated fatty acids content, including trans-vaccenic, conjugated linoleic and α-linoleic acids that characterize organic products. These particular fatty acids profiles of organic milks allowed bifidobacteria to modify their membrane fatty acids composition, by increasing their unsaturated fatty acids contents and by shortening the length of medium chain saturated fatty acids, thus adapting their membrane fluidity. When specific manufacture procedures were carried out to trigger physiological adaptation of the bifidobacteria, membrane fatty acid composition changed différently from what is observed in organic milk. This difference indicates that other biological adaptation mechanisms are probably involved, especially at the proteomic level. Finally, this study demonstrated that modifications at membrane level contribute to modulate resistance against technology and gastro-intestinal stress of Bifidobacterium strains to better withstand technological and gastro-intestinal stress.

Na endotoxemia e na sepse alterações nos sinais vitais e em biomarcadores estão presentes e sinalizam o grau de comprometimento fisiológico. Embora a interpretação sobre as concentrações do óxido nítrico (NO) e do lactato plasmáticos na pressão arterial sejam bem estabelecidas na literatura, elucidações sobre suas participações na temperatura corporal ainda são incipientes. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da endotoxemia na temperatura corporal, pressão arterial média e correlacionar esses valores com os biomarcadores NO e lactato plasmáticos. Foram utilizados 40 ratos divididos igualmente em cinco grupos experimentais. A indução da endotoxemia foi realizada por meio da administração endovenosa de lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano, respectivamente 0,5 mg/Kg, 1,5 mg/Kg, 3,0 mg/Kg e 10 mg/Kg. O grupo controle recebeu 0,5 mL de solução salina. O experimento teve duração de seis horas. Na 0h (medida basal) foram coletadas amostras de sangue (0,4 mL) para dosagem do NO e lactato plasmáticos e obtidos os valores de temperatura corporal e pressão arterial média, na sequência os modelos experimentais foram induzidos de acordo com o grupo e a dose de LPS. O mesmo procedimento para as análises das variáveis investigadas foi realizado na 2a, na 4a e na 6a hora. A temperatura corporal e a pressão arterial foram registradas em intervalos de 15 minutos. Nossos resultados mostram que os animais que receberam LPS nas doses de até 3,0 mg/Kg apresentaram aumento significativo na temperatura corporal em relação ao grupo com 10 mg/Kg, que apresentou diminuição nesses valores. O aumento nas concentrações de NO e lactato plasmáticos nos grupos com LPS foram significativamente superiores ao grupo que recebeu solução salina e estiveram correlacionados com o aumento na temperatura corporal. O grupo com 10 mg/Kg também apresentou correlação inversa com os níveis da pressão arterial média. Em conclusão, as variações na temperatura corporal observadas neste estudo mostram efeito dose-dependente de LPS, além disso, em sua maioria os parâmetros vitais analisados estiveram correlacionados com o aumento nas concentrações dos biomarcadores NO e lactato plasmáticos / During endotoxemia and sepsis changes in vital signs and biomarkers are present, which may indicate a degree of physiological impairment. Although the interpretation on plasma nitric oxide (NO) and plasma lactate concentrations in blood pressure are well established in the literature, elucidations about their participation in body temperature are still incipient. Thus, this study aimed to evaluate the effect of endotoxemia on body temperature, mean arterial pressure correlating these changes with NO and plasma lactate concentrations. In our study we used 40 rats equally divided in five experimental groups. Induction of endotoxemia was performed by intravenous administration of bacterial lipopolysaccharide (LPS), being 0.5 mg / kg, 1.5 mg / kg, 3.0 mg / kg and 10 mg / kg and control group received 0.5 mL of saline. The experiment lasted six hours. At baseline, blood samples (0.4 mL) were collected for plasma NO and plasma lactate measurements and body temperature and mean arterial blood pressure values were obtained. The same procedure was performed for the analysis of all the variables at 2 nd, 4 th and 6 th hours. Body temperature and blood pressure were recorded at each 15 minute intervals. Our results show that animals receiving LPS at doses up to 3.0 mg / kg showed a significant increase in body temperature in relation to the 10 mg / kg group, which presented a decrease in these values. The increase in NO concentrations and plasma lactate in the LPS groups were significantly higher than the saline group and correlated with the increase in body temperature. The 10 mg / kg group also showed a negative correlation with mean arterial pressure levels. In conclusion, the changes in body temperature observed in this study show a dose-dependent effect of LPS, in addition, most of the vital parameters analysed were correlated with the increase in the concentrations of NO biomarkers and plasma lactate

O ácido lático produzido por bactérias láticas constitui um sério problema nas fermentações industriais. Por este motivo, os efeitos deste ácido adicionado sobre a produção de etanol por levedura em meio sintético foi estudado no presente trabalho. Assim, foi possível evitar a interferências de um processo contendo uma cultura mista de bactérias láticas e levedura. Além disto, o meio sintético foi utilizado a fim de evitar as variações na composição da matéria-prima, no caso o melaço de cana-de-açúcar, durante a estocagem por um longo período de tempo. Inicialmente, dois planejamentos fatoriais foram realizados em batelada simples. Após a validação deste sistema, uma produção máxima de etanol (72,1 g.L-1) e uma boa retenção de viabilidade celular (86,4%) foram conseguidas utilizando-se inóculo bastante alto (40 g.L-1, massa seca) numa fermentação contendo 200 g.L-1 de sacarose inicial. Nestas condições, experimentos em batelada simples em mini-reatores foram realizados operando a 34 °C e em presença de 0 a 1,0 g.L-1 de ácido lático. Neste experimento, o pH do meio tornou-se bastante baixo (2,3 a 2,7). Por este motivo, outra fermentação em batelada simples foi realizada com o reajuste do pH inicial para 4,5 logo após adição de todos os componentes ao reator. O reajuste do pH inicial causou um aumento significativo tanto na produtividade e na velocidade específica máxima de etanol quanto na viabilidade final na batelada simples. Depois disto, comparações da batelada simples com a batelada alimentada continuamente e por pulsos também foram realizadas em presença de ácido lático. Observou-se que o processo de batelada com alimentação contínua consumiu açúcar mais lentamente, apresentou maior perda em viabilidade e maior produção de biomassa que a batelada simples enquanto que o processo de batelada alimentada por pulsos foi bem semelhante. A elevação da concentração do ácido lático (2,0 g.L-1 a 4,0 g.L-1) nos reatores permitiu a tamponagem do meio sintético logo após o reajuste inicial de pH para 4,5. Nestas condições, também houve semelhança entre os processos de batelada simples e batelada alimentada por pulsos. Em batelada alimentada por pulsos, verificou-se que a diminuição da quantidade de inóculo levou a perdas de viabilidade celular por causa do aumento do ácido externo em relação à quantidade de células no reator. De uma maneira geral, a presença de ácido lático causou aumentos no consumo de açúcar em todos os processos. Fermentações sucessivas foram realizadas, adicionado 3 pulsos de sacarose e 2,0 g.L-1 de ácido lático (em relação ao volume final do meio), a levedura 63M passou por um processo de adaptação até o terceiro ciclo. Além disto, houve uma redução na proteína intracelular final e um aumento na acidez total em presença ácido lático. No entanto, a produção de glicerol e a produção de trealose aumentaram e foram semelhantes tanto em presença quanto em ausência de pulsos de ácido lático. / Lactic acid produced by lactic bacteria is a problem serious in fermentation alcohol plants. For this reason, the effects of this added acid on ethanol by yeast in synthetic medium were studied in the present work. Thus, it was possible to avoiding interferences of a process containing a miscellaneous culture of lactic bacteria and yeast. Besides, synthetic medium was used to avoiding variations in raw material, sugar-cane molasses in this case, during the storage by a large period of time. Initially, two factorial planning were used in simple batch under agitation. After validation of these plannings, maximal ethanol production (72.1 g.L-1) with well retention of viability (86,4%) were obtained using high inoculum size (40 g.L-1, dry weight) in fermentation containing 200 g.L-1 initial sucrose. In these conditions, fermentations in simples batch in mini-reactors were carried out at 34 °C and in presence of 0 to 1,0 g.L-1 added lactic acid. In this experiment, the medium pH became very small (2.3 to 2.7). For this reason, another fermentation in simple batch was realized with initial pH readjusted for 4,5 after addition of all of medium compounds in the reactor. The readjusted of initial pH caused a significative increase as in productivity and maximal-specific rate of ethanol as in final viability in simple batch process. After this, comparisons among simple batch and continuous-fed batch and pulses-fed batch were made in the presence of lactic acid. In these experiments, continuous-fed batch process showed sugar uptake more slowly, showed more drops in viability and more biomass production than simple batch process, while the pulses-fed batch was similar than simple batch process. In addition, the elevation of lactic acid concentration for 2,0 g.L-1 to 4,0 g.L-1 in the reactors permitted the pH maintenance of synthetic medium after initial pH readjusted for 4,5. In these conditions, the simple batch and pulses-fed batch processes also were similar. In pulses-fed batch culture, the decrease of inoculum size caused drops in viability because of the increase of endogenous acid in relation to cell quantity in the reactor. Generally, the presence of lactic acid causes increases in sugar uptake in all of process. Fermentations with cell reuse were carried out in fed batch process with pulses of sucrose and 2,0 g.L-1 lactic acid (in relation to final medium volume), yeast 63M undertook to adaptation process until the third fermentation cycle. In adittion, a decrease of final intracellular protein and an increase of total acidity in presence of lactic acid. However, glycerol and trehalose productions increased with the fermentative cycles and were similar as in presence as in absence of added lactic acid.

Além das características tecnológicas das bactérias lácticas para o processamento de alimentos fermentados, novas propriedades são requeridas, como a produção de bacteriocinas. Vários desses compostos protéicos possuem atividade antimicrobiana direcionada à patógenos e apresentam potencial de uso como bioconservadores naturais de alimentos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a viabilidade de aplicação de cinco culturas lácticas produtoras de bacteriocinas como bioconservantes em alimentos. Avaliaram-se as propriedades de segurança e probióticas dessas culturas e determinaram-se os parâmetros de produção e purificação parcial das bacteriocinas, bem como os efeitos de fatores limitantes de crescimento (cloreto de sódio e nitrito). Os resultados demonstraram que essas linhagens não possuem atividade de enzimas indicadoras de patogenicidade (termonuclease, -hemolisinas e gelatinases). A tolerância às condições ácidas variou dependendo da linhagem. Lactobacillus plantarum CTC 368 e Enterococcus avium CTC 469 apresentaram maior tolerância a valores de pH 2,0 e 3,0. Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 e Enterococcus avium CTC 483 também apresentaram 100% de sobrevivência a pH 3,0 e, mesmo com uma diminuição da tolerância a pH 2,0, a sobrevivência foi cerca de 80%. Com relação à susceptibilidade aos sais de bile, observou-se que a viabilidade variou entre as linhagens em função da concentração e tempo de incubação. Enterococcus avium CTC 469 e Lactococcus lactis subsp. hordinae CTC 484 foram as mais tolerantes e apresentaram sobrevivência de 57% e 58%, respectivamente. As linhagens mostraram excelente sobrevivência tanto a baixos valores de pH, quanto às concentrações de sais biliares indicando potencial probiótico. As características de crescimento e de produção de bacteriocinas foram semelhantes para todas as linhagens e meios avaliados. A viabilidade aumentou durante o período de incubação e a produção de bacteriocinas mostrou uma cinética de metabólito primário. A suplementação do meio MRS com 1,0% de NaCl e 0,1% de NaNO2, não afetou o crescimento de Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204, mas promoveu a redução da atividade da bacteriocina de 42,5% e 17,5%, respectivamente. O crescimento de Lactococcus lactis subsp. hordinae CTC 484 foi afetado com a adição de NaCl e NaNO2 ao meio APT, mas ainda reteve 50% da atividade bacteriocigênica. O espectro de atividade das bacteriocinas variou de acordo com a susceptibilidade da linhagem indicadora, a concentração ou atividade da bacteriocina, a viabilidade e/ou presença das células produtoras e os procedimentos de extração das bacteriocinas. Os resultados revelaram que as bacteriocinas de Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 e Lactococcus. lactis subsp. hordinae CTC 484 promoveram um efeito bactericida contra Staphylococcus aureus. Concluiu-se que essas duas culturas produtoras de bacteriocinas apresentam propriedades para utilização como bioconservantes em alimentos e que estudos mais aprofundados, relacionados com a purificação da bacteriocina e avaliação de seu uso em alimentos, devem ser realizados. / In addition to the technological characteristics of lactic bacteria for the processing of fermented foods, other properties need to be developed and explored, such as bacteriocin production. Several of these protein-based compounds have antimicrobial activities targeted towards pathogens and have a significant potential for use as natural biopreservatives in processed foods. The objective of this study was to evaluate the viability of using five bacteriocin-producing lactic cultures as biopreservatives in foods. The safety and probiotic properties of these cultures were evaluated, followed by the determination of bacteriocin production and purification parameters and the effect of growth-limiting factors (sodium chloride and nitrite). The results demonstrated that these strains do not show activity of marker enzymes of pathogenicity (thermonuclease, - hemolysins and gelatinases). Tolerance to acidic conditions varied depending on the specific strain. Lactobacillus plantarum CTC 368 and Enterococcus avium CTC 469 exhibited greater tolerance to pH values 2,0 and 3,0. Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 and En. avium CTC 483 also presented 100% survival at pH 3,0, and even with reduced tolerance at pH 2,0, the survival rate was 80%. Variation in susceptibility to bile salts was observed between the strains as a function of concentration and incubation time. En. avium CTC 469 and Lactococcus lactis subsp. hordinae CTC 484 were found to be the most tolerant, exhibiting survival rates of 57% and 58%, respectively. The strains demonstrated excellent survival not only at low pH values, but also at high bile salt concentrations, thereby indicating probiotic potential. The growth and bacteriocin-producing characteristics were similar for all the strains and culture media evaluated. Bacterial multiplication increased during the incubation period, while bacteriocin production displayed primary metabolite kinetics. The activity spectrum of the bacteriocins varied with the susceptibility of the indicator strain, the concentration or activity of the bacteriocin, the viability and/or presence of bacteriocinproducing cells and the bacteriocin extraction procedures. The results reveal that the bacteriocins produced by Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204 and Lc. lactis subsp. hordinae CTC 484 exerted a bactericidal effect against Staphylococcus aureus. Supplementation of the MRS medium with 1,0% NaCl and 0,1% NaNO2, did not affect the growth of Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204, but did reduce by 42,5% and 17,5% the activity of the bacteriocin, respectively. Growth of Lc. lactis subsp. hordinae CTC 484 was affected by the addition of NaCl and NaNO2 to the APT medium, but even so still exerted 50% of its bacteriocinogenic activity. It was concluded that Lc. lactis subsp. cremoris CTC 204 and Lc. lactis subsp. hordinae CTC 484 exhibited adequate properties for use as biopreservatives in foods and that more extensive studies related to the purification of bacteriocins and assessment of their use in foods should be conducted.

O estufamento de embalagens a vácuo de carnes refrigeradas, também conhecido como blown pack, é atribuído a bactérias psicrófilas e psicrotróficas, dentre as quais fazem parte algumas espécies de clostrídios, enterobactérias e bactérias lácticas. A capacidade desses microrganismos crescer em temperaturas de refrigeração adequadas torna um desafio o seu controle pela indústria. O Brasil é um dos grandes produtores de carne bovina no mundo e apesar da importância que a indústria de carne representa para o país, existem poucos estudos sobre as possíveis causas da deterioração do tipo blown pack. A importância deste trabalho fundamenta-se na escassez de pesquisas sobre esse problema que afeta a indústria de carne. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a presença dos principais microrganismos envolvidos na deterioração tipo blown pack, com ênfase em clostrídios, enterobactérias e bactérias láticas. Assim, o método Terminal- Restriction Fragment Length Polymorphism, disponível no laboratório de Biologia Molecular do CENA-USP, foi empregado por permitir um diagnóstico rápido e preciso para detecção de microrganismos. Foram analisadas 15 amostras de carne bovinas refrigeradas, embaladas a vácuo e estufadas, provenientes de frigoríficos dos estados de São Paulo, Mato Grosso do Sul e Goiás. Os cortes utilizados para as análises foram contrafilé, músculo, alcatra, cupim, picanha e filé de costela. As amostras apresentavam características de deterioração tipo blown pack dentro da data de validade, com períodos armazenamento variando de 30 a 120 dias. Foram identificadas as espécies Clostridium algidicarnis, Clostridium gasigenes, Clostridium putrefaciens, Clostridium frigidicarnis, Lactobacillus sakei, Hafnia alvei e Serratia liquefaciens pela técnica T-RFLP, que se mostrou uma excelente ferramenta de identificação microbiana nas amostras de carne. Devido à alta prevalência de enterobactérias nas amostras de carnes detectadas pela técnica de T-RFLP, foram realizadas análises convencionais com isolamento e identificação de enterobactérias, a fim de confirmar a presença destes microrganismos viáveis e cultiváveis nas amostras. As espécies de enterobactérias cultivadas e identificadas foram H. alvei, Ser. liquefaciens, Citrobacter braakii, Pantoea sp e Yersinia enterocolitica, sendo esta última potencialmente patogênica e de interesse em saúde pública. Observou-se que a H. alvei foi a espécie predominante nas amostras avaliadas, tanto pela técnica de T-RFLP como pelas análises microbiológicas convencionais. Com o objetivo de complementar os resultados, foram realizadas análises convencionais de cultivo visando o isolamento de Clostridium estertheticum e Clostridium gasigenes nas amostras de carne. A técnica de PCR foi empregada com a finalidade de identificação dos isolados obtidos. / The distension of the packaging of vacuum packed chilled meat, also know as blown pack, is assigned to psichrophilic and psychrotrophic bacteria, among which are part some clostridium, enterobacteria and lactic bacteria.The ability of these microorganisms to grow at refrigeration temperatures makes it an appropriate challenge its control by the industry. Brazil is a major producer of beef in the world and despite the importance of the beef industry represents for the country, there are few studies on the possible causes of deterioration of blown pack type. The importance of this work is based on the dearth of research on this problem that affects the meat industry. The aim of this study was to evaluate the presence of the main microorganisms involved in the deterioration blown pack type, with emphasis on clostridia, enterobacteria and lactic bacteria. Thus, the method-Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism, available at Molecular biology laboratory of CENA-USP, was used to allow a rapid and accurate diagnosis for the detection of microorganisms. We analyzed 15 samples of beef chilled, vacuum packed wich abundant gas production, refrigerators from the states of São Paulo, Mato Grosso do Sul and Goiás cuts used for the analysis were striploin, shin, rump, hump, cop of rump and cube roll. The samples showing signs of deterioration such blown pack within the shelf life, with storage periods ranging from 30 to 120 days. Were identified Clostridium algidicarnis, Clostridium gasigenes, Clostridium putrefaciens, Clostridium frigidicarnis, Lactobacillus sakei, Hafnia alvei and Serratia liquefaciens by TRFLP technique, which proved an excellent tool for microbial identification in meat samples. The high prevalence of enterobacteria in samples of meat detected by the technique of TRFLP analysis was performed with conventional isolation and identification of enterobacteria, in order to confirm the presence of viable and culturable microorganisms in the samples. The species of enterobacteria were identified and cultivated H. alvei, Ser. liquefaciens, Citrobacter braakii, Pantoea sp. and Yersinia enterocolitica, the latter being potentially pathogenic and interest in public health. It was observed that H. alvei was the predominant species in the samples evaluated by both the T-RFLP technique and by conventional microbiological tests. In order to complement the results were analyzed conventional cultivation and isolation of Clostridium estertheticum and Clostridium gasigenes in meat samples. The PCR technique was employed for the purpose of identification of isolates.

Os alimentos probióticos são promotores de saúde que apresentam grande interesse comercial e quotas de mercado em crescimento. Devido às suas características, os lactobacilos e bifidobactérias são considerados os melhores microrganismos para uso como probióticos em produtos cárneos, sendo mais promissor nos produtos crus fermentados, haja vista serem consumidos sem prévio aquecimento. Várias técnicas de microencapsulação têm sido empregadas com o propósito de manter a viabilidade dos probióticos durante o tempo de armazenamento. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da incorporação dos microrganismos Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis livre e microencapsulado sobre as características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais do salame tipo Italiano, assim como a sensibilidade destas culturas frente a diferentes tempos de armazenamento. Para isso, foi realizado um ensaio (ensaio 1) com microrganismos na forma livre incorporados aos salames e comparados com uma amostra padrão, isenta de probióticos. A utilização dos probióticos interferiu positivamente nas avaliações físico-químicas e sensoriais, uma vez que os salames apresentaram um desempenho similar ao controle e uma alta aceitação entre os consumidores. Após a constatação que a incorporação de probióticos era positiva, um segundo ensaio foi realizado (ensaio 2), onde os salames foram divididos em cinco tratamentos: T1 (sem adição de probióticos), T2 (Lactobacillus acidophilus livre), T3 (Lactobacillus acidophilus encapsulado), T4 (Bifidobacterium lactis livre) e T5 (Bifidobacterium lactis encapsulado). Nestes ensaios foram verificados o pH, acidez, atividade de água, cor instrumental, oxidação lipídica, contagem dos probióticos, além da realização de análises microbiológicas e sensoriais nos salames com até 90 dias de armazenamento. Durante o processamento, procedeu-se a análise de perda de peso dos salames para garantir a padronização do processo. Os resultados obtidos no ensaio 2 permitem concluir que os menores valores de pH, atividade de água e perda de peso observados foram dos Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis ambos na forma livre, além de apresentarem os maiores valores para a determinação de acidez. No entanto, nas contagens dos probióticos, a microencapsulação para as culturas de Bifidobacterium lactis foi vantajosa e assegurou que 106 UFC/g fossem mantidos no produto final. Por sua vez, nos resultados da análise sensorial concluiu-se que os salames com probióticos foram considerados agradáveis pelos provadores, pois obtiveram pontuações acima de 6,0. A maior média na intenção de compra foi do Lactobacillus acidophilus encapsulado com 64,7%, seguido do Bifidobacterium lactis livre com 62,5%. Portanto, com estes resultados há evidências de que os salames desenvolvidos neste trabalho independente da cultura probiótica utilizada e da forma apresentada, teriam um grande potencial de venda no mercado consumidor. / The probiotic foods are health promoters with great commercial interest and growing market shares. Due to its characteristics, the lactobacillus and bifidobacterium are considered the best microorganisms for use as probiotics in meat products, being the most promising raw fermented products, due to be consumed without prior heating. Various microencapsulation techniques have been employed for the purpose of maintaining the viability of probiotics during storage time. The objective of this study was to evaluate the effects of incorporation of microorganisms Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis on free and microencapsulated physical-chemical, microbiological and sensory type of Italian salami, as well as the sensitivity of these cultures against different storage times. For this, we performed a test (test 1) in free form by microorganisms embedded in salami and compared with a standard sample, free of probiotics. The use of probiotics had a positive influence on physical-chemical evaluations and sensory, as salami showed a similar performance to the control and a high acceptance among consumers. After finding that the incorporation of probiotics was positive, a second test was performed (test 2), where the salamis were divided into five treatments: T1 (without added probiotics), T2 (Lactobacillus acidophilus free), T3 (Lactobacillus acidophilus encapsulated), T4 (Bifidobacterium lactis free) and T5 (Bifidobacterium lactis encapsulated). In these trials were checked the pH, acidity, water activity, instrumental color, lipid oxidation, count of probiotics, in addition to conducting the microbiological and sensory salami with up to 90 days of storage. During processing, we proceeded to the analysis of weight loss of salamis to ensure standardization of the process. The test results allow the conclusion that the two lower values of pH, water activity and weight loss were observed for Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis both on their own, in addition to presenting the highest values for the determination of acidity. However, the counts of probiotic cultures for the microencapsulation of Bifidobacterium lactis was advantageous and ensured that 106 UFC/g were kept in the final product. In turn, the results of sensory analysis concluded that the salami with probiotics were considered by the judges, as had scores above 6.0. The highest mean purchase intent was encapsulated with Lactobacillus acidophilus 64.7%, followed by Bifidobacterium lactis free with 62.5%. So, with these results there is evidence that salami developed in this work regardless of the probiotic culture used and as the presented form, have a great potential for sales in the consumer market.

As bactérias ácido-láticas (BAL) são micro-organismos que auxiliam nas características organolépticas, funcionais e de bioconservação de produtos fermentados. A utilização do soro de leite como meio de cultivo natural enaltece o conceito da produção de biomoléculas de alto valor agregado, como bacteriocinas, já que é um subproduto gerado por indústrias de laticínios e considerado um agente poluidor. A inulina é um ingrediente prebiótico que promove seletivamente o crescimento de culturas probióticas. Nesse âmbito, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da composição da cultura de Lactococcus lactis (LL) em cocultura com Streptococcus thermophilus (ST) e da suplementação da base de soro de leite com inulina: (i) nos parâmetros cinéticos de acidificacão, (ii) no crescimento celular, (iii) na viscosidade do produto e (iv) na atividade antimicrobiana da nisina. A fermentação do soro de leite com Lactococcus lactis em cocultura com Streptococcus thermophilus proporcionou a maior taxa de acidificação (Vmax=7,93x10-3 upH/min), assim como apresentou o menor tempo para atingir a velocidade máxima de acidificação (Tvmax=1,13 h). A adição de 2% de inulina ao soro de leite fermentado pela cocultura binária fez com que o tempo para completar o cultivo fosse o mais curto (TpH4,5=4,43 h) quando comparado aos demais ensaios. Quanto ao crescimento celular, pode-se observar que a inulina não afetou significativamente a contagem microbiológica, quando as cepas ST e LL foram utilizadas separadamente no processo fermentativo. Em particular, a adição de 4% de inulina reduziu em 1,2 LogUFC/mL e 0,92 LogUFC/mL a contagem de ST e LL (em monocultura), respectivamente. Por outro lado, em coculturas binárias (ST-LL), percebeu-se ganho na contagem microbiológica nos ensaios que receberam suplementação do ingrediente prebiótico, ou seja, quando adicionados 2% e 4% de inulina, houve aumento de 1 LogUFC/mL e de 1,34 LogUFC/mL na contagem de ST, respectivamente. No caso da cepa LL em cocultura com ST, a suplementação de 2% e 4% do prebiótico aumentou em 0,31 LogUFC/mL e 0,75 LogUFC/mL, respectivamente. A concentração de ácido lático também foi mais elevada nos cultivos realizados com a cocultura binária, sendo 4,56 g/L (na ausência de inulina), 5,28 g/L (com adição de 2% de inulina) e 5,71 g/L (com suplementação de 4% de inulina). A viscosidade foi influenciada tanto pela adição de inulina como pelo efeito sinérgico da cocultura, sendo que o maior valor (7,38 mPas) foi obtido pela cocultura ST-LL e pela adição de 4% do ingrediente prebiótico. Quanto à produção de nisina, observou-se que, no cultivo em cocultura (ST-LL), a concentração de 2% de inulina aumentou em 102% a atividade antimicrobiana quando comparada com a cultura pura LL. Vale ressaltar que ambas as cepas satisfizeram os requisitos tecnológicos relativos à produção de laticínios funcionais. / Lactic acid bacteria (LAB) are microorganisms that help in the organoleptic and functional characteristics and in the biopreservation of fermented products. The use of milk whey as a culture medium extols the concept of the production of high value-added biomolecules, such as bacteriocins, since it is a by-product generated by the dairy industry and considered a pollutant. Inulin is a prebiotic ingredient that promotes selectively the growth of probiotic cultures. In this context, the aim of this study was to evaluate the effect of culture composition Lactococcus lactis (LL) in co-culture with Streptococcus thermophilus (ST) and the supplementation of milk whey with inulin on: (i) the acidification kinetic parameters, (ii) the cell growth, (iii) the product viscosity, and (iv) the antimicrobial activity of nisin. The fermentation of milk whey by Lactococcus lactis in coculture with Streptococcus thermophilus provided the highest acidification rate (Vmax = 7.93x10-3 upH/min) and the shortest time to reach the maximum acidification rate ( TVmax = 1.13 h). The addition of 2% inulin in the binary coculture binary led to the shorter time to complete the fermentation (TpH4,5 = 4.43) compared to the other tests. With regard to cell growth, it can be observed that the addition of inulin did not affect the microbiological count of pure cultures of ST and LL strains in the fermentation process. In particular, the addition of 4% inulin reduced by 1.2 Log CFU/mL and 0.92 Log CFU/mL the counts of ST and LL (monoculture), respectively. In the other hand, the binary co-cultures cultivations (ST-LL) with the addition of 2% and 4% inulin increased by 1 LogCFU/mL and 1.34 Log CFU/mL in the case of the ST counts and 0.31 log CFU/mL and 0.75 log CFU/mL the counts of LL, respectively. Lactic acid concentration was higher in cultivations carried out by binary cocultures, thus being 4.56 g/L (in the absence of inulin), 5.28 g/L (with addition of 2% inulin) and 5.71g/L (supplemented with 4% inulin). The viscosity was influenced by the addition of prebiotic ingredient and by the synergistic effect of binary coculture, being the highest value (7.38 mPas) obtained by the addition of 4% inulin. Finally, as regards the production of nisin noted that in the binary coculture cultivations (ST-LL), the concentration of 2% inulin increased at 102% the antimicrobial activity when compared to the pure culture LL. It is worth mentioning that both strains met the technological requirements as regards the production of functional dairy products.

Pediocinas são moléculas catiônicas, pequenas, organizadas em porção N-terminal hidrofílica- YGNGV e porção C-terminal anfifílica variável. A termoestabilidade e ação antimicrobiana agregam características importantes a essas bacteriocinas da classe IIa. Por meio da biopreservação alimentar, a atividade anti-listeria tornou-se uma particularidade dessas biomoléculas. Dentre as bactérias ácido láticas (BALs) encontram-se diferentes cepas bioprodutoras de pediocinas com importantes propriedades biotecnológicas. O gênero de Pediococcus spp.define-se por cocos rearranjados em tétrades, catalase negativa e anaeróbios facultativos. Pediococcus pentosaceus e Pediococcus acidilactici são as principais espécies empregadas na otimização da biosíntese de pediocinas. Alguns estudos desenvolvem-se com isolados bacterianos provenientes de múltiplos nichos biológicos e promovem sistemas heterogênios para conduzir os processos fermentativos. O atual estudo reune as informações significantes a respeito de cultivo, modo de ação, variedade de micro-organismos produtores do gênero Pediococcus spp. e aplicações biotecnológicas, ênfase nas alimentares para melhor compreensão do tema proposto. / Pediocins are cationic molecules, small, arranged in a hydrophilic N-terminal portion - YGNGV - and an amphiphilic C-terminal variable portion. The thermal stability and antimicrobial effect add important features to these bacteriocins of class IIa. Through food biopreservation, anti-listeria activity became a peculiarity of these biomolecules. Among the lactic-acid bacteria (LAB), are different pediocin bioproducer strains with important biotechnological properties. Pediococcus spp. are characterized by coccus shaped bacteria arranged in tetrads, Gram-positive, non-motile, non-spore forming, catalase negative and facultative anaerobes. Pediococcus pentosaceus and Pediococcus acidilactici are the main species used in the optimization of the pediocins biosynthesis. Some studies have been developed with bacteria isolates from multiple biological niches and promote heterogeneous systems to conduct fermentation processes. This review joins the most significant information about cultivation, mode of action, variability of bacteriocin producer microorganisms from Pediococcus spp. and the biotechnological application of these bacteriocins, with emphasis on food products.