Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 735178 bytes, checksum: 968afb8a739940705597ba86834ec161 (MD5) Previous issue date: 2014-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lactic acid bacteria can produce bacteriocins and have been explored for applications as natural preservatives in foods. Bacteriocins are peptides and proteins with antimicrobial activity and can inhibit the growth of pathogenic bacteria such as Listeria monocytogenes and other spoilage microorganisms. L. monocytogenes can be present in many types of food due to its ability to survive in a wide temperature range, and causes listeriosis by ingestion of contaminated food. This study aimed at the isolation and identification of lactic acid bacteria (LAB) with bacteriocinogenic potential, the characterization of the cell-free supernatants (CFS) regarding: the antimicrobial activity; the spectrum of action; thermal stability and at different pHs; resistance to chemicals and NaCl concentrations; the mode of action of the bacteriocins produced; the adsorption capacity to the target cells in different temperatures, pH and concentrations of chemicals and NaCl; perform the molecular identification of the LAB. Three strains (LS1, LS2 and LS3) bacteriocinogenic of raw goat's milk with anti-listeria activity were isolated. In particular Lactococcus lactis (LS2), which produced bacteriostatic, active bacteriocin at low pH and 4 ° C to 80 ° C, which can be an alternative for the control of Listeria in fermented dairy products. / Bactérias láticas podem produzir bacteriocinas e têm sido exploradas em aplicações como conservadores naturais nos alimentos. Bacteriocinas são peptídeos e proteínas com atividade antimicrobiana e podem inibir a multiplicação de bactérias patogênicas como Listeria monocytogenes e micro-organismos deterioradores. L. monocytogenes pode estar presente em diversos tipos de alimentos, devido à sua capacidade de sobreviver em ampla faixa de temperatura e causar a listeriose através da ingestão de alimentos contaminados. Este estudo objetivou o isolamento e identificação de bactérias láticas (BAL) com potencial anti-Listeria de leite de cabra cru, a caracterização dos sobrenadantes livres de células (SLC) quanto: à atividade antimicrobiana; ao espectro de ação; à estabilidade térmica e em diferentes valores de pH; à resistência a agentes químicos e a diferentes concentrações de NaCl; ao modo de ação; à capacidade de adsorção à listeria em diferentes condições de temperatura, pH e na presença de agentes químicos. Também visou realizar a identificação molecular dos isolados a fim de aplicar as BAL ou as bacteriocinas por elas produzidas como estratégia de bioconservação de alimentos. Foram isoladas três culturas (LS1, LS2 e LS3) bacteriocinogênicas de leite de cabra cru com atividade anti-listeria. Em particular Lactococcus lactis (LS2), que produziu bacteriocina bacteriostática, ativa em pH baixo e em temperatura de 4 °C a 80 °C, que pode ser uma alternativa para o controle de listeria em produtos lácteos fermentados.

The object of the dissertation was the monitoring of the quantity of the yogurt culture microbes Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus salivarius subsp. thermophilus in selected yogurts after the end of the mature process and the consideration of the observed values with the requirements of the legislation. The literary search mentions the fermented dairy products and their classification, the characterization of individual types of lactic fermentation microbes and also the pure milk cultures used for the production of soured dairy products are not left out. The experimental part deals with the evaluation of microbiological analysis and the acidity of selected yogurts according to the influence of the producer and the storage life. The observed results showed, that the legislative requirement for the quantity of live microbes has been kept not only during the prescribed best-before period, but also during the complete experiment, it means also on the 56th day of the storage.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-06-17Bitstream added on 2014-06-13T20:12:49Z : No. of bitstreams: 1 goldoni_cl_me_botfca.pdf: 427201 bytes, checksum: 7b38b47366f9373e350359048f3fcfd3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / No presente trabalho estudou-se o comportamento das hortaliças couve-flor e feijão-vagem, submetidas ao processo de fermentação lática controlada sob temperatura de 20 C (variação de 0,5 C). O experimento constituiu-se de três ensaios de fermentação para cada uma das hortaliças: Tratamento Controle (Testemunha), Tratamento com Adição de Inóculo Comercial e Tratamento com Adição de Inóculo Comercial + Adição de Acido Lático. O monitoramento das fermentações foi realizado por meio de análises químicas, físicas, físico-químicas e microbiológicas, no decorrer e no final do processo fermentativo. Para a avaliação sensorial foram elaborados picles em vinagre de vinho branco condimentado, utilizando-se dos produtos fermentados e a matéria-prima in natura'. A pesquisa foi complementada com o estudo do gasto de energia elétrica e do custo de elaboração dos produtos fermentados, considerando-se o processamento em laboratório; e foi determinado o consumo de energia e sua racionalização, comparando-se com o armazenamento refrigerado (processamento mínimo) das diferentes hortaliças em estudo. Os resultados obtidos através das análises químicas, físico-químicas e microbiológicas, permitiram verificar que as fermentações transcorreram normalmente, obtendo-se produtos com características desejáveis, ou seja, de alimento fermentado e produzidos com as condições tecnológicas para se apresentaram seguros, em relação aos aspectos de conservação e de saúde pública. Para ambas as hortaliças estudadas (couve-flor e feijão-vagem), os tratamentos em que houve Adição de Inóculo Comercial, resultaram em produtos com níveis mais elevados de acidez. Para couve-flor a maior acidez foi desenvolvida no tratamento com Adição de Inóculo Comercial;... / In the present work it was studied the behavior of the vegetables cauliflower and snap-bean, submitted to the process of controlled lactic acid fermentation under temperature of 20 °C (variation of l 0,5 °C). The experiment was constituted for three trials of fermentation process for each one of the vegetables: Control Treatment (test) with Addition of Starter (Lactobacillus plantarum) and with Addition of Starter (L. plantarum) + Lactic Acid. The monitoring of the fermentations was accomplished through chemical, physical, physical-chemical and microbiological analyses, during and at the end of the fermentation process. Using the fermented products and raw vegetable, pickles were elaborated in spiced white vinegar for the purpose of sensorial evaluation. Parallelly, the research was complemented with the study of the expense of electric energy and the elaboration cost of the fermented products, being considered the processing in laboratory; and also, it was verified of the consumption of energy and its rationalization, being compared with the refrigerated storage (minimum processing) of the different vegetables in study. The obtained results through the chemical, physical-chemical and microbiological analyses, allowed to verify that the fermentations usually elapsed, being obtained products with desirable characteristics, that is to say, of fermented food and produced with the technological conditions for they came safe, in relation to the conservation aspects and of public health. For both studied vegetables (cauliflower and snap-bean), the treatments in that there were Addition of Starter, they resulted in products with a higher acidity levels. For cauliflower the greatest acidity was developed in the treatment with Addition of Starter;...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:46:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1309961 bytes, checksum: 3eca74b86d020398c16106400cefbe19 (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / The poor microbiological quality of Brazilian raw milk as a result of poor hygienic conditions usually observed during the production. As consequence, raw milk and dairy products present high levels of hygiene indicators microorganisms, suggesting the presence of pathogens. However, pathogens have low competitive ability, suffering direct interference of the autochthonous microbiota of these products. This interference is confirmed by the low occurrence of pathogens in milk and dairy products with poor microbiological quality. Lactic acid bacteria (LAB) are the main member of dairy microbiota that establishes this interference, due their ability of producing several antimicrobial substances, like bacteriocins. Innumerable bacteriocins are described in literature, such as nisin, plantaricin and enterocins, and they are characterized by their antagonistic activity against pathogens and spoilage microorganisms, and they are often used as tools for food safety. The objectives of this study were characterize the microbiota of raw milk and soft cheese, associate the LAB population with other microbiological indicators, detect LAB that present antagonistic activity and characterize their bacteriocinogenic nature, identify the antagonistic cultures by genetic sequencing, and detect the presence of nisin genes. Raw milk samples (n = 36) and raw milk soft cheese (n = 18) were collected in Viçosa region, MG and submitted to microbiological analysis for mesophilic aerobes, total coliforms, Escherichia coli, LAB, Coagulase positive Staphylococcus (CPS), Listeria monocytogenes and Salmonella sp. Considering the LAB enumeration plates, 389 cultures were randomly selected and evaluated to the production of antimicrobial substances against L. monocytogenes, S. aureus, Salmonella Typhimurium and Lactobacillus sakei, and to the production of bacteriocins against L. monocytogenes. 20 bacteriocinogenic cultures were submitted to enzymatic tests to confirm the protein nature of antagonistic substances, molecular identification by genetic sequencing and phylogenetic analysis. The cultures identified as Lactococcus lactis subsp. lactis were submitted to polymerase chain reaction in order to detect genes related to nisin codification. The analyzed samples presented higher counts of hygiene indicators microorganisms and LAB, low counts of E. coli and CPS, and absence of Salmonella sp. and L. monocytogenes. LAB populations presented high correlation indexes with mesophilic aerobes, suggesting the effective participation of this group in the microbiota of the samples. It was observed high frequencies of samples presenting autochthonous LAB with antagonistic activity against the target microorganisms, except against S. Typhimurium. 58 (14.9%) LAB cultures presented bacteriocinogenic activity against L. monocytogenes. The LAB cultures submitted to enzymatic tests presented distinct patterns of enzymes sensitivity, confirming the bacteriocins production. The bacteriocinogenic cultures were identified as Lb. plantarum (2) and Lc. lactis subsp. lactis (18) with genetic similarity to several strains and grouped in distinct phylogenetic groups. Considering the 18 L. lactis subsp. lactis, 7 presented genes related to nisin codification. The obtained results indicate the presence of bacteriocinogenic LAB as natural compounds of raw milk and soft cheese microbiota, presenting antagonistic activity against pathogens. The wide variability genetic and bacteriocins production of these cultures indicate their potential for controlling L. monocytogenes in foods. / A qualidade microbiológica do leite cru brasileiro é reflexo das precárias condições de higiene usualmente observadas em sua produção. Como consequência, esse produto e seus derivados apresentam altas contagens de microrganismos indicadores de higiene, sugerindo a presença de patógenos. Entretanto, devido a sua fraca capacidade de competição, os patógenos sofrem interferência direta da microbiota autóctone desses produtos. Essa interação é confirmada pela baixa ocorrência desses microrganismos em leite e derivados com elevadas contagens de indicadores de higiene. As bactérias ácido láticas (BAL) são os principais componentes da microbiota láctea que determinam essa interferência, pela habilidade de produzir diversas substâncias com atividade antimicrobiana, como as bacteriocinas. Diversas bacteriocinas são descritas na literatura, como nisina, plantaricina e enterocinas, e são caracterizadas por possuírem atividade antagonista contra diversos patógenos e microrganismos deteriorantes, sendo frequentemente utilizadas como ferramentas para garantia da segurança alimentar. Os objetivos desse estudo foram caracterizar a microbiota de amostras de leite cru e queijo minas frescal, relacionar as populações de BAL com a de outros grupos naturalmente presentes, detectar BAL com atividade antagonista e caracterizar sua natureza bacteriocinogênica, identificar essas culturas por sequenciamento genético, e detectar a presença de genes codificadores de nisina. Amostras de leite cru (n = 36) e queijo minas frescal produzido com leite cru (n = 18) foram coletadas na região de Viçosa, MG e submetidas à pesquisa de aeróbios mesófilos, coliformes totais e Escherichia coli, BAL, Estafilococos coagulase positivoss (ECP), Listeria monocytogenes e Salmonella sp. A partir das placas semeadas para enumeração de BAL, 389 culturas foram aleatoriamente selecionadas e avaliadas quanto à produção de substâncias antimicrobianas com atividade contra L. monocytogenes, S. aureus, Salmonella Typhimurium e Lactobacillus sakei, e quanto à produção de bacteriocinas contra L. monocytogenes. Vinte culturas identificadas como bacteriocinogênicas foram submetidas a testes enzimáticos para confirmação da natureza protéica, à identificação molecular e análise filogenética. O DNA das culturas identificadas como Lactococcus lactis subsp. lactis foram submetidas à reação em cadeia da polimerase para detecção de genes codificadores de nisina. As amostras analisadas apresentaram altas contagens de indicadores de higiene e BAL, baixas contagens de E. coli e ECP e ausência de Salmonella sp. ou L. monocytogenes. As populações de BAL apresentam alta correlação com as populações de aeróbios mesófilos, sugerindo a participação efetiva desse grupo na microbiota das amostras. Foram observadas altas frequências de amostras contendo BAL com atividade antagonista contra os microrganismos alvo, com exceção à S. Typhimurium. Cinquenta e oito (14,9%) culturas de BAL apresentaram atividade bacteriocinogênica contra L. monocytogenes. As culturas submetidas à confirmação da natureza protéica das substâncias antimicrobianas apresentaram distintos padrões de sensibilidade a enzimas, confirmando a produção de bacteriocinas. As culturas bacteriocinogênicas foram identificadas como Lactobacillus plantarum (2) e Lc. lactis subsp. lactis (18), com similaridade genética em diferentes isolados, e agrupadas em diferentes grupos filogenéticos. Das 18 culturas identificas como Lc. lactis subsp. lactis, 7 apresentaram genes relacionados a codificação de nisina. Os resultados obtidos indicam a presença de BAL bacteriocinogênicas como constituintes da microbiota de leite cru e queijo minas frescal, com potencial antagonista contra patógenos. Essas culturas apresentaram diferentes perfis genéticos e quanto à produção de bacteriocinas, revelando seu uso potencial no controle de L. monocytogenes em alimentos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 279236 bytes, checksum: 70a91ae1ae8af48f86b1c868760ba4b0 (MD5) Previous issue date: 2009-12-12 / The aim of this study was to evaluate microbial populations, pH, the ammonium nitrogen/total nitrogen ratio, dry matter content, crude protein content, and the concentrations of acetic, propyonic, and butyric acids in sorghum and corn silage whether treated or not with two types of bacterial inoculants with only homo-lactic and hetero/homo-lactic strains in 20-L experimental silos. A 2 × 3 factorial scheme (two silages x three inoculants) was adopted in a complete random design whit three repetitions. An effect of the interaction silage versus inoculants was observed for all the studied variables. The acid lactic bacteria populations were recorded at 6.5 and 6.2 log cfu/g for the corn and sorghum plants, respectively, before ensilage. For the ammonium nitrogen/total nitrogen ratio, a lower value was observed for the sorghum silage treated whit homo-lactic strains, and a higher value of crude protein was also noted in this silage. Higher content of acetic acid was observed for the corn silage treated with hetero/homo-lactic inoculants. Regardless of the inoculants used, lower pH values were observed for the corn silage. Considering the evaluated traits, all the corn and sorghum silages can be rated as having good quality. / O objetivo deste estudo foi avaliar os teores de matéria seca, a relação nitrogênio amoniacal/nitrogênio total, o pH, os teores de proteína bruta, as populações microbianas e as concentrações dos ácidos acético, propiônico e butírico em silagens de milho e sorgo tratadas ou não com inoculantes bacterianos, contendo cepas homoláticas ou homo/heteroláticas. Foram utiliza- dos silos experimentais de 20 litros de capacidade, em um esquema fatorial 2 × 3 (dois tipos de silagem × três inoculantes), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. Observou-se o efeito da interação silagem versus inoculante para todas as variáveis avaliadas. Constatou-se que o teor de matéria seca da silagem de milho não foi influenciado (P > 0,05) pelos inoculantes. No entanto, para a silagem de sorgo, verificou-se maior valor (P < 0,05) naquela tratada com cepas homoláticas. A relação N-NH3/N foi menor na silagem de sorgo tratada com inoculante homolático. Independentemente do inoculante usado, observou-se pH mais baixo na silagem de milho. Nas plantas de milho e sorgo, antes da ensilagem, foram registradas populações de bactérias láticas de 6,5 e 6,2 log ufc/g, enquanto nas silagens estas populações foram da ordem de log 7 e log 6, respectivamente. A contagem de fungos e leveduras foi maior na silagem de milho. Foi observado maior teor de ácido acético na silagem de milho tratada com inoculante heterolático. Considerando as características avaliadas, as silagens de milho e de sorgo, tratadas ou não com inoculantes bacterianos com cepas homoláticas ou homo/heteroláticas, podem ser consideradas de boa qualidade.

O objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade de cepas de bactérias ácido-láticas (BAL) em remover a aflatoxina M1 (AFM1) em solução tampão fosfato salina (TFS) e em amostras de leite. Nos ensaios com TFS, verificou-se a influência do tempo de contato (15 min. ou 24 horas) entre as células de sete cepas de BAL e AFM1, as diferenças entre a eficiência de remoção das bactérias viáveis e inviabilizadas termicamente, e a estabilidade do complexo BAL/AFM1 formado. As três cepas de BAL com maior percentual (> 33%) de remoção da AFM1 nos ensaios com TFS foram re-avaliadas utilizando-se leite UHT (ultra-high-temperature) desnatado artificialmente contaminado com AFM1. Para isso, foram utilizadas somente células inviabilizadas termicamente, verificando-se o efeito da temperatura (4ºC ou 37ºC) sobre a capacidade de remoção da toxina por 15 minutos. A remoção média da AFM1 pelas cepas de BAL em TFS variou entre 5,60±0,45 e 45,67±1,65% (n=3), sendo que as células inviáveis obtiveram percentuais de remoção de AFM1 significativamente maiores que as células viáveis, em ambos os tempos de contato analisados (15 min. ou 24 horas), não havendo diferença significativa entre os tempos. Observou-se que o complexo BAL/AFM1 obtido nos ensaios com TFS é instável, pois 40,57±4,66 a 87,37±1,82% da AFM1 retida pela bactéria foram recuperados em solução após a lavagem do complexo com TFS. As três cepas de BAL com maior percentual de remoção da AFM1 em TFS (Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus e Bifidobacterium lactis) não apresentaram diferenças significativas nos ensaios com leite UHT a 37ºC. Somente B. lactis apresentou maior capacidade de remover a AFM1 do leite UHT a 4ºC. Os resultados demonstraram que a remoção de AFM1 empregando-se as BAL em alimentos é viável para reduzir as concentrações da toxina a níveis seguros. Entretanto, estudos adicionais são necessários a fim de investigar os mecanismos envolvidos na remoção da toxina pelas BAL com vistas à aplicação em indústrias de alimentos. / The purpose of this study was to evaluate the ability of strains of lactic acid bacteria (LAB) to remove aflatoxin M1 (AFM1) in phosphate buffer saline (PBS) and in milk samples. In the assays with PBS, the influence of contact time (15 min. or 24 hours) between the cells of seven LAB strains and AFM1 was evaluated, as well as the differences between the removal efficiency of viable and non-viable (heat-killed) bacteria, and the stability of AFM1/LAB complex produced. The three LAB strains with the highest percentage (> 33%) of AFM1 removal in the tests with PBS were reevaluated using UHT (ultra-high-temperature) skimmed milk spiked with AFM1. For these assays, only non-viable bacterial cells were used for checking the effect of temperature (4ºC or 37ºC) on the toxin removal capacity during 15 min. The mean AFM1 removal by LAB strains in PBS ranged from 5.60±0.45 and 45.67±1.65% (n=3). Non-viable cells showed AFM1 removal percentages significantly higher than viable cells in both contact times (15 min. or 24 hours), although there were not significant differences between these contact times. The AFM1/LAB complex resulted from the tests with PBS was unstable, as 40.57±4.66 to 87.37±1.82% of AFM1 retained by the bacteria were recovered in solution after washing the complex with PBS. The three LAB strains with the highest percentage of AFM1 removal in the PBS assays (Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus and Bifidobacterium lactis) showed no significant differences in the UHT skimmed milk assays at 37ºC. Only B. lactis had greater ability to remove AFM1 in UHT milk at 4ºC. The results demonstrated that the removal of AFM1 by using LAB in foods is viable to reduce the toxin concentrations until safe levels. However, additional studies are needed to investigate the mechanisms involved in the toxin removal by LAB aiming its application in food industries.

Orientadores: Arnaldo Yoshiteru Kuaye, Maria de Fátima Borges / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T19:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fujimoto_Graciela_M.pdf: 2012969 bytes, checksum: 0410bde829c4461172a6ed4e7332f4dc (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Enterococcus spp são bactérias conhecidas pela sua natureza ambígua, uma vez que podem promover características de interesse tecnológico em produtos fermentados, mas também, estão entre os principais patógenos nosocomiais. São bactérias onipresentes e sua prevalência ocorre principalmente em queijos de produção artesanal, como o queijo de coalho, produto bastante consumido na região nordeste do Brasil. Assim, o presente estudo objetivou: avaliar os principais determinantes fenotípicos (_-hemólise e gelatinase) e genotípicos (ace, as, cylA, cylB, cylM, efaA, esp, gelE e vanA) de virulência; verificar a atuação do gênero como cultura iniciadora no queijo de coalho (produção de diacetil, proteólise, lipólise e perfil em leite tornassolado); avaliar a produção de atividade antimicrobiana por isolados sem potencial de patogenicidade. A avaliação de determinantes de virulência foi realizada com 150 Enterococcus spp isolados de 14 amostras de queijos de coalho provenientes de duas regiões de produção artesanal do estado do Ceará. Utilizando-se a técnica molecular da PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), identificou-se a presença de 90% (135/150) de E. faecium, 2,7% (4/150) de E. faecalis e 7,3% (11/150) de Enterococcus spp. Entre os determinantes genotípicos avaliados por PCR, apenas o gene as, foi negativo para todos os 150 isolados. Todos os E. faecalis apresentaram pelo menos um determinante genotípico de virulência, com 25% (1/4) para ace e gelE, 50% (2/4) e 100% (4/4), para efaA e esp, respectivamente. Entre os E. faecium também se observou que 16,3% (22/135) foram positivos para os genes efaA e esp. A atividade _-hemolítica foi observada em 36,3% (49/135) dos E. faecium e 50,0% (2/4) dos E. faecalis, destes, apenas, 1 E. faecium apresentou todos os genes do operon da citolisina (cylA, B, M). Outros 12 E. faecium apresentaram um ou dois genes cyl, mas não expressaram atividade _-hemolítica. A atividade da gelatinase foi observada para 2,9% (4/135) dos E. faecium, no entanto, o gene gelE, foi confirmado para apenas 2 desses E. faecium. O gene gelE foi confirmado por sequenciamento para 25% (1/4) dos E. faecalis e 20% (27/135) dos E. faecium que não expressaram a atividade gelatinase. A resistência a antibióticos foi determinada para 129 enterococos. Para os isolados de E. faecium 17,5 % (20/114) foram resistentes a eritromicina, 10,5 % (12/114) a tetraciclina e 0,9 % (1/114) a teicoplanina e a vancomicina (que não apresentou o gene vanA). O gene vanA foi observado em 6 E. faecium que foram sensíveis a vancomicina. Para os isolados de E. faecalis, 75 % (3/4) foram resistentes a tetraciclina. O perfil de características tecnológicas de 43 E. faecium e 2 E. faecalis, demonstrou que tanto isolados que não apresentaram determinantes de virulência quanto os que apresentaram múltiplos determinantes de virulência, foram capazes de produzir ácido lático, diacetil e atividade lipolítica. Apenas 1 isolado de E. faecium foi capaz de produzir atividade antimicrobiana contra L. monocytogenes. A presença de pelo menos um fator de virulência ou resistência a antibióticos foi observada em 82% dos enterococos, alertando sobre a necessidade de estudos cuidadosos quanto ao uso destes no processamento de alimentos / Abstract: Enterococcus spp bacteria are known for their ambiguous nature, since they can promote features of technological interest in fermented products, but also are among the leading nosocomial pathogens. They are ubiquitous and their prevalence occurs mainly in artisanal cheeses production, like ¿Coalho¿ cheese, product pretty consumed in the northeastern region of Brazil. Thus, this stud aimed to evaluate the major phenotypic (_-hemolysin and gelatinase) and genotypic (ace, as, cylA, cylB, cylM, efaA, esp, gelE e vanA) virulence determinants; check the performance of the genre as starter culture in Coalho cheese (production of proteolysis, diacetyl, lipolysis and profile on Litmus Milk); evaluate the production of antimicrobial activity by isolated without potential for pathogenicity. The assessment of virulence determinants was made with 150 strains of enterococci obtained from 14 samples of Coalho cheese made by artisanal production from two different regions in the state of Ceara. Using molecular technique of PCR (Polymerase Chain Reaction), it was identified the presence of 90% (135/150) E. faecium, 2.7% (4/150) E. faecalis and 7.3% (11/150) Enterococcus spp. Among genotypic determinants evaluated by PCR only as gene was negative for all 150 isolates. All E. faecalis showed at least one genotypic virulence determinant, with 25% (1/4) to ace and gelE, 50% (2 / 4) and 100% (4/4), respectively for efaA and esp. Amongst E. faecium was also noted that 16.3% (22/135) were positive for efaA and esp. genes _-hemolytic activity was observed in 36.3% (49/135) of E. faecium and 50.0% (2/4) of E. faecalis, however only one E. faecium strains, showed all cytolysin genes (cylA, B, M). Another 12 E. faecium showed one or two cyl genes but haven¿t expressed _-hemolysin. Gelatinase activite was observed in 2.9% (4/135) of E. faecium, however gelE gene was observed in only two of these strains. The gelE gene was confirmed by sequencing for 25% (1/4) of E. faecalis and 20% (27/135) E. faecium that haven¿t expressed gelatinase activite. Antibiotic resistance was determined in 129 enterococci. For E. faecium strains, 17.5% (20/114) were resistant to erythromycin, 10.5% (12/114) to tetracycline and 0.9% (1/114) to teicoplanin and vancomycin (that haven¿t had vanA gene). About E.faecalis strains, 75% (3/4) were resistant to tetracycline. The vanA gene was observed in 6 E. faecium that were susceptible to vancomycin. Technological characteristics of 43 E. faecium and 2 E. faecalis were observed in nonpathogenic strains and in strains that showed multiple virulence determinants. All of this groups produced lactic acid, dyacetil and lypolisis. Only one E.faecium has showed antimicrobial activit against L. monocytogenes. The presence of at least a factor of virulence determinants or antibiotic resistence was observed in 82 % of Enterococcus strains, alerting about the necessity of careful studies regarding the use of enterococci in food processing / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Marcelo Cristianini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franchi_MarkAlexandrow_D.pdf: 824830 bytes, checksum: ccb9855f666c2957e1a870f8b369d4c9 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A utilização de métodos inovadores de estabilização microbiológica em alimentos como alternativa ao método térmico tem se mostrado promissora para a obtenção do melhor compromisso entre segurança e qualidade. Alta pressão dinâmica e bioproteção são tecnologias inovadoras: alta pressão dinâmica (APD) ou homogeneização por ultra alta pressão (HUAP) utiliza-se de sistemas de compressão de fluido a pressões superiores a 100MPa, para então forçar o fluido através de uma estreita fenda causando brusca aceleração e forças de cisalhamento resultando na ruptura de células de microrganismos; bioproteção, por sua vez, consiste no emprego de substancias naturais ou produzidas a partir de fontes alimentícias com atividade antimicrobiana para a estabilização microbiológica de alimentos e processos. Concentrações inibitórias mínimas (MIC) de nisina, lisozima, extrato de lúpulo e sakacina foram medidas contra Lactobacillus brevis e delbruecki, Acetobacter aceti, Pediococcus sp. e duas cepas de leveduras selvagens. Nisina foi capaz de inibir o crescimento de Pediococcus sp (2,0 mg.L-1), L. brevis (3,0 mg.L-1) e L. delbruecki (0,8 mg.L-1), no entanto, o A. aceti não foi inibido até concentrações de 0,2 g.L-1. Lisozima inibiu L. delbruecki (1,0 mg.L-1) e exibiu uma inibição transitória sobre L. brevis (50 mg.L-1). Alta pressão dinâmica foi empregada sobre os mesmos microrganismos a pressões de 60, 100, 150, 250 MPa em cerveja (pH 4,5; 2,5oP; 4,7oGL). O valor de Dp, taxa de redução logarítmica do microrganismo mais resistente foi calculada. Um experimento de múltiplas passagens foi realizado a pressões subletais até 3 passagens pelo sistema. Todas as linhagens foram inativadas a pressões de até 250 MPa, mesmo em contagens iniciais altas da ordem de (106UFC/mL). L. delbruecki foi a linhagem mais resistente com um Dp de 38,9 MPa. No ensaio de múltiplas passagens pelo sistema foi observado que o efeito de tratamentos consecutivos resultou em um efeito aditivo, não tendo sido observado sinergismo ou antagonismo por seleção de bactérias resistentes. Foi avaliado o efeito da temperatura de entrada (6, 10, 20, 23, 30, 44, 50oC) e concentração de CO2 na cerveja (0; 0,5; 1,0 e 2,0 volumes a 25oC) na destruição de L. delbruecki, a 150 e 170 MPa. A temperatura de entrada causou um efeito positivo sobre a destruição e 3 ciclos logarítmicos de diferença no número de reduções decimais foi observado entre 6 e 50°C. Por sua vez, a concentração de CO2 causou um efeito negativo sobre a destruição. Lactobacillus brevis, um dos microrganismos mais resistentes ao tratamento de cerveja por alta pressão, foi utilizado nos estudos de efeito combinado entre alta pressão dinâmica e bioproteção, uma vez que L. delbruecki apresentou alta sensibilidade aos antimicrobianos. A inibição pela lisozima foi transitória e a adição de 50 mg.L-1 foi capaz de reduzir um ciclo logarítmico da contagem após duas horas de contato. O tratamento por alta pressão dinâmica da suspensão de L.brevis resultou em uma redução de sete ciclos logarítmicos a 200 MPa. Lisozima mostrou-se resistente ao processo APD, não perdendo atividade enzimática ou antimicrobiana até a pressão de 200 MPa. Um tratamento combinado utilizando 50 mg.L-1 e APD (150 a 170 MPa) resultou em uma redução de 6 ciclos logarítmicos estabilizando a contagem após o tratamento por uma semana em tampão fosfato, a temperatura ambiente (25°C). L. brevis foi inoculado a seguir em cerveja a uma concentração de 106 UFC/mL, em presença de 100mg.L-1 de lisozima e reservado por uma hora. A suspensão foi dividida em alíquotas e cada uma tratada por alta pressão dinâmica a 100 e 140 MPa. A contagem de viáveis em cada uma das etapas mostrou que a lisozima promoveu uma destruição de um ciclo seguida de um e quatro ciclos logarítmicos devido ao tratamento por alta pressão a 100 e 140 MPa, respectivamente. Uma completa redução da carga inicial foi observada ao final de 10 dias a temperatura ambiente em cerveja nas amostras tratadas por pressão. Nisina por si só provou ser um bioprotetor eficaz no controle de Lactobacillus em cerveja, e mostrou-se resistente ao processo de alta pressão. O efeito do processo de alta pressão dinâmica sobre a qualidade da cerveja foi avaliado. Cerveja tipo pilsen, não filtrada e não estabilizada físico-quimicamente foi submetida ao tratamento por alta pressão entre 100 e 300 MPa. Foi medida a cor e turbidez segundo os padrões Cie L*a*b* e ASBC/Hunterlab. Foi realizado um teste de vida útil por 100 dias após tratamento de cerveja a 250 MPa, medindo-se o potencial óxido redutor, a turbidez e cor (ASBC), periodicamente (aproximadamente mês a mês). Os resultados mostraram que o processo foi efetivo na retenção da cor mas a turbidez foi aumentada em 5 vezes em tratamentos a pressão de 300 MPa. Também o teste de vida útil resultou em boa retenção da cor durante o período e do potencial de óxido redução, mas a turbidez aumentou a 140 FTU (Formazin Turbidity Units) em um mês e um precipitado foi formado. Alta pressão dinâmica provou ser um método eficiente na estabilização microbiológica de cervejas, e pode ser eficientemente associada a outros métodos de controle como a bioproteção. Se por um lado microrganismos Gram negativos foram resistentes aos bioprotetores utilizados, esses se mostraram mais susceptíveis ao tratamento por alta pressão tornando os métodos combinados complementares. Novos trabalhos devem ser realizados com cerveja filtrada e estabilizada físico-quimicamente, para se avaliar se a redução de pressão devido à combinação de tratamentos resultaria em produtos com boa qualidade, principalmente no que se refere à turbidez / Abstract: The use of novel microbial stabilization techniques as alternatives to thermal treatments are promising solutions for a compromise between quality and safety. As such, dynamic high pressure and biopreservation are novel techniques: dynamic high pressure (DHP or ultra high pressure homogenization (UHPH) is a technology that uses fluid compression to reach pressures higher than 100 MPa in order to acceleratethe passage of the fluid through a narrow gap, causing shear and stress to the microorganism cell structure and resulting in cell disruption; biopreservation consists in the employment of naturally occurring or biologically produced substances with antimicrobial activity in order to impart microbiological stability to a food product or food manufacturing process. This work aimed to evaluate the use of dynamic high pressure treatment and biopreservation to achieve microbial stability in lager beer. Minimum inhibitory concentrations (MIC) of nisin, lysozyme, hop aroma extract and sakacin were measured against two wild yeast strains from a brewery. Nisin was able to inhibit the growth of Pediococcus sp (2.0 mg.L-1), L. brevis (3.0 mg.L-1) and L. delbruecki (0.8 mg.L-1), although the wild yeasts and A. aceti were not inhibited up to 0.2 g.L-1. Lysozyme inhibited L. delbruecki (1.0 mg.L-1) and showed a transitory inhibition of L. brevis (50 mg.L-1). None of the biopreservatives inhibited the wild yeasts. High dynamic pressure was applied to the same strains at 60, 150, 100, 250 MPa in beer (pH 4.5, 2.5oP, 4.7oGL). The logarithmic number of reductions rate (Dp) was calculated. A multiple pass experiment was performed at sublethal pressures for up to 3 passes for the most resistant strain. All strains were totally inactivated at pressures of up to 250 MPa even at high initial counts (106CFU/mL). L. delbruecki was the most resistant strain. The Dp was 38.9 MPa. The multiple pass assays showed an additive effect, synergism or the selection of resistant bacteria not being observed. The effect of the inlet temperature (6, 10, 20, 23, 30, 44, 50oC) and CO2 content in beer (0, 0.5, 1.0 and 2.0 volumes at 25oC) on the destruction of Lactobacillus delbruecki by dynamic high pressure at 150 MPa and 170 MPa was evaluated: the inlet temperature showed a significant positive effect on the destruction of the strain and a 3 log destruction difference was observed between 6 and 50oC. The increase in concentration of CO2 showed a negative effect on the destruction. Lactobacillus brevis was used in the combination of high pressure and lysozyme assay, because it showed higher resistance to antimicrobials than L. delbruecki, and was the second microorganism in resistance to the high pressure treatment. The inhibition by lysozyme was transitory. Lysozyme alone, added at 50 mg.L-1 to the suspension, caused a reduction of 1 logarithmic cycle after two hours of contact. The DHP treatment against L. brevis resulted in a reduction of 7 log cycles at 200 MPa. Lysozyme was resistant to DHP, with no loss of muramidase activity until 200 MPa or significant loss of antimicrobial power. A combined treatment was applied using 50 mg.L-1 of lysozyme and a pressure between 150 and 170 Mpa. The somatic effect showed a reduction of about 6 logarithmic cycles and the L. brevis count remained stable after the pressure treatment for a week with the samples stored at room temperature (25oC). L. brevis was inoculated into beer (106 CFU.mL-1), containing 100 mg.L-1 of lysozyme, left for one hour and then treated by dynamic high pressure at 100 or 140 MPa. Samples were taken for survivor enumeration. Lysozyme promoted a destruction of one log cycle in L. brevis after one hour of contact and the subsequent DHP treatment reduced a further one log cycle and 4 log cycles at 100 and 140 MPa, respectively. The treated samples showed complete reduction of the initial load of microorganisms after 10 days of storage. Nisin alone proved to be useful in the control of Lactobacilli in beer, and was shown to be resistant to the high pressure treatment. The effect of the dynamic high pressure treatment was evaluated in the quality parameters of turbidity, colour and redox potential of Lager beer. Lager beer, unfiltered and not physico-chemically stabilized, was treated by dynamic high pressure from 100 to 300 MPa at 25oC. The colour and permanent turbidity were measured using the CieL*a*b* and ASBC/Hunterlab standards. The redox potential was determined by the indicator time test method for the 250 MPa treatments. Samples treated at 250 MPa were stored under ambient conditions for 100 days and the turbidity (ASBC), colour (ASBC) and redox potential value measured periodically. The results showed that the process was effective in retaining the beer colour, altough higher pressures (>200MPa) caused the turbidity to increase up to five fold (300 MPa). The storage results showed good colour stability and redox potential evolution, however the turbidity increased to 140 FTU in one month, and a precipitate formed. DHP proved itself to be a effective the method for microbial stabilization of beer, and can be effectively associated with other control methods, such as biopreservatives. Gram negative strains and wild yeasts although resistant to biopreservatives, were clearly sensitive to pressure treatment. Further work should be performed with filtered beer to evaluate if a reduction in the pressure due to the combined use of treatments would improve the quality with respect to turbidity, which was negatively affected by the dynamic high pressure treatment, and shown to be a major drawback / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

A tecnologia da microencapsulação apresenta várias aplicações na indústria de alimentos. Sabendo-se que diferentes fatores intrínsecos e extrínsecos dos alimentos podem influenciar a produção e atividade antimicrobiana das bacteriocinas produzidas pelas bactérias láticas, este estudo teve como principal objetivo avaliar a funcionalidade da encapsulação de bactérias láticas (BAL) bacteriocinogênicas em alginato de cálcio no controle de Listeria monocytogenes em salame experimentalmente contaminado. Para atingir este objetivo, foram isoladas novas cepas de BAL a partir de salame, que foram identificadas e caracterizadas quanto às propriedades das bacteriocinas produzidas, avaliando-se a influência do processo de encapsulação na produção de bacteriocinas. Foram isoladas quatro cepas produtoras de bacteriocinas, identificadas como Lactobacillus sakei (uma cepa), Lactobacillus curvatus (duas cepas) e Lactobacillus plantarum (uma cepa), nomeadas MBSa1, MBSa2, MBSa3 e MBSa4, respectivamente. As bacteriocinas produzidas pelas quatro cepas foram termoestáveis e com exceção da cepa MBSa2, sensíveis a pH acima de 8. Todas inibiram todas as cepas de Listeria monocytogenes testadas e várias espécies de BAL, mas foram inativas contra bactérias Gram negativas. As bacteriocinas foram purificadas por cromatografia de troca iônica seguida de cromatografia de interação hidrofóbica sequencial e cromatografia de fase reversa, observando-se que L. sakei MBSa1 produz um peptídeo de 4303 Da, com uma sequência parcial de aminoacidos idêntica à sequência presente em sakacina A. As cepas MBSa2 e MBSa3 produzem dois peptídeos ativos cada, idênticos nas duas cepas, um de 4457 Da e outro de 4360 Da, que apresentam sequências parciais idênticas às presentes na sakacina P e na sakacina X, respectivamente. Aparentemente, a cepa L. plantarum MBSa4 produz uma bacteriocina composta por duas sub-unidades. O DNA genômico da cepa L. sakei MBSa1 contém os genes da sakacina A e curvacina A, enquanto o DNA da cepa L. plantarum MBSa4 foi positivo para o gene da plantaricina W. A cepa L. curvatus MBSa2 foi encapsulada em alginato de cálcio e testada quanto à produção de bacteriocinas in vitro, observando-se que o processo de encapsulação não influenciou a produção de bacteriocina. Quando testada in situ, ou seja, no salame experimentalmente contaminado com Listeria monocytogenes, não foi observada ação anti-Listeria por L. curvatus MBSa2 encapsulado e não encapsulado, durante o 30 dias de fabricação do salame. / The microencapsulation technology has several applications in the food industry. Knowing that different intrinsic and extrinsic factors can influence production and antimicrobial activity of bacteriocins produced by lactic acid bacteria in foods, this study aimed at evaluating the functionality of the encapsulation of bacteriocinogenic lactic acid bacteria (LAB) in calcium alginate in the control of Listeria monocytogenes in experimentally contaminated salami. To achieve this goal, new strains of LAB were isolated from salami, identified and characterized for the properties of the produced bacteriocins, evaluating the influence of the encapsulation process in the bacteriocins production. Four bacteriocin producing strains were isolated and identified as Lactobacillus sakei (one strain), Lactobacillus curvatus (two strains) and Lactobacillus plantarum (one strain), named MBSa1, MBSa2, MBSa3 and MBSa4 respectively. The bacteriocins produced by the four strains were thermostable and with the exception of strain MBSa2, sensitive to pH above 8. All inhibited all tested Listeria monocytogenes strains and various species of LAB but were inactive against Gram-negative bacteria. The bacteriocins were purified by cation-exchange followed by sequential hydrophobic-interaction and reversed-phase chromatography, indicating that L. sakei MBSa1 produces a peptide of 4303 Da, with a partial amino acid sequence identical to the sequence present in sakacin A. L. curvatus MBSa2 and MBSa3 produce two active peptides, identical in the two strains, one of 4457 Da and the other of 4360 Da, with partial aminoacid sequences identical to those present in sakacin X and sakacin P, respectively. Apparently, L. plantarum MBSa4 produces a bacteriocin composed of two subunits. Genomic DNA of L. sakei MBSa1indicated that this strain contains genes for sakacin A and curvacin A, while the DNA of L. plantarum MBSa4 was positive for the plantaricin W gene. The strain L. curvatus MBSa2 was encapsulated in calcium alginate and tested for bacteriocin production in vitro, observing that the encapsulation process did not affect the production of bacteriocin. When tested in situ, i.e. in the salami experimentally contaminated with L. monocytogenes was not observed anti-Listeria<i/> action by L. curvatus MBSa2 encapsulated and non-encapsulated during the 30 day manufacture of salami.

Além do aspecto nutricional de suma importância, é notória a contribuição do leite humano para o processo de desenvolvimento da microbiota intestinal do recémnascido, um importante mecanismo de defesa do organismo contra doenças infecciosas. O papel do leite humano como fonte de bactérias probióticas, principais constituintes da microbiota intestinal, tem sido tópico de pesquisas recentes. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar e comparar a composição da microbiota de oito amostras de leite humano e verificar o potencial de utilização desse produto como fonte de bactérias probióticas. Para tanto, utilizaram-se cinco meios de cultivos seletivos para contagem presuntiva de gêneros normalmente encontrados em leite humano: lactococos, enterococos, bifidobactérias e propionibactérias. A análise quantitativa da microbiota demonstrou tendência de diminuição da contagem em função do aumento do tempo de lactação. A análise qualitativa confirmou a presença de distintos gêneros de bactérias lácticas potencialmente probióticas com algumas variações entre as amostras de leite humano. Na segunda etapa 800 colônias isoladas a partir dos cinco meios de cultivos e caracterizadas como bactérias lácticas foram selecionadas quanto às suas propriedades probióticas (produção de bacteriocina, tolerância à acidez e a sais biliares, resistência à antibióticos, capacidade de adesão a chapas de aço inoxidável) e tecnológicas (capacidade de crescimento e sobrevivência em leite). Verificou-se que apenas 15 (1,9%) linhagens produziram bacteriocinas com atividade contra Listeria innocua L11 e Micrococcus luteus ATCC®4698, linhagens utilizadas como indicadoras, por meio do método de antagonismo simultâneo em poços, usando ágar MRS. Treze dessas linhagens também apresentaram atividade contra Bacillus cereus CTC 011, Listeria monocytogenes ATCC®7644, Lactococcus lactis subsp. lactis CTC 204 e Lactobacillus helveticus ATCC®15009. As duas linhagens remanescentes demonstraram atividade principalmente contra Listeria monocytogenes ATCC®7644. Nenhuma das quinze culturas produtoras de bacteriocinas apresentou atividade contra as bactérias Gram-negativas Escherichia coli ATCC® 2074 e Salmonella thyphimuirim ATCC® 2364. Por outro lado, Staphylococcus aureus ATCC® 1602 foi resistente as quinze bacteriocinas selecionadas neste trabalho. Seis linhagens de bactérias lácticas (BALs) foram selecionadas para avaliação das demais propriedades probióticas. Observou-se que uma dessas linhagens diferenciou-se por apresentar sobrevivência a pH 2,0 e a pH 3,0, enquanto as demais mostraram tolerância apenas a pH 3,0. Todas as linhagens selecionadas apresentaram a capacidade de tolerância a 0,3% de sais biliares, de se aderir à superfície de aço inoxidável e de resistência à clindamicina, eritromicina e gentamicina. Quanto às propriedades tecnológicas, todas as seis linhagens apresentaram capacidade de crescimento em leite e não produziram odor desagradável ou pós-acidificação do leite fermentado durante a estocagem a 4ºC por 28 dias. Notou-se, entretanto, diminuição, de, aproximadamente, 2,0 Log UFC.mL-1, na contagem de células viáveis ao final do período de estocagem. Finalmente, por meio da avaliação dos perfis de fermentação de carboidratos e de outras reações bioquímicas, duas das linhagens isoladas de leite humano foram identificadas como Enterococcus durans e quatro como Enterococcus avium. Os 12 resultados permitem concluir que o leite humano é fonte potencial de bactérias com potencial probiótico para aplicação industrial. / In addition to the nutritional aspect of paramount importance, it is clear the contribution of human milk for the development process of the intestinal tract of the newborn, an important mechanism of defense against infectious diseases. The role of human milk as a source of probiotic bacteria, major constituents of the intestinal microbiota, has been the topic of recent research. This work was carried out to determine and compare the composition of the microbiota of eight human milk samples and verify the potential use of this product as a source of probiotic bacteria. For this purpose, we used five selective culture media for counts of presumptive genera commonly found in human milk: lactococcal, enterococci, bifidobacteria and propionibactérias. The quantitative analysis of microbes showed a trend of decreasing counts as a function of time increased lactation. The qualitative analysis confirmed the presence of different kinds of potentially probiotic lactic acid bacteria with some variations between samples of human milk. In the second stage 800 colonies isolated from the five culture media and characterized as lactic acid bacteria were selected for their probiotic properties (bacteriocin production, tolerance to acid and bile salts, antibiotic resistance, adhesion to stainless steel plates) and technology (ability to grow and survive in milk). It was found that only 15 (1.9%) produced bacteriocin strains with activity against Listeria innocua L11 and Micrococcus luteus ATCC 4698®, strains used as an indicator, by the method of antagonism wells simultaneously, using MRS agar. Thirteen of these strains also showed activity against Bacillus cereus CTC 011, Listeria monocytogenes ATCC® 7644, Lactococcus lactis subsp. CTC 204 lactis and Lactobacillus helveticus ATCC 15009®. The two remaining strains showed activity mainly against Listeria monocytogenes ATCC 7644®. None of the fifteen cultures producing bacteriocins active against Gram-negative Escherichia coli ATCC 2074® and Salmonella thyphimuirim ATCC 2364®. Moreover, Staphylococcus aureus ATCC 1602® was resistant the fifteen bacteriocins selected in this work. Six strains of lactic acid bacteria (BALs) were selected for analysis of other probiotic properties. It was observed that one of these strains distinguished by presenting survival at pH 2.0 and pH 3.0 while the other showed only tolerance to pH 3.0. All strains were selected for the ability tolerance of 0.3% bile salts, of adhering to stainless steel surface and resistance to clindamycin, erythromycin and gentamycin. The technological properties, all six strains were capable of growth in milk and produced no unpleasant odor or post-acidification of the fermented milk during storage at 4°C for 28 days. It was noted, however, decreased from approximately 2,0 Log UFC.mL-1 in the viable cell count at the end of storage period. Finally, by evaluating the profiles of fermentation of carbohydrates and other biochemical reactions, two of the strains isolated from human milk have been identified as Enterococcus durans and Enterococcus avium as four. The results indicate that human milk is a potential source of probiotic bacteria with potential for industrial application.