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.

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.

Nisina é um peptídeo antimicrobiano natural produzido por Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454 durante a fase exponencial de crescimento. A bacteriocina é usada como conservante natural de alimentos, uma vez que mostra atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas e esporos. Tem potencial aplicação em inúmeros campos (farmacêutico, veterinário e cosméticos). O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética de crescimento bacteriano e a produção de nisina em biorreator, utilizando leite desnatado diluído, como um meio de cultura a baixo custo. Também foram avaliados os consumos de açúcar e proteína, formação de ácido lático e adsorção de nisina nas células produtoras durante os processos de produção de nisina. Pré-cultivos com 107 UFC.mL-1 de Lactococcus lactis foram cultivados em biorreator de 2 L contendo 25% de leite desnatado diluído em água (1,5 L, pH 6,7). Os ensaios foram esenvolvidos a 30°C por 52 horas, variando a agitação e aeração: (i) 200 rpm (0,0, 0,5, 1,0 e 2,0 L.min-1) e (ii) 100 rpm (0,0 e 0,5 L.min-1). A atividade de nisina foi avaliada pelo método de difusão em ágar, utilizando Lactobacillus sakei ATCC 15521 como microrganismo sensível à ação de nisina. A melhor concentração de nisina (62,68 mg.L-1 ou 2511,89 AU.mL-1), foi obtida em 16 horas, 200 rpm e sem aeração (kLa = 5,29 x 10-3 h-1). A adsorção de nisina nas células produtoras foram baixas (6,8 - 15,1%), quando comparadas com a atividade do sobrenadante. Estes resultados mostraram que o meio de cultivo composto por leite desnatado diluído favoreceu o crescimento celular e produção associada ao crescimento da nisina. Foram realizados estudos preliminares de liofilização (bioconservação) e purificação por cromatografia da nisina produzida em biorreator. A liofilização apresentou perda da atividade de nisina (24,8%), enquanto a purificação por cromatografia de interação hidrofóbica com resina Butyl-Sepharose, recuperou 40% da atividade da biomolécula, mostrando que ambos os processos poderão ser aplicados à bacteriocina. / Nisin is a natural antimicrobial peptide produced by Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454 during its exponential growth phase. The bacteriocin is used as natural food preservative due to its antimicrobial activity against Gram-positive bacteria and outgrowth of spores. This property allows its application in numerous fields (pharmaceutical, veterinary and cosmetic). The aim of this work was to study the bacterial growth kinetics of L. lactis and respective nisin production in bioreactor, using diluted skimmed milk as an inexpensive medium. During the production, the consumption of sugar and protein, lactic acid formation and nisin adsorption on the producer strain cells were evaluated. Pre-cultivation with 107 UFC.mL-1 of L. lactis were expanded in a 2 L bioreactor containing 25% diluted skimmed milk in water (1.5 L, pH 6.7). The assays were performed at 30°C for 52 hours, varying agitation and airflow rate: (i) 200 rpm (0.0, 0.5, 1.0 and 2.0 L.min-1) and (ii) 100 rpm (0.0, 0.5 L.min-1). Nisin activity was evaluated through diffusion assays using Lactobacillus sakei ATCC 15521 as sensitive strain. The best nisin concentration (62.68 mg.L-1 or 2511.89 AU.mL-1), was achieved at 16 hours, 200 rpm and with no airflow rate (kLa = 5.29 x 10-3 h-1). The quantity of nisin adsorbed by the producer cells were low (6.8 -15.1%) when compared to the quantity released in the supernatant. These results showed that diluted skimmed milk supported cell growth and growth-associated nisin. Preliminary assays of lyophilization (biopreservation) and purification by chromatography of nisin produced in bioreactor were performed. Lyophilization presented a loss of nisin activity (24.8%) while purification by hydrophobic interaction chromatography with Butyl-Sepharose column recovered 40% of the activity, showing that both processes can be applied to the bacteriocin.

O valor nutricional e as características físico-químicas fazem com que os produtos lácteos caprinos sejam muito apreciados e tenham um alto valor agregado. Muitas bactérias láticas (BAL) possuem a capacidade de produzir compostos com propriedades benéficas à saúde, inclusive vitaminas do grupo B, como a riboflavina (B2) e o folato (B9), que participam de importantes funções metabólicas. O presente estudo objetivou isolar e identificar BAL capazes de produzir folato e riboflavina, utilizando leite de cabra cru e de queijos de cabra como fonte, para em seguida, avaliar a produção destas vitaminas em leite de cabra UHT, para estimar uma possível aplicação na produção de derivados lácteos de cabra com teores mais altos destas vitaminas. Um total de 179 isolados de BAL, sendo 87 provenientes de leite e 92 de queijos, foram obtidas e analisados quanto à produção de folato e de riboflavina extracelular (EC) e intracelular (IC), empregando-se ensaios microbiológicos apropriados. A produção de folato em meio de cultura a 37ºC foi observada em 151 isolados (84,4%) e de riboflavina em 15 isolados (8,4%), sendo que 14 produziram as duas vitaminas concomitantemente. A média da produção folato total (EC + IC) foi 138,8 µg/L, sendo que em 77 isolados (51%) a produção estava acima da média. Houve diferença significativa entre as médias de produção de folato total pelos isolados de leite e de queijo. A média da produção de riboflavina total (EC + IC) foi 363,7 µg/L, sendo que em 9 isolados (60%) a produção foi acima da média. Com base no RAPD-PCR e sequenciamento da porção 16S do rDNA, foram obtidos 19 perfis genéticos diferentes e identificadas 7 espécies, com predominância de Streptococcus thermophilus (7 isolados), Weissella paramensenteroides (6 isolados) e Lactococcus lactis subsp. lactis (4 isolados). Oito isolados produtores de folato acima da média foram selecionados e submetidos à avaliação da produção de folato em leite de cabra UHT a 37°C, sendo 7 positivas, com média da concentração de folato total de 120,55 µg/L, variando de 12,97 a 261,91 µg/L. Os melhores produtores de folato em leite de cabra UHT foram Lc. lactis subsp. lactis FP368 e St. thermophilus FP34v, FP170v e FP268v. A concentração de folato produzido por estes isolados foi acima da média, evidenciando seu interessante potencial de aplicação na produção de novos derivados lácteos caprinos com teores aumentados desta vitamina. Por outro lado, não foi possível detectar a produção de riboflavina em leite de cabra por nenhum dos isolados testados. / Due to the high nutritional value and physicochemical characteristics, goat milk and cheeses are highly appreciated. Many strains of lactic acid bacteria (LAB) are able to produce vitamins from the B complex, such as riboflavin (B2) and folate (B9). These vitamins have important metabolic roles. The present study aimed to isolate riboflavin- and folate-producing LAB strains from goat milk and cheeses, and evaluate the potential application of those strains in the production of goat dairy products with higher content of these vitamins. A total of 179 LAB isolates were obtained from milk (87) and cheese (92) samples. The isolates were evaluated for production of extra (EC) and intracellular (IC) riboflavin and folate, applying appropriate microbiological methods. Among these isolates, 151 (84.4%) were able to produce folate, while 15 (8.4%) displayed the ability to produce riboflavin, and 14 produced both vitamins. The average production of total folate (EC + IC) was 138.8 µg/L, and the amount of folates produced by 77 isolates (51%) were above this average. The differences observed for the average production of total folate from milk and cheese isolates were statistically significant. For total riboflavin (EC+ IC), the average rate was 363.7 µg/L. Nine isolates (60%) presented production rates above the average. No significant difference was observed between the average production of total riboflafin from milk or cheese isolates (319.3 µg/L and 379.8 µg/L, respectively). Based on RAPD-PCR and 16S rDNA sequencing, 19 different genetic profiles were obtained and 7 species were identified, with predominance of Streptococcus thermophilus (7 isolates), Weissella paramensenteroides (6 isolates), and Lactococcus lactis subsp. lactis (4 isolates). Eight isolates that produced folate above the average were selected and tested for vitamins production in UHT goat milk at 37°C. Seven isolates produced an average of 120.55 µg/L of folate in the milk and concentration varied from 12.97 to 261,91 µg/L. The best folate producers were Lactococcus lactis subsp. lactis FP368, Streptococcus thermophilus FP34v, Streptococcus thermophilus FP170v and Streptococcus thermophilus FP268v. The amount of folate produced by these isolates surpassed the average, and was above the amounts described in other studies, evidencing their potential application in the production of goat dairy products with higher content of folate. None of the tested isolates was able to produce riboflavin in UHT goat milk.

No Brasil, o papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) é uma das aves mais procuradas como animal de estimação e comercializadas ilegalmente. Na literatura pouco é descrito sobre a microbiota intestinal de aves silvestres. O trato intestinal das aves é composto por inúmeras e diferentes espécies bacterianas. A grande maioria são bactérias gram-positivas pertencentes ao grupo de bactérias ácido-láticas. Este estudo teve como objetivo isolar e identificar a presença de bactérias dos gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus e Lactococcus na microbiota entérica de papagaios Amazona aestiva de vida livre e de cativeiro. Para isto foram coletadas amostras de 26 aves de vida livre e de 26 aves procedentes de dois criadouros comerciais. O Enterococcus foi o gênero que apresentou maior freqüência de isolamentos (100%), seguido dos gêneros Pediococcus (63,46%), Lactobacillus (28,84%), Lactococcus e Bifidobacterium (15,38%). Foram isoladas 12 espécies de Enterococcus, sendo o E. faecium a espécie que apresentou maior ocorrência de isolamento, presente em 63,46% das aves, seguido por E. faecalis isolado em 57,69% das aves, Enterococcus sp. identificado em 46,15% das aves, E. hirae em 30,76% e E. raffinosus em 19,23%. Seis espécies de Pediococcus foram isoladas, sendo que P. pentosaceus foi a mais freqüente e esteve presente em 57,69% das aves. Foram isoladas cinco (5) espécies de Lactococcus, sendo L. lactis subsp. cremoris isolados em 3,84% das aves e Lactococcus sp. em 9,61%. Lactobacillus apresentou uma maior diversidade, com 14 espécies identificadas, sendo as mais freqüentes L. coryniformis subsp. torquens e L. sanfrancisco com 7,69% de aves positivas para cada espécie. Três (3) espécies de Bifidobacterium foram isoladas, sendo B. bifidum identificado em 9,61% das aves. Estudos complementares precisam ser conduzidos para uma melhor compreensão da microbiota intestinal das aves silvestres, assim como analisar as similaridades e diferenças com as aves domésticas, o que permitirá um manejo apropriado e menos empírico desta espécie em cativeiro. / In Brazil, Blue-fronted Parrot (Amazona aestiva) has been widely owned as a pet bird and, therefore, one of the Brazilians birds most frequently traded illegally in the Black Market. There are few reports in the current literature regarding to the microbiota of wild birds. The gastrointestinal tract of these birds has a wide variety of bacterial species; most of them are Gram positive bacteria and belongs to the lactic acid group. The present study has isolated and identified Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus, and Lactococcus bacterias present in fecal samples of wild and captive Amazona aestiva parrots. Fifty two fecal samples were collected from 26 wild parrots and 26 parrots from commercial breeders. Enterococcus genus was the most frequently isolated (100%), followed by Pediococcus (63.46%), Lactobacillus (28.84%), Lactococcus and Bifidobacterium (15.38%). Twelve species of Enterococcus were identified. E. faecium was the most frequently isolated from the birds representing 63.46%, followed by E. faecalis (57.69%), Enterococcus sp. (46.15%), E. hirae (30.76%), and E. raffinosus (19.23%). P. pentosaceus was identified from 57.69% of the parrots. This specie was the most frequently isolated. Five different species of Lactococcus were found out. Lactococcus sp. was identified from 9.61% of the birds, while L. lactis subsp. lactis represented 3.84%. Fourteen different species of Lactobacillus were isolated, showing the biggest diversity among all the studied genera. L. coryniformis subsp. torquens and L. sanfrancisco were isolated from 7.69% of the birds. Three different species of Bifidobacterium were isolated, and B. bifidum was identified in 9.61% of the birds, being the most frequently isolated. Further studies are needed to a better comprehension of the microbiota in wild birds. Besides comparing differences and similarities between wildlife parrots and pet birds will allow appropriate and less empiric management of those birds in captivity.

O charque é um produto cárneo tipicamente brasileiro, salgado e seco ao sol, ainda produzido de maneira artesanal. Durante sua produção há uma etapa de fermentação, realizada pela microbiota naturalmente presente na matéria-prima, o que dificulta a padronização do produto, e pode influenciar negativamente em suas características sensoriais e qualidade microbiológica. O controle da etapa de fermentação do charque seria uma alternativa para minimizar este problema e, neste contexto, as bactérias láticas produtoras de bacteriocinas se enquadram de forma interessante. A microbiota autóctone de charque inclui principalmente bactérias láticas e micro-organismos halofílicos e halotolerantes, sendo assim, este produto apresenta potencial como fonte para o isolamento de novas bactérias láticas produtoras de bacteriocinas. Assim, este trabalho teve por objetivo isolar e identificar culturas de bactérias láticas produtoras de bacteriocinas naturalmente presentes no charque, caracterizar parcialmente as bacteriocinas produzidas por essas culturas, avaliar seu potencial de aplicação neste produto para a melhoria de sua qualidade microbiológica e avaliar seu efeito na ecologia microbiana do charque, nas diferentes etapas de sua fabricação. Através da técnica de tripla camada em ágar foi isolada uma cepa de Lactococcus lactis subsp. lactis apresentando o gene codificador para nisina Z e com capacidade de inibir, in vitro, micro-organismos medianamente e altamente halotolerantes isolados de charque, além de outros micro-organismos deteriorantes e patogênicos importantes em alimentos, como Lactobacillus spp., Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. A bacteriocina produzida pela cepa isolada neste estudo também possui características interessantes para sua aplicação na bioconservação de alimentos, como resistencia ao calor, presença de agente químicos e altos teores de NaCl, além de não ser afetada pelo pH. A aplicação dessa cepa em charque modelo resultou na redução de até 2 ciclos log na população de micro-organismos halotolerantes, indicando apresentar um potencial de aplicação como agente de bioconservação do produto. Os ensaios de avaliação da ecologia microbiana, empregando DGGE, indicaram que a fermentação natural do charque ocorreu com a participação de bactérias láticas dos gêneros Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus e de micro-organismos halotolerantes do gênero Staphylococcus. Além disso, os estudos referentes à dinâmica populacional demonstraram que a adição da cepa bacteriocinogênica ao charque não influenciou, de forma qualitativa, as populações presentes no produto. / Charqui is a Brazilian traditional meat product, salted and sun-dried, still manufactured without control of the fermentation step, which is performed by the indigenous microbiota. This fact interferes on the standardization of the product and can negatively affect the sensorial properties and microbiological quality. The application of a known microbiota would be an alternative to minimize this problem and the bacteriocin-producing lactic acid bacteria can can fit in this purpose. The charqui indigenous microbiota mainly includes lactic acid bactéria and halophilic and halotolerant microorganisms, therefore, this product presents a potencial as a source for the isolation of new bacteriocin-producing lactic acid bacteria. The aim of the present work was to isolate and identify bacteriocin-producing lactic acid bacteria from charqui, characterize the bacteriocins produced by the isolated culture, evaluate its potential as biopreservative in charqui and its influence on the microbial populations during the manufacture of the product. A bacteriocinogenic Lactococcus lactis subsp. lactis strain was isolated from charqui through the triple-layer agar technique. This strain produces a nisin-like bacteriocin capable to inhibit in vitro medium and highly halotolerant bacteria isolated from charqui and other food-borne pathogenic and spoilage microorganisms. The application of this strain for charqui manufacturing caused a reduction of up to 2 log in the halotolerant bacteria population, evidencing its potential application for charqui biopreservation. Studies in the populational dynamics using DGGE indicated that the presence of the bacteriocinogenic strain did not affect the microbial populations in the product.