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Avaliação da expressão de genes de virulência por Listeria monocytogenes em alimentos modelos / Expression of virulence genes by Listeria monocytogenes in model food systems

Lilian Pereira Silva 01 April 2015 (has links)
O controle da contaminação de alimentos por Listeria monocytogenes é um desafio para a indústria, pois a bactéria é tolerante a muitas condições adversas que são empregadas para conservação de alimentos. L. monocytogenes é uma bactéria patogênica e pode causar doença de natureza não entérica grave, em pessoas imunocomprometidas, idosas e durante a gestação. No presente estudo foi avaliada a expressão gênica de duas linhagens L. monocytogenes IAL 633 sorotipo 1/2a mais comumente isoladas de alimentos e L. monocytogenes ATCC 19115 sorotipo 4b mais comumente encontradas em surtos hospitalares, utilizando caldos modelos formulados a partir de extratos de carne e peptona de peixe, suplementados ou não com glicose, cloreto de sódio, orégano, pimenta do reino e uma mistura desses ingredientes. Os caldos modelos formulados e suplementados ou não com os ingredientes foram incubados por 1 hora a 25ºC e em seguida, foi realizada extração de RNA e síntese de DNA complementar (cDNA). O cDNA foi amplificado e quantificado por PCR em tempo real, com primers para os genes alvos prfA, inlA, actA e hly, que codificam respectivamente o fator regulador positivo, internalina A, actina e hemolisina, relacionados à virulência desta bactéria. L. monocytogenes IAL 633 sorotipo 1/2a cultivada em caldo de carne acrescido de glicose diminuiu a expressão de prfA, actA e hly, enquanto que em caldo de peixe acrescido do mesmo ingrediente, foi observada maior expressão para os genes inlA, actA e hly. Nos caldos de carne acrescidos de cloreto de sódio houve aumento da expressão de hly em L. monocytogenes ATCC 19115 sorotipo 4b, mas o mesmo ingrediente causou redução da expressão dos genes inlA, actA e hly em L. monocytogenes IAL 633. Em caldo de peixe adicionado de cloreto de sódio, houve concordância no efeito observado para as duas culturas de L. monocytogenes avaliadas, com menor expressão dos genes inlA e prfA. Com pimenta do reino em caldo carne foi observado aumento da expressão de actA para L. monocytogenes ATCC 19115 e redução dos genes prfA, inlA, actA e hly para L. monocytogenes IAL 633. Já em caldo de peixe acrescido de pimenta do reino, a modulação gênica ocorreu somente para L. monocytogenes ATCC 19115, com redução do gene prfA e aumento inlA e actA. O orégano foi o ingrediente que mais afetou a expressão gênica de L. monocytogenes nas condições estudadas, com aumento da expressão de actA em caldo de carne e redução de hly, para L. monocytogenes ATCC 19115. Em contrapartida, para L. monocytogenes IAL 633 ocorreu a repressão dos mesmos genes e também de inlA e prfA, enquanto que em caldo de peixe ocorreu redução somente para o gene prfA. Ainda, em caldo de peixe acrescido de orégano foi observado redução da expressão dos genes prfA e inlA, porém aumento na expressão de actA e hly para L. monocytogenes ATC 19115. A combinação de todos os condimentos também afetou a expressão gênica, sendo que em caldo de carne houve aumento da expressão dos genes prfA e inlA, porém foi reduzida a expressão de actA para L. monocytogenes ATCC 19115. Para a mesma linhagem (ATCC 19115), em caldo de peixe ocorreu a redução da expressão dos genes prfA, inlA e actA. L. monocytogenes IAL 633 em caldo de carne com a mistura de ingredientes teve reduzida a expressão dos genes inlA e actA, essa redução também foi detectada em caldo de peixe para o gene prfA. No presente estudo foi possível observar uma repressão de todos os genes alvos estudados para L. monocytogenes IAL 633 sorotipo 1/2a quando incubada em caldo de carne suplementado com os diferentes ingredientes, mas o mesmo padrão não foi observado para L. monocytogenes ATCC 19115 sorotipo 4b, indicando a complexidade da expressão gênica em função dos componentes de alimentos. / The control of food contamination by Listeria monocytogenes is a challenge for the industry because the bacterium is tolerant to many adverse conditions applied in food preservation. L. monocytogenes can cause serious non-enteric disease in immunocompromised persons, in the elderly and during pregnancy. In the present study it was evaluated the gene expression of two strains, L. monocytogenes IAL 633 serotype 1/2a (most commonly isolated from food) and Listeria monocytogenes ATCC 19115 serotype 4b (more common in clinical cases). Model broths were prepared with meat extract and fish peptone, supplemented or not with glucose, sodium chloride, oregano, black pepper and a mixture of these ingredients. The formulated model broths supplemented or not with the ingredients were incubated for 1 hour at 25° C and next, RNA extraction was performed and complementary DNA (cDNA) was synthesized. The cDNA was amplified and quantified by Real Time PCR with primers for the target genes: positive regulatory factor (prfA), internalin A (inlA), actin (actA) and hemolysin (hly). L. monocytogenes IAL 633 serotype 1/2a grown in meat broth plus glucose decreased expression prfA, actA and hly, while in fish broth, increased expression was observed for inlA, hly, and actA genes. In meat broth added sodium chloride, increased hly expression was observed for L. monocytogenes ATCC 19115 serotype 4b but the same ingredient caused a decrease of the expression of genes inlA and hly in L. monocytogenes IAL 633. In fish broth added sodium chloride, for the two cultures of L. monocytogenes evaluated there was a lower expression of inlA and prfA gene in comparison with the control. With meat broth containing black pepper, it was observed an increased actA expression for L. monocytogenes ATCC 19115 and lower expression of prfA, inlA, actA gene; for L. monocytogenes IAL 633 lower expression of hly was observed in this broth formulation. In fish gravy plus black pepper, modulation of gene expression occurred only in L. monocytogenes ATCC 19115 that showed decrease for prfA and increase for inlA and actA. Oregano was the ingredient that affected most the gene expression of L. monocytogenes under the conditions studied, with increased actA expression in broth and hly reduction for L. monocytogenes ATCC 19115. However, for L. monocytogenes IAL 633 there was repression of the inlA and prfA genes, in fish stock was reduced only for prfA gene. Also in fish stock plus oregano was observed reduction of prfA and inlA genes, but increased expression of the actA and hly for L. monocytogenes ATC 19115. The combination of all the condiments also caused different effects on gene expression, and in broth increased the expression of genes prfA and inlA, but reduced the actA expression for L. monocytogenes ATCC 19115, for the same strain (ATCC 19115) broth fish was a reduction of prfA, inlA and actA genes. L. monocytogenes IAL 633 in broth with the mixture of ingredients reduced the expression of inlA and actA genes, this reduction were also seen in fish broth for the prfA gene. L. monocytogenes has complexity of the modulation of the expression of virulence factors in food, but in the present study it was possible to observe a repression in the modulation pattern of all target genes studied L. monocytogenes IAL 633 serotype 1/2a when incubated in broth supplemented with different ingredients, which did not occur for L. monocytogenes ATCC 19115 serotype 4b.
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Bioconservação de pescado (surubim Pseudoplatystoma sp) com utilização da bactéria lática bacteriocinogênica (Carnobacterium maltaromaticum C2) e de extratos vegetais de alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham.) / Biopreservation of fish (surubim Pseudoplatystoma sp.) with the use of bacteriocinogenic lactic acid bacteria (Carnobacterium maltaromaticum C2) and hidroalcoholic extracts of alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham.)

Fernanda Barbosa dos Reis 26 February 2010 (has links)
Alimentos minimamente processados refrigerados prontos para o consumo podem veicular a bactéria Listeria monocytogenes, causadora de infecções graves principalmente em pessoas imunocomprometidas e mulheres grávidas. A aplicação de tratamentos combinados em alimentos é uma alternativa promissora para inibição efetiva de L. monocytogenes e, neste sentido, no presente trabalho foi estudado efeito inibitório de preparações de alecrim pimenta e de bactérias láticas. Foi determinada a concentração inibitória mínima (CIM) de preparações líquidas e secas de alecrim pimenta, em diferentes temperaturas, combinadas ou não com linhagens da bactéria lática C. maltaromaticum (C2, A9b- e A9b+). O uso combinado de culturas de C. maltaromaticum produtoras (C2, A9b+) e não produtora de bacteriocina (A9b-) com ou sem EAP (extrato hidroalcoólico de alecrim pimenta) frente a L. monocytogenes também foi determinado em sistemas de pescado (caldo de peixe modelo, caldo de surubim e homogeneizado de surubim) mantidos a 5ºC por 35 dias. Os resultados de CIM de EAP frente a L. monocytogenes foram de 1,34µl/ml e 0,89µl/ml, respectivamente a 37°C e 5°C, mostrando que houve sinergismo entre EAP e temperatura de refrigeração. Dentre as preparações de alecrim pimenta testadas, EAP apresentou a maior atividade antilisteriana, mas também inibiu as carnobactérias. Não ocorreu sinergismo de EAP combinado com a bacteriocina de C. maltaromaticum C2. Em experimentos de co-inoculação em modelos de pescados, as monoculturas de L. monocytogenes e de C. maltaromaticum (C2, A9b+ e A9b-) alcançaram populações finais entre 106-108 UFC/ml. Em caldo de peixe modelo, EAP sozinho e combinado com culturas de C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) apresentou efeito inibitório frente L. monocytogenes. Contudo, C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) sem EAP causou pequena inibição de L. monocytogenes. Em caldo de surubim, C. maltaromaticum C2 foi a bactéria lática mais eficiente para inibir L. monocytogenes e houve produção de bacteriocina. Em homogeneizado de surubim com alto nível de inoculação, EAP sozinho e combinado com culturas de C. maltaromaticum (A9b- ou A9b+) apresentou maior efeito inibitório frente L. monocytogenes, enquanto que C. maltaromaticum C2 com EAP inibiu transitoriamente L. monocytogenes, que atingiu população final de aproximadamente 106 UFC/ml. C. maltaromaticum C2 ou A9b- inoculados em homogeneizado de surubim com alto nível de inoculação e sem EAP reduziram 3 log de UFC/ml de L. monocytogenes, mas na mesma condição foi observada a inibição de apenas 1 log de UFC/ml para C. maltaromaticum A9b+. Em homogeneizado de surubim com baixas populações iniciais de L. monocytogenes (<10 UFC/ml) foi observado que EAP sozinho e combinado com culturas de C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) apresentou efeito anilisteriano. Entretanto, C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) sem EAP não inibiu L. monocytogenes. Foi observado que o uso de EAP e de culturas de carnobactérias tem potencial para inibir L. monocytogenes em pescados e que as aplicações devem ser estudadas cuidadosamente, considerando a influência da matriz alimentícia. / Minimally processed ready-to-eat foods may be contaminated with Listeria monocytogenes, which causes severe infection mainly in immunocompromised persons and in pregnant women. The application of combined treatments in foods is a promising alternative for the effective inhibition of L. monocytogenes and, in this work, the inhibitory effect of alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham.) and lactic acid bacteria was studied. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of liquid and dried preparations of alecrim pimenta was determined in different temperatures, combined or not with strains of Carnobacterium maltaromaticum (C2, A9b- and A9b+). The combined use of cultures of C. maltaromaticum bacteriocin-producing (C2 and A9b+).and non bacteriocin-producing (A9b-) with or without EAP (hydroalcoholic extract of alecrim pimenta) towards L. monocytogenes was also determined in model fish systems (fish model broth, surubim fish broth and surubim homogenate, at 5°C for 35 days. The results of MICs of EAP against L. monocytogenes were 1.34 µl/ml and 0.89 µl/ml, respectively at 37ºC and 5°C, indicating synergistic effect between EAP and low temperature. Among the preparations of alecrim pimenta tested, EAP showed the highest antilisterial activity, but it also inhibited carnobacteria. No synergistic effect of EAP combined with bacteriocin of C. maltaromaticum C2 was observed. In co-inoculation studies in model fish systems, monocultures of L. monocytogenes and C. maltaromaticum (C2, A9b+ and A9b-) reached final populations of 106-108 CFU/ml. In fish model broth, EAP alone and combined with cultures of C. maltaromaticum (C2- or A9b or A9b+) presented inhibitory effect against L. monocytogenes. However, C. maltaromaticum (C2 or A9b- or A9b+) without EAP caused weak inhibition of L. monocytogenes. In surubim fish broth, C. maltaromaticum C2 was the most efficient culture for inhibiting L. monocytogenes and bacteriocin was produced. In surubim homogenate with high inoculation level, EAP alone and combined with cultures of C. maltaromaticum (A9b- or A9b+) presented stronger inhibitory effect towards L. monocytogenes, while C. maltaromaticum C2 with EAP caused only initial inhibition of L. monocytogenes, that reached final population of ca. 106 CFU/ml. C. maltaromaticum C2 or A9b- inoculated in surubim homogenate with high inoculation level without EAP reduced 3 log of CFU/ml of L. monocytogenes, but in the same condition it was observed only the reduction of 1 log of CFU/ml for C. maltaromaticum A9b+. In surubim homogenate with low initial populations of L. monocytogenes (<10 CFU/ml) it was observed that EAP alone and combined with co-cultures of C. maltaromaticum (C2 or A9b- or A9b+) presented antilisterial effect. However, C. maltaromaticum (C2 or A9b- or A9b+) without EAP did not inhibit L. monocytogenes. It was observed that the use of EAP and cultures of carnobacteria have potential to inhibit L. monocytogenes in fish and that the applications should be carefully studied, considering the influence of food matrix.
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Pesquisa de genes de virulência em cepas de Listeria monocytogenes e Listeria innocua originárias de carne suína e ambiente de abatedouros e açougues / Research of virulence genes in strains of Listeria monocytogenes and Listeria innocua originated from pork and slaughterhouse and meat market environment

Luisa Zanolli Moreno 23 May 2013 (has links)
Introdução - A bactéria Listeria monocytogenes é um agente zoonótico transmitido, principalmente, por alimentos. Dentre as fontes de contaminação, destacam-se os produtos de origem láctea, carnes e embutidos, além dos ambientes da indústria de processamento alimentício. Na última década, foram detectadas cepas de L. monocytogenes e L. innocua, em ambiente de frigoríficos e alimento. Estas apresentavam variação na intensidade da virulência para células eucarióticas decorrente de mutações nos genes de virulência. Esta alteração em ambas as espécies, e o relato de um caso fatal de listeriose humana ocasionada por L. innocua atípica demandam atenção, pois apresentam maior risco à saúde da população exposta a estes ambientes e alimentos tornando-se, portanto, uma importante questão de saúde pública. Objetivo - Pesquisar genes de virulência em cepas de L. monocytogenes e L. innocua, isoladas em pontos da linha de abate suíno e do comércio de carne no Estado de São Paulo. Material e Métodos Foram estudadas 40 cepas, dentre estas, isolados de L. monocytogenes e L. innocua com atividade hemolítica atípica. Foram realizados testes de atividade hemolítica e produção de fosfolipase A para caracterização dos isolados. A detecção dos genes de virulência foi realizada através da reação em cadeia pela polimerase (PCR). Para confirmação das sequências amplificadas e a análise das mesmas, os fragmentos obtidos foram sequenciados. A identificação molecular das espécies foi realizada por análise filogenética dos genes prs e 16S rRNA. Resultados Dos 40 isolados, cinco de L. monocytogenes e sete de L. innocua apresentaram atividade hemolítica atípica, sendo que nestes últimos também foi observado halo atípico no meio ALOA. As cepas de L. monocytogenes foram positivas para a detecção de todos os genes de virulência estudados. Dois dos isolados atípicos de L. innocua também foram positivos para todos os genes e os outros cinco foram positivos para hly, plcA e inlC. Foram detectadas mutações nas proteínas InlC, InlB, InlA, PI-PLC, PC-PLC e PrfA, nas cepas atípicas, que resultaram em alterações nas suas estruturas secundárias que podem explicar o fenótipo desses isolados. A confirmação de espécie apenas foi alcançada com a análise filogenética do 16S rRNA. Conclusões A partir desses resultados, foi proposta a utilização dos genes prfA, plcB e inlB, como forma de triagem, para diferenciar as espécies L. monocytogenes e L. innocua, de modo a complementar os testes fenotípicos / Introduction - The bacterium Listeria monocytogenes is a zoonotic agent transmitted, mainly, by food. Among the sources of contamination, stands out dairy products, meat and the environments of food processing industry. In the last decade, strains of L. monocytogenes and L. innocua have been detected in food and slaughterhouses environment. These presented variation in the intensity of virulence to eukaryotic cells due to mutations in the virulence genes. These changes in both species, and the report of a fatal case of human listeriosis caused by atypical L. innocua demand attention, because they present greater risk to the health of the population exposed to these environments and food and, therefore, it is an important public health issue. Objective - To search for the virulence genes in strains of L. monocytogenes and L. innocua isolated in points of swine slaughter line and meat trade in Sao Paulo State. Material and Methods 40 strains were studied, among these, isolates of L. monocytogenes and L. innocua with atypical hemolytic activity. Tests of hemolytic activity and production of phospholipase A were performed for isolates characterization. The detection of virulence genes was performed through polymerase chain reaction (PCR). For confirmation of the amplified sequences and analysis of the same, the obtained fragments were sequenced. The molecular identification of species was performed by phylogenetic analysis of 16S rRNA and prs genes. Results - Of the 40 isolates, five L. monocytogenes and seven L. innocua showed atypical hemolytic activity, and in these last ones an atypical halo was also observed in ALOA medium. The L. monocytogenes strains were positive for detection of all virulence genes studied. Two atypical L. innocua isolates were also positive for all genes and the other five were positive for hly, plcA and inlC. Mutations in InlC, InlB, InlA, PI-PLC, PC-PLC and PrfA proteins were detected, in the atypical strains, which resulted in changes in their secondary structures that may explain the isolates phenotype. Species confirmation was achieved only with phylogenetic analysis of 16S rRNA. Conclusions - From these results, it was proposed the use of prfA, plcB and inlB genes as a way of screening, to differentiate the species L. monocytogenes and L. innocua, in order to complement the phenotypic tests
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Perfil genotípico de cepas de Listeria monocytogenes isoladas de alimentos: análise crítica das técnicas de PCR e PFGE e importância para a Saúde Pública. / Genotype profile of cepas of would listeria monocytogenes isolated of foods: critical analysis of the techniques of PCR and PFGE and importance for the public health.

Gillian Alonso Arruda 31 May 2006 (has links)
Devido à gravidade da manifestação clínica e pelas altas taxas de mortalidade em populações de risco, o controle e a prevenção da listeriose, doença causada pela L. monocytogenes, representa um importante desafio às autoridades sanitárias. A dificuldade de recuperar organismos envolvidos nos surtos, a sub-notificação e a demora na realização de análises convencionais são alguns dos fatores que retardam ou impedem intervenções em situações de surto. Com o advento da biologia molecular,novas técnicas têm sido empregadas para a identificação e tipificação da L. monocytogenes, com o intuito de contribuir com os estudos epidemiológicos e de vigilância sanitária de alimentos. O presente estudo visou confirmar a taxonomia e o perfil genotípico de 31 cepas isoladas de diversos tipos de carne, supostamente identificadas como L. monocytogenes, por intermédio das técnicas de Reação de Cadeia pela Polimerase (PCR), com o emprego de iniciadores de identificação dos genes 16S rRNA e Internalina A e B, para confirmação da espécie. Os resultados indicaram que apenas 20 (65%) das cepas foram confirmadas como sendo da espécie investigada. Foi realizada ainda a avaliação de similaridade nas 20 cepas confirmadas, através da Eletroforese em Campo Pulsado (PFGE), que revelou grande diversidade genotípica, caracterizada por 18 diferentes perfis, segundo o coeficiente de similaridade de Pearson. Os resultados demonstraram que as técnicas moleculares são de grande utilidade para a identificação e tipificação de L. monocytogenes, caracterizando-se como importantes ferramentas epidemiológicas. / Due to the seriousness of clinical manifestations and high rates of mortality of the listeriosis disease in populations at risk, control and prevention of this disease, caused by L. monocytogenes, represent an important challenge to sanitation authorities. Difficulties of recovering organisms involved in outbreaks; sub notification; and, the delay in accomplishing conventional analysis are some of the factors that slow-down or even prevent health interventions in outbreak occurrences. With the advent of the molecular biology, new techniques have been employed for identifying and typifying the L. monocytogenes aiming at contributing to studies on epidemiology and sanitary surveillance of foods. The present study aimed at ratifying the taxonomy and the genotypic profile of 31 isolated stocks of varied types of meats supposedly identified as L. monocytogenes by means of the Polymerase Chain Reaction (PCR) employing identification starters of genes 16 rRNA and A and B Internalin in order to confirm the species. Results indicated that only 20 (65.0%) of the stocks were confirmed as being from the investigated species. Another evaluation of similarity were also carried out along with the 20 stocks ratified through pulsed field gel electrophoresis (PFGE), which disclosed a great genotypic diversity characterized by 18 different profiles, according to the Pearson’s similarity coefficient. Results demonstrated that the molecular techniques are very helpful for identifying and typifying the L. monocytogenes, characterizing themselves as important epidemiological tools.
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Controle de patógenos de importância alimentar utilizando ramnolipídeo e óleoresina de Apium graveolens / Control of foodborne pathogens using rhamnolipid and Apium graveolens oilresin

Mayer, Debora Mariana Drappé 06 October 2017 (has links)
O controle bacteriano na indústria alimentícia é de extrema importância uma vez que os microrganismos são responsáveis por causar contaminações persistentes, levando à deterioração do alimento e à transmissão de doenças. Este trabalho teve por objetivo avaliar o potencial antimicrobiano do biossurfatante ramnolipídeo (RL) e de óleoresinas (OR) de aipo, noz moscada, alho, gengibre, pracaxi, patauá e buriti frente as bactérias patogênicas alimentares Listeria monocytogenes, Bacillus cereus e Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC). O OR de aipo foi avaliado individualmente e em combinação com o RL. A atividade antimicrobiana foi determinada pelo método de microdiluição em caldo - concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Biofilmes de L. monocytogenes e B. cereus foram formados em placas de microtitulação de poliestireno, respectivamente, nos meios de cultivo triptona de soja com extrato de levedura (TSYE) e caldo nutriente (CN) à 37ºC por 48 h e avaliados através da quantificação da biomassa e viabilidade celular após tratamento com os antimicrobianos. O RL apresentou efeito bacteriostático com CIM 125 &#956g/mL frente a L. monocytogenes e para B. cereus observou-se ação bactericida com CBM de 31,25 &#956g/mL. A triagem preliminar mostrou que, dentro da faixa das concentrações testadas, os óleos de buriti, pracaxi, patauá, alho e gengibre não apresentaram CIM frente aos patógenos. O OR de aipo inibiu o crescimento de L. monocytogenes e B. cereus com CIM de 3% e 0,75%, respectivamente. A combinação de 125 &#956g/mL de RL e 3% de óleo de aipo foi bacteriostática para L. monocytogenes, enquanto para B. cereus a combinação dos agentes foi bacteriostática com menor valor de CIM (7,81 &#956g/mL de RL e 0,19% de OR de aipo), sugerindo efeito sinérgico. A linhagem de Escherichia coli (EHEC) foi resistente aos agentes nas concentrações testadas. O RL removeu 70,7% dos biofilmes de L. monocytogenes após 24 h de tratamento, entretanto a redução da viabilidade celular foi maior após 2 h de contato com RL inibindo 66,6%. O OR de Aipo (6%) foi capaz de reduzir 57,1% da viabilidade celular após 24 h de tratamento, já a combinação do RL com OR de aipo foi eficaz em todos os tempos de tratamentos, com redução média de 49,5% de células viáveis do biofilme de L. monocytogenes. Para o biofilme de B. cereus o melhor tratamento (13h) com RL (31,25 &#956g/mL) removeu 71,5% do biofilme, enquanto que a combinação com o OR de aipo (15,62 &#956g/mL + 0,38%) foi capaz de remover 79,5% da biomassa. O RL (62,50 &#956g/ mL) mostrou inibição média de 85,4% da viabilidade celular de biofilme de B. cereus. O melhor tratamento com OR de aipo (1,50%) reduziu a viabilidade celular de B. cereus em 51,2%, após 2 h; e quando combinado com RL (15,62 &#956g/ mL + 0,38%) em 71,8%. RL e OR de aipo mostraram ação antimicrobiana frente a células planctônicas e sésseis de L. monocytogenes e B. cereus, sugerindo potencial para desenvolvimento de novas formulações naturais visando o controle destes patógenos alimentares. / Bacterial control in the food industry is very important once many microorganisms are responsible for causing persistent contamination, leading to food deterioration and disease transmission. Research and development of natural antimicrobial agents is a trend of the market that has been gaining increasing interest. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial potential of the rhamnolipid biosurfactant (RL) and celery oleoresin (OR) against food pathogens Listeria monocytogenes, Bacillus cereus and Escherichia coli enterohemorrhagic (EHEC) both in planktonic and in biofilms forms. Celery OR was evaluated individually and in combination with RL. Antimicrobial activity was determined by the broth microdilution method and expressed as minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). Biofilms of L. monocytogenes and B. cereus were formed in polystyrene microtiter plates, respectively, in tryptone yeast extract (TSYE) and nutrient broth (NB) media at 37°C for 48 h. Biofilms were evaluated by quantification of biomass and cell viability after treatment with antimicrobials. RL presented bacteriostatic effect showing MIC of 125 &#956g/mL against L. monocytogenes and a bactericidal effect at 31.25 &#956g/mL against B. cereus. Preliminary screening showed that, within the range of tested concentrations, buriti, pracaxi, patauá, garlic and ginger oils did not show minimal inhibitory concentration against pathogens. Celery OR inhibited the growth of L. monocytogenes and B. cereus at MIC of 3% and 0.75%, respectively. The combination of 125 &#956g/mL RL and 3% celery oil was bacteriostatic for L. monocytogenes, while for B. cereus the combination effect was also bacteriostatic at a lower MIC (7.81 &#956g/mL RL and 0.19% celery OR), suggesting synergistic effect. Escherichia coli strain (EHEC) was resistant to all agents at the concentration tested. The biofilms of L. monocytogenes were removed by 70.7% after 24 h of treatment using RL (250 &#956g/mL), however, at shorter time (2 h) were more effective in reducing cell viability, showing an inhibition of 66,6%. Celery OR (6%) was able to reduce 57.1% of cell viability after 24 h of treatment, and the combination of RL and celery OR was effective at all treatment times, with a mean reduction of 49.5% of viable L. monocytogenes biofilm cells. Biofilms of B. cereus treated with RL (31.25 &#956g/ml) for 13 h were removed in 71.5%, while the combination of RL with celery OR (15.62 &#956g/mL + 0.38%) was able to remove 79.5%. The RL (62.50 &#956g/mL) reduced B. cereus biofilm viability by a mean of 85.4%. Treatment with celery OR (1.50%) reduced the cell viability of B. cereus in 51.2% after 2h and when combined with RL (15.62 &#956g/ mL + 0.38%) in 71.8%. The RL and celery OR showed antimicrobial activity against planktonic and sessile cells of L. monocytogenes and B. cereus suggesting potential to development of new natural formulations to control these food pathogens.
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Avaliação de oleuropeína e de sanitizantes químicos, isolados ou associados, para eliminação de biofilmes de Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes e Escherichia coli em superfícies inertes / Evaluation of oleuropein and chemical sanitizers, alone or in combination, to eliminate biofilms of Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes and Escherichia coli on inert surfaces

Dominciano, Laura Cristina da Cruz 01 December 2015 (has links)
Este estudo avaliou a eficiência da oleuropeína (OLE) (composto fenólico extraído das folhas de Oliveira) isolada e associada aos sanitizantes comerciais ácido peracético 2% (APA), hipoclorito de sódio 2% (HS), peróxido de hidrogênio 3% (PH), digluconato de clorexidina 2% (DC), cloreto de benzalcônio 1% (CB) e iodofor 2% (IO), para inativação de células em suspensão e biofilmes monoespécie e multiespécie formados em superfícies de aço inoxidável ou microplaca de poliestireno por Listeria monocytogenes (ATCC 7644), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) e Escherichia coli (ATCC 25922), todas classificadas como fortes produtores de biofilmes. Os isolados foram semeados em caldo TSB (caldo tripticase soja), incubados (37°C/24h) e corrigidos a ~108células/mL (escala 0,5 McFarland). Para bactérias em suspensão, a resistência a sanitizantes foi determinada pela Concentração Inibitória Mínima (CIM) em tubos e pelo método de Disco Difusão em Ágar (DDA), no qual as bactérias foram plaqueadas em ágar TSA contendo discos de 6mm de papel filtro embebidos nos sanitizantes. Após a incubação, a medição dos halos de inibição foi feita com paquímetro. Para os ensaios de resistência dos biofilmes aos compostos sanitizantes, foram utilizadas microplacas de poliestireno 96 poços, as quais foram preparadas para incubação-fixação dos biofilmes e submetidas à leitura em espectrofotômetro de ELISA (600 nm). Em seguida, as placas foram lavadas com solução salina tamponada (PBS, pH 7.4) e os sanitizantes inseridos por 1 minuto. Após neutralização com tiossulfato de sódio (5 minutos), as placas foram lavadas com PBS e metanol, coradas com cristal violeta 1% e coradas com ácido acético glacial (33%) para nova leitura a 570nm. A eficácia da remoção do biofilme pelos sanitizantes foi comparada pelo índice de formação de biofilme (IFB). As imagens do aço inoxidável após tratamento com sanitizante foram feitas através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Confocal, para visualizar a persistência dos biofilmes. Os valores de CIM (diluição 1:2) mostraram que OLE não teve atividade bactericida. No método DDA, L. monocytogenes, foi resistente à OLE, enquanto E. coli e S. aureus apresentaram resistência intermediária. Os sanitizantes comerciais apresentaram boa atividade bactericida nos ensaios de CIM e DDA, sendo que as associações de OLE aos sanitizantes comerciais aumentaram o efeito germicida. Nos ensaios com biofilmes em monoespécie, somente os sanitizantes comerciais, isolados ou associados com OLE, foram eficazes de reduzir o valor de BFI em microplaca de poliestireno. Em biofilmes multiespécie, OLE apresentou efeito antimicrobiano, sobretudo sobre a associação de L. monocytogenes + E. coli + S. aureus (redução: 91,49%). Nenhum dos compostos avaliados foi capaz de inativar completamente os biofilmes nas superfícies de aço inoxidável, uma vez que células viáveis foram observadas após os tratamentos com os sanitizantes, indicando persistência dos biofilmes. Os resultados indicam que a oleuropeína apresentou potencial para incrementar o efeito bactericida de sanitizantes comerciais para eliminação de biofilmes em superfícies inertes, sendo necessários estudos para compreender os mecanismos de ação dessas combinações. / This study evaluated the efficiency of oleuropein (OLE) (a phenolic compound extracted from Oliveira leaves) alone or in association with commercial sanitizers peracetic acid 2% (PPA), sodium hypochlorite 2% (SH), hydrogen peroxide 3% (HP), chlorhexidine digluconate 2% (CD), benzalkonium chloride 1% (BC) and iodophor 2% (IO), for inactivation of suspended cells and monospecies or multispecies biofilms formed on stainless steel surfaces or microplate polystyrene by Listeria monocytogenes (ATCC 7644), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) and Escherichia coli (ATCC 25922), all classified as strong producers of biofilms. The isolates were grown in TSB (trypticase soy broth), incubated (37°C/24 h) and adjusted to ~108 cells/mL (0.5 McFarland scale). For the bacterial suspensions, resistance to sanitizers was determined by Minimum Inhibitory Concentration (MIC) in tubes and by Agar Disk Diffusion (ADD), in which the bacteria were plated on TSA agar containing 6mm disks of filter paper soaked in sanitizers. After incubation, measurement of the inhibition halos was done using a caliper rule. For the sanitizer resistance assays with biofilms, polystyrene 96-well microplates were prepared for incubation-fixing of biofilms and read in an ELISA spectrophotometer (600 nm). After, the plates were washed with phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) and the sanitizers were placed for 1 minute. After neutralization with sodium thiosulfate (5 minutes), the plates were washed with PBS and methanol, stained with 1% crystal violet and stained with glacial acetic acid (33%) for a new reading at 570 nm. The effectiveness of biofilm removal by each sanitizer was compared using a Biofilm Formation Index (IFB). The images from stainless steel coupons after treatments with sanitizers were obtained by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Confocal Microscopy, to view the persistence of biofilms. MIC values (dilution 1: 2) showed that OLE had no bactericidal activity. In the ADD assays, L. monocytogenes was resistant to OLE, while E. coli and S. aureus showed intermediate resistance. Commercial sanitizers showed good bactericidal activity in both CIM and DDA assays, and the associations of OLE with commercial sanitizers increased their germicidal effect. In the monospecies biofilm assays, only commercial sanitizers, isolated or associated with OLE, were effective for reducing the BFI values in polystyrene microplates. In multispecies biofilms, OLE had an antimicrobial effect, especially on the association of L. monocytogenes + E. coli and S. aureus (reduction: 91.49%). None of the compounds evaluated was able to completely inactivate the biofilms on the stainless steel surfaces, since viable cells of bacteria were observed after treatment with sanitizers, indicating persistence of biofilms. The results indicate that oleuropein has the potential to enhance the bactericidal effect of commercial sanitizers to eliminate biofilms on inert surfaces. Further studies are needed to understand the mechanisms of action of these combinations.
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Sobrevivência de bactérias aeróbias mesófilas, psicrotróficas, bactérias láticas e Listeria monocytogenes em salsichas submetidas a tratamento com nisina / Survival of mesophilic and psychrotrophic aerobes, lactic acid bacteria and Listeria monocytogenes in nisin-treated frankfurters

Castro, Alexandra Pastor 19 April 2002 (has links)
A nisina é uma bacteriocina produzida por Lactococcus factis subsp. lactis e seu uso é permitido como conservador de alimentos em diversos países. Em 1998, o Ministério da Agricultura e Abastecimento do Brasil, em atitude pioneira, autorizou a aplicação de 200 ppm de Nisaplin® em solução de ácido fosfórico grau alimentício na superfície de produtos cárneos embutidos, tais como salsichas, como alternativa tecnológica para aumentar a segurança microbiológica e a vida-de-prateleira desses produtos. Este trabalho avaliou a eficiência deste tratamento na inibição da deterioração microbiana e controle da multiplicação de Listeria monocytogenes em salsichas tratadas com nisina conforme preconizado, e armazenadas sob refrigeração (8°C) e abuso de temperatura (12°C). Salsichas foram coletadas em uma planta processadora da cidade de São Paulo e submetidas a tratamento por imersão em solução de 200 ppm de Nisaplin® em ácido fosfórico grau alimentício a 0,1 % durante 1 minuto. Para o estudo da eficiência do tratamento sobre Listeria monocytogenes, as salsichas foram contaminadas experimentalmente após o tratamento através de imersão em suspensões contendo L. monocytogenes Scott A, resultando em dois níveis de contaminação superficial denominados baixo (103-104UFC/cm2) e alto (106-107 UFOcm2). Controles não tratados e não inoculados foram realizados concomitantemente. As amostras foram embaladas a vácuo e armazenadas a 8°C e 12°C durante 42 dias. A enumeração das populações de microrganismos aeróbios mesófilos, bactérias láticas, microrganismos psicrotróficos e L. monocytogenes foi realizada semanalmente até o final do período de estocagem. Os resultados indicam que não há diferença estatisticamente significativa entre as populações de bactérias aeróbias mesófilas, psicrotróficas e bactérias láticas em produtos tratados e não tratados com solução de Nisaplin® e armazenados a 8°C ou a 12°C. A redução das populações de L. monocytogenes em salsichas tratadas com Nisaplin® quando a contaminação superficial foi de 103 a 104UFC/cm2 e o produto foi armazenado a 8°e foi pequena (<1 log UFC/cm2), porém estatisticamente significativa. Esses resultados indicam serem necessárias medidas adicionais para garantir a segurança do produto. / Nisin is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp lactis and its use is permitted as a food preservative in severaI countries. In 1998, the Brazilian Ministry of Agriculture authorized the application of 200 ppm nisin (Nisaplin®) on the surface of meat products by immersion or spraying, as a technological alternative to increase safety and shelf-life of cooked frankfurters. This work intended to evaluate the effectiveness of this treatment on inhibition of microbial spoilage and control of growth of Listeria monocytogenes in frankfurters during storage under refrigeration (8°C) and temperature abuse (12°C). Frankfurters from a local meat industry were submerged for 1 min in nisin solution (200 ppm) in 0.1% phosphoric acid and experimentally contaminated with low (103-104 CFU/cm2) and high (106-107CFU/cm2) levels of L. monocytogenes. Non-treated and non-inoculated controls were also prepared. Counts of lactic acid bacteria, aerobes (mesophilic and psychrotrophic) and L. monocytogenes were carried out weekly up to 42 days, in four genuine repetitions. Results available indicate that the differences of counts of mesophilic and psychrotrophic aerobes, lactic acid bacteria in nisin-treated and non-treated controls are not significant. Reduction of L. monocytogenes populations in nisin-treated frankfurters experimentally contaminated with low (103-104CFU/cm2) leveis of L. monocytogenes stored under refrigeration (8°C) was low (<1 log UFC/cm<SUP2), but statistically significant. Results indicate that additional measures are necessary to ensure the safety of these products.
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Bioconservação de pescado (surubim Pseudoplatystoma sp) com utilização da bactéria lática bacteriocinogênica (Carnobacterium maltaromaticum C2) e de extratos vegetais de alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham.) / Biopreservation of fish (surubim Pseudoplatystoma sp.) with the use of bacteriocinogenic lactic acid bacteria (Carnobacterium maltaromaticum C2) and hidroalcoholic extracts of alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham.)

Reis, Fernanda Barbosa dos 26 February 2010 (has links)
Alimentos minimamente processados refrigerados prontos para o consumo podem veicular a bactéria Listeria monocytogenes, causadora de infecções graves principalmente em pessoas imunocomprometidas e mulheres grávidas. A aplicação de tratamentos combinados em alimentos é uma alternativa promissora para inibição efetiva de L. monocytogenes e, neste sentido, no presente trabalho foi estudado efeito inibitório de preparações de alecrim pimenta e de bactérias láticas. Foi determinada a concentração inibitória mínima (CIM) de preparações líquidas e secas de alecrim pimenta, em diferentes temperaturas, combinadas ou não com linhagens da bactéria lática C. maltaromaticum (C2, A9b- e A9b+). O uso combinado de culturas de C. maltaromaticum produtoras (C2, A9b+) e não produtora de bacteriocina (A9b-) com ou sem EAP (extrato hidroalcoólico de alecrim pimenta) frente a L. monocytogenes também foi determinado em sistemas de pescado (caldo de peixe modelo, caldo de surubim e homogeneizado de surubim) mantidos a 5ºC por 35 dias. Os resultados de CIM de EAP frente a L. monocytogenes foram de 1,34µl/ml e 0,89µl/ml, respectivamente a 37°C e 5°C, mostrando que houve sinergismo entre EAP e temperatura de refrigeração. Dentre as preparações de alecrim pimenta testadas, EAP apresentou a maior atividade antilisteriana, mas também inibiu as carnobactérias. Não ocorreu sinergismo de EAP combinado com a bacteriocina de C. maltaromaticum C2. Em experimentos de co-inoculação em modelos de pescados, as monoculturas de L. monocytogenes e de C. maltaromaticum (C2, A9b+ e A9b-) alcançaram populações finais entre 106-108 UFC/ml. Em caldo de peixe modelo, EAP sozinho e combinado com culturas de C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) apresentou efeito inibitório frente L. monocytogenes. Contudo, C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) sem EAP causou pequena inibição de L. monocytogenes. Em caldo de surubim, C. maltaromaticum C2 foi a bactéria lática mais eficiente para inibir L. monocytogenes e houve produção de bacteriocina. Em homogeneizado de surubim com alto nível de inoculação, EAP sozinho e combinado com culturas de C. maltaromaticum (A9b- ou A9b+) apresentou maior efeito inibitório frente L. monocytogenes, enquanto que C. maltaromaticum C2 com EAP inibiu transitoriamente L. monocytogenes, que atingiu população final de aproximadamente 106 UFC/ml. C. maltaromaticum C2 ou A9b- inoculados em homogeneizado de surubim com alto nível de inoculação e sem EAP reduziram 3 log de UFC/ml de L. monocytogenes, mas na mesma condição foi observada a inibição de apenas 1 log de UFC/ml para C. maltaromaticum A9b+. Em homogeneizado de surubim com baixas populações iniciais de L. monocytogenes (<10 UFC/ml) foi observado que EAP sozinho e combinado com culturas de C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) apresentou efeito anilisteriano. Entretanto, C. maltaromaticum (C2 ou A9b- ou A9b+) sem EAP não inibiu L. monocytogenes. Foi observado que o uso de EAP e de culturas de carnobactérias tem potencial para inibir L. monocytogenes em pescados e que as aplicações devem ser estudadas cuidadosamente, considerando a influência da matriz alimentícia. / Minimally processed ready-to-eat foods may be contaminated with Listeria monocytogenes, which causes severe infection mainly in immunocompromised persons and in pregnant women. The application of combined treatments in foods is a promising alternative for the effective inhibition of L. monocytogenes and, in this work, the inhibitory effect of alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham.) and lactic acid bacteria was studied. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of liquid and dried preparations of alecrim pimenta was determined in different temperatures, combined or not with strains of Carnobacterium maltaromaticum (C2, A9b- and A9b+). The combined use of cultures of C. maltaromaticum bacteriocin-producing (C2 and A9b+).and non bacteriocin-producing (A9b-) with or without EAP (hydroalcoholic extract of alecrim pimenta) towards L. monocytogenes was also determined in model fish systems (fish model broth, surubim fish broth and surubim homogenate, at 5°C for 35 days. The results of MICs of EAP against L. monocytogenes were 1.34 µl/ml and 0.89 µl/ml, respectively at 37ºC and 5°C, indicating synergistic effect between EAP and low temperature. Among the preparations of alecrim pimenta tested, EAP showed the highest antilisterial activity, but it also inhibited carnobacteria. No synergistic effect of EAP combined with bacteriocin of C. maltaromaticum C2 was observed. In co-inoculation studies in model fish systems, monocultures of L. monocytogenes and C. maltaromaticum (C2, A9b+ and A9b-) reached final populations of 106-108 CFU/ml. In fish model broth, EAP alone and combined with cultures of C. maltaromaticum (C2- or A9b or A9b+) presented inhibitory effect against L. monocytogenes. However, C. maltaromaticum (C2 or A9b- or A9b+) without EAP caused weak inhibition of L. monocytogenes. In surubim fish broth, C. maltaromaticum C2 was the most efficient culture for inhibiting L. monocytogenes and bacteriocin was produced. In surubim homogenate with high inoculation level, EAP alone and combined with cultures of C. maltaromaticum (A9b- or A9b+) presented stronger inhibitory effect towards L. monocytogenes, while C. maltaromaticum C2 with EAP caused only initial inhibition of L. monocytogenes, that reached final population of ca. 106 CFU/ml. C. maltaromaticum C2 or A9b- inoculated in surubim homogenate with high inoculation level without EAP reduced 3 log of CFU/ml of L. monocytogenes, but in the same condition it was observed only the reduction of 1 log of CFU/ml for C. maltaromaticum A9b+. In surubim homogenate with low initial populations of L. monocytogenes (<10 CFU/ml) it was observed that EAP alone and combined with co-cultures of C. maltaromaticum (C2 or A9b- or A9b+) presented antilisterial effect. However, C. maltaromaticum (C2 or A9b- or A9b+) without EAP did not inhibit L. monocytogenes. It was observed that the use of EAP and cultures of carnobacteria have potential to inhibit L. monocytogenes in fish and that the applications should be carefully studied, considering the influence of food matrix.
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Bactérias láticas produtoras de bacteriocinas em salame: isolamento, caracterização, encapsulação e aplicação no controle de Listeria monocytogenes em salame experimentalmente contaminado / Bacteriocin-producing lactic acid bacteria in salami: isolation, characterization, encapsulation and application for the control of listeria monocytogenes in experimentally contaminated salami

Barbosa, Matheus de Souza 20 September 2013 (has links)
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.
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Régulation des principaux transporteurs de glucose et leurs effets sur l’expression des gènes de virulence chez Listeria monocytogenes / Regulation of the main Listeria monocytogenes glucose transporter and effects on virulence gene expression

Ake, Francine Désirée Moussan 29 April 2011 (has links)
Listeria monocytogenes est une bactérie à Gram+, ubiquiste, pathogène intracellulaire d’origine alimentaire, responsable chez l’homme, de nombreuses infections telles que les infections foeto-maternelles, des méningo-encéphalites et des septicémies. La bactérie utilise préférentiellement le glucose qui est transporté via le système phosphoenolpyruvate:sucre phsosphotransferase (PTS) et des perméases non-PTS. Les deux principaux transporteurs de glucose chez L. monocytogenes seraient des PTS de la classe mannose. Le premier est codé par l’opéron manLMN (man) et le deuxième, par l’opéron mpoABCD (mpo). Nous avons, dans un premier temps, mis en évidence le transport de glucose par ces PTS chez L. monocytogenes et aussi identifier d’autres transporteurs non-PTS de glucose. Des tests de croissance en milieu minimum (MM) additionné de glucose et des tests de consommation de glucose ont permis de montrer que les mutants ΔmanL (manL code pour l’EIIABMan) et ΔmanM (manM code pour l’EIICMan) utilisent moins vite le glucose que la souche sauvage AML73 ou EGDe (3 à 4 fois moins vite). Le mutant ΔmpoA (mpoA code pour l’EIIAMpo) montre un phénotype similaire à la souche sauvage tandis que le mutant ΔmpoB (mpoB code pour l’EIIBMpo) utilise 4 à 5 fois moins vite le glucose que la souche sauvage. Des tests de qRT-PCR ont par ailleurs permis de montrer que la délétion du gène mpoA permet une expression constitutive de l’opéron man tandis que la délétion du gène mpoB entraîne une inhibition de l’expression de cet opéron. Nous avons aussi montré que l’opéron man est induit par le glucose et l’opéron mpo est exprimé constitutivement. Le PTSMan est le principal système de transport de glucose chez L. monocytogenes et le PTSMpo pourrait fonctionner comme un senseur de glucose qui en présence de ce sucre stimule l’expression de l’opéron man en régulant l’activité de ManR. Le mutant ΔptsI (ptsI code pour la protéine générale EI du PTS) utilise 8 à 10 fois moins vite le glucose que la souche sauvage et présente une très faible expression de l’opéron man. L’utilisation du glucose (bien que faible) par le mutant ΔptsI permet d’affirmer qu’il existerait des transporteurs non-PTS qui permettraient à ce mutant d’utiliser le glucose. Des tests de complémentation hétérologue dans la souche E. coli LJ140 (incapable de transporter le glucose) ont permis de montrer que les trois protéines GlcU (GlcU1, GlcU2 et GlcU3, identifiées par homologie de séquences aux GlcU d’autres firmicutes) permettent le transport de glucose chez L. monocytogenes mais avec une très faible affinité. Un rôle potentiel du PTS et des transporteurs non-PTS dans la régulation de PrfA a également été mis en évidence par des tests de dosage β-D-glucuronidase à partir de cultures bactériennes réalisées en milieux liquides ou sur géloses et aussi par des tests de qRT-PCR (pour l’expression des gènes actA et hly). Ces tests ont été réalisés à partir de la souche L. monocytogenes AML73 (portant la fusion Phly-gus) et des mutants ΔmanL, ΔmanM, ΔmpoB, ΔmpoA, ΔptsI et glcU (construits dans cette souche). Les mutations manL, manM, mpoB, ptsI entraînent une augmentation de l’activité de PrfA (de 2 à 14 fois) et une augmentation de l’expression des gènes de virulence PrfA-dépendants (hly et actA) est également observée dans les mutants ΔmanL, ΔmanM et ΔmpoB. Les mutations glcU et mpoA ne montrent aucun effet sur l’activité de PrfA. Les mutants montrant une forte activité de PrfA contiennent peu ou pas de protéine EIIABMan qui est supposée jouer un rôle dans la régulation de l’activité de PrfA par le glucose. L’effet des mutations PTS observé sur l’expression des gènes de virulence dépend de PrfA car cet effet disparaît quand le gène prfA est délété dans les mutants ΔmanL, ΔmanM et ΔmpoB. Les mutations montrant un effet sur l’activité de PrfA ont également été étudiées in vitro par des infections des cellules épithéliales (Caco-2 et Jeg-3) avec les différents mutants et également in vivo dans la souris. La délétion du gène ptsI montre un effet dans l’infection plus particulièrement dans l’entrée des bactéries dans les cellules / L. monocytogenes is a ubiquitous foodborne pathogenic Gram-positive bacterium, which can multiply in host cells and infect humans causing septicemia, spontaneous abortion and méningoencephalitis. This bacterium transports glucose via phosphoenolpyruvate:sugar phosphotransferase systems (PTS) and non-PTS permeases. Two major glucose-transporting PTSs belong to the mannose class. One is encoded by the manLMN (man) operon and the second by the mpoABCD (mpo) operon. One goal was to study the transport of glucose by the proteins encoded by these operons and to identify non-PTS glucose transporters. Growth studies in MM supplemented with glucose and glucose consumption assays with several mutants revealed that deletion of manL (encodes EIIABMan) or manM (encodes EIICMan) significantly slowed glucose utilization (3- to 4-fold) compared to the WT AML73 or EGDe strain. Deletion of mpoA (encodes EIIAMpo) had no significant effect on glucose utilization (same phenotype as the WT) whereas deletion of mpoB (encodes EIIBMpo) significantly slowed glucose utilization (4- to -5 fold). By using qRT-PCR, we show that expression of the man operon is induced by glucose, whereas the mpo operon is expressed constitutively. Nevertheless, deletion of mpoA causes constitutive man operon expression whereas deletion of mpoB inhibits it. The PTSMpo therefore functions as a constantly synthesized glucose sensor regulating man operon expression. Deletion of ptsI (encodes the general PTS component EI) also inhibits man expression and the ΔptsI mutant was most strongly impeded in glucose utilization. The residual glucose uptake probably owes to three GlcU-like non-PTS transporters. The successful heterelogous complementation of the E. coli LJ140 strain, wich is unable to transport glucose, suggests that the L. monocytogenes GlcU proteins, GlcU1, GlcU2 and GlcU3 (identified by sequences homology to GlcU proteins in other firmicutes) are indeed capable of transporting glucose.A potential role of PTS and non-PTS components in PrfA regulation was studied in the L. monocytogenes AML73 strain (contains a Phly-gus fusion) and in the ΔmanL, ΔmanM, ΔmpoB, ΔmpoA, ΔptsI, glcU mutants derived from it. For that purpose, I carried out β-D-glucuronidase activity tests with bacteria grown either in liquid or on solid medium and qRT-PCR experiments (expression of actA and hly genes). Interestingly, deletion of ptsI, manL, manM and mpoB caused elevated PrfA activity (2- to -14 fold) and elevated expression of virulence gene expression (actA and hly) in the ΔmanL, ΔmanM and ΔmpoB mutants was observed. Nevertheless, glcU inactivation and mpoA deletion had no effect on PrfA activity. The elevated PrfA activity disappeared when the prfA gene was also deleted in the ΔmanL, ΔmanM and ΔmpoB mutants, confirming that the stimulatory effect of the various mutations on virulence gene expression is PrfA-dependent. All mutants exhibiting elevated virulence gene expression contain no or only little unphosphorylated EIIABMan, which we therefore suspect to play a major role in glucose-mediated PrfA inhibition. The effect of the PTS mutations was also tested in in vitro host cells infection assays (Caco-2, Jeg-3 cells) and in an in vivo mouse model. Deletion of ptsI led to elevated infection of the host cells, which probably owes to the elevated synthesis of the InlA protein.

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