As infecções causadas por patógenos intestinais gram-negativos são importantes fontes de prejuízos na criação de animais domésticos como bovinos, ovinos, suínos e aves. Em muitos casos, opta-se pela administração de antibióticos de amplo espectro para prevenção destas infecções e atenuação das perdas. No entanto, esta prática apresenta risco para a saúde humana, bem como contribui para seleção de cepas resistentes. Nos últimos anos, muito tem se discutido a respeito de novas alternativas para atenuar os prejuízos mencionados sem apresentar o mesmo risco. Uma destas alternativas é a utilização de micro-organismos que apresentam propriedades probióticas que sintetizam substâncias inibitórias sobre espécies de patógenos intestinais. Esta abordagem praticamente elimina o risco de desenvolvimento de resistência aos antibióticos de uso clínico, além de evitar a presença de resíduos nos produtos de origem animal. O termo \"probiótico\" é utilizado atualmente para definir micro-organismos que, administrados em doses e frequências adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Nos últimos anos, diversos estudos têm sido desenvolvidos envolvendo quatro cepas de Lactobacillus (L. acidophilus ATCC 4356, L. casei ATCC 7469, L. fermentum ATCC 9338 e L. plantarum ATCC 8014) com resultados promissores no tocante às suas características probióticas. Desta forma, a proposta deste estudo foi avaliar a capacidade destas cepas em relação à produção de substâncias que apresentam atividade inibitória sobre espécies patogênicas, intestinais gram-negativas, especificamente Escherichia coli 0112, Escherichia coli 0124, Escherichia coli 0127, Shigella sonnei ATCC 25931, Shigella dysenteriae ATCC 13313, Salmonella enteritidis ATCC 13076. Para tanto, foi avaliada a atividade inibitória de substâncias presentes no sobrenadante livre de células de cada cepa. Adicionalmente, foi realizada a caracterização presuntiva das substâncias responsáveis pela inibição do crescimento microbiano quando os respectivos sobrenadantes foram submetidos a diferentes tratamentos (catalase, enzimas proteolíticas, tratamento térmico e neutralização do pH). A estratégia adotada consistiu na avaliação do crescimento, determinado por turbidimetria, das cepas patogênicas na presença do sobrenadante in natura e tratado. Os valores de absorbância foram analisados estatisticamente pelos testes de ANOVA e Tukey e os resultados mostraram que os sobrenadantes in natura de L. acidophilus ATCC 4356 L. casei ATCC 7469 e L. plantarum ATCC 8014 foram capazes de inibir 5 das 6 cepas dos patógenos intestinais estudadas em níveis de inibição variando de 23% a 53%, sendo que a cepa S. dysenteriae ATCC 13313 não teve seu crescimento inibido pelas cepas de Lactobacillus avaliadas. Demonstrou-se também que apenas o sobrenadante in natura de L. fermentumATCC 9338 apresentou atividade inibitória sobre esta cepa, cujo percentual de inibição variou entre 20% e 35% e entre 36% e 65% para as demais cepas patogênicas. A avaliação dos resultados relativos ao crescimento das cepas patogênicas na presença dos sobrenadantes in natura e tratados revelou que o efeito de inibição observado foi devido a presença de ácidos orgânicos que provocou o abaixamento do pH. Demonstrou-se ainda a ausência de substâncias peptídicas e termolábeis ativas contra as cepas patogênicas avaliadas, bem como peróxido de hidrogênio nos respectivos sobrenadantes. / Infectious diseases caused by gram-negative pathogens are important sources of losses in livestock, especially bovine, ovine and poultry. In many cases, subclinical administration of broad-spectrum antibiotics is chosen as an approach for the prevention of these infections, consequently decreasing these losses. However, this practice presents an important risk to human health, as well as it contributes to the selection of bacterial strains which are resistant to antibiotics usually employed in clinical practice. Therefore, special attention has been given to finding alternative procedures to decrease those losses while eliminating that risk. One of these alternatives consists of using microorganism species which present probiotic properties such as synthesis of inhibitory compounds that act on intestinal pathogen species. This alternative virtually eliminates the risk of developing resistance to broad-spectrum antibiotics, as well as avoids the presence of antibiotic residues in animal products. The term \"probiotic\" is currently used to define microorganism species which promote several benefits to the host, once they are administered frequently and in adequate amounts. In the last few years, several works have been carried out using four Lactobacillus strains (L.acidophilus ATCC 4356, L.casei ATCC 7469, L. fermentum ATCC 9338 and L. plantarum ATCC 8014), and the results have been satisfactory regarding to their probiotic characteristics. Therefore, the aim of this study was to evaluate the ability of these strains to produce inhibitory compounds which are active on gram-negative intestinal pathogen species, specifically Escherichia coli 0112, Escherichia coli 0124, Escherichia coli 0127, Shigella sonnei ATCC 25931, Shigella dysenteriae ATCC 13313 and Salmonella enteritidis ATCC 13076. So, antimicrobial activity of the cell-free supernatant of each strain was evaluated. Additionally, presumptive characterization of these compounds was undertaken by submitting the supernatants to different treatments (catalase, proteolytic enzymes, thermic treatments, pH neutralizing). The strategy consisted of evaluating the growth, estimated by turbidimetry, of the mentioned pathogenic strains in the presence of the original supernatants, as well as in the presence of treated supernatants. Aborbance values were statistically analyzed by means of ANOVA and Tukey\'s test. The results showed that the original supernatants of L. acidophilus ATCC 4356 L. casei ATCC 7469 and L. plantarum ATCC 8014 were capable of inhibiting five of six strains of enteric pathogens at levels varying from 23% to 53%. S. dysenteriae ATCC 13313 was not inhibited by the Lactobacillus strains evaluated. It was also demonstrated that only the original supernatant of L. fermentum ATCC 9338 showed inhibitory activity upon this strain varing from 15% to 32%, and between 36% and 65% regarding to the other strains. Growth evaluation of the pathogenic strains in the presence of the treated and original supernatants revealed that the inhibition effect observed occurred due to the presence of organic acids, which lowered the pH of the supernatants. It was also demonstrated the absence of hydrogen peroxide, peptidic and thermolabile compounds in the supernatants.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-14092016-163724 |
| Date | 26 August 2013 |
| Creators | Pehrson, Moysés Estevão de Souza Freitas |
| Contributors | Mancilha, Ismael Maciel de |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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