Crescimento de Klebsiella pneumoniae em dieta enteral modificada

Abstract

Avaliou-se o crescimento de Klebsiella pneumoniae estirpe P15 em caldo nutriente adicionado de diferentes fontes de carbono, em dieta enteral comercial nas condições geralmente adotadas durante a estocagem e administração e em dietas com o pH modificado ou adicionadas de prebióticos e nisina + EDTA. Verificou-se que, a adição de adonitol, amido, dulcitol e xilitol ao caldo nutriente, reduziu o crescimento bacteriano em relação ao controle após 11 horas de incubação a 37 0 C. Fontes de carbono como glicose, maltodextrina, maltodextrina mais triglicerídeos de cadeia media e sacarose estimularam o crescimento de K. pneumoniae. A 25 oC foi verificado o crescimento da bactéria nas dietas enterais com pH variando de 4,9 a 7,9 resultando em uma população de 10 7 a 10 9 UFC mL -1 , em 26 horas de incubação o que correspondeu a um aumento de três a cinco ciclos logaritmos na base 10 no número de células. O tempo de geração de K. pneumoniae em dieta enteral a 25 oC, variou de 44,2 a 95,9 minutos com velocidades específicas de crescimento de 0,433 h -1 a 0,941 h -1 . A 15 e 20 oC o crescimento de K. pneumoniae em valores de pH 5,9 a 7,9 também resultou em um aumento de três a cinco ciclos logaritmos na população. O ajuste do pH da dieta para 4,9 resultou em um crescimento menor do que um ciclo logaritmo. Não foi observado o crescimento de K. pneumoniae em dietas com pH 3,9. A 15 e 20 oC constatou-se a redução substancial dos parâmetros cinéticos de crescimento bacteriano avaliados com valores de tempo de geração entre 98,83 e 419,24 minutos e velocidade específica de crescimento entre 0,099 h -1 e 0,420 h -1 . O efeito estimulador do frutooligossacarídeo e de inulina no crescimento de K. pneumoniae, observado em caldo nutriente, não foi constatado quando estes prebióticos foram adicionados em dietas enterais com o pH ajustado para 5,0 e 5,5. A adição de 3,0 mg L -1 do antimicrobiano nisina juntamente com o agente quelante EDTA não promoveu a inibição do crescimento de K. pneumoniae. A baixa concentração de nisina adicionada e provavelmente, a abundância de minerais encontrada na composição de dietas enterais, pode ter contribuído para a ineficácia da nisina sobre a K. pneumoniae. A presença de cápsula foi verificada em células de K. pneumoniae cultivadas em caldo nutriente adicionado de glicose, maltodextrina, maltodextrina + TCM e sacarose e em dietas enterais com pH ajustado entre 3,9 e 6,9. A presença de cápsula não foi observada nas células de K. pneumoniae cultivadas em caldo nutriente adicionado de fontes de carbono como adonitol, amido, dulcitol, xilitol e em dietas incorporadas de frutooligossacarídeo, inulina ou nisina + EDTA em pH 5,0. A acidez titulável expressa em ácido lático da dieta comercial variou, inicialmente, entre 0,94 a 1,22% e após o crescimento de K. pneumoniae foram encontrados valores de 0,80 % após a incubação por 48 horas a 15 oC, 0,76 % a 20 oC e 0,66 % a 25 oC.

Growth of Klebsiella pneumoniae strain P15 in nutrient broth supplemented with different carbon sources, in commercial enteral formula under typical storage and administration conditions and in formula with modified pH or supplemented with prebiotics or nisin A + EDTA was evaluated. Addition of adonitol, starch, dulcitol and xylitol to nutrient broth reduced bacterial growth in relation to the control after 11 hours incubation at 37 o C. Carbon sources such as glucose, maltodextrin, maltodextrin + medium chain triglycerides and sucrose stimulated growth of K. pneumoniae and resulted in populations of greater cellular mass. At 25 o C, bacterial growth was found in formula at pH of 4.9 to 7.9, and reached 10 7 to 10 9 CFU mL -1 after 26 hours incubation, corresponding to an increase of three to five log cycles. Generation time of K. pneumoniae in enteral formula at 25 o C varied from 44.2 to 95.9 minutes, resulting in specific growth rates of 0.433 to 0.941 h -1 . At 15 and 20 o C and pH 5.9 to 7.9, growth of K. pneumoniae also increased three to five log cycles. Adjusting the formula pH to 4.9 resulted in less than one log cycle of growth. No K. pneumoniae growth was observed in formula at pH 3.9. At 15 and 20 o C, a substantial reduction in the bacterial kinetic growth parameters evaluated was observed, with generation times varying from 98.83 to 419.24 minutes and specific growth rates from 0.099 to 0.420 h -1 . The stimulating effect of fructo-oligosaccharides and inulin on K. xipneumoniae growth that was observed in nutrient broth was not found when these prebiotics were added to the enteral formula at pH 5.0-5.5. Addition of 3.0 mg L -1 of the antimicrobial agent nisin together with the chelant EDTA did not inhibit growth of K. pneumoniae. The low nisin concentration and, probably, the abundance of minerals in the enteral formula may have affected EDTA’s chelating action, and thus interfered with nisin’s action. Capsules were present when K. pneumoniae cells were cultivated at pH 3.9 to 6.9 in nutrient broth supplemented with glucose, maltodextrin, maltodextrin + medium chain triglycerides and sucrose. Capsules were not observed when K. pneumoniae cells were cultivated at pH 5.0 in nutrient broth supplemented with adonitol, starch, dulcitol and xylitol or in enteral formula supplemented with fructo-oligosaccharide, inulin or nisin + EDTA. Titratable acidity in commercial enteral formula initially varied between 0.94 and 1.22 %, expressed as equivalent lactic acid. Upon growth of K. pneumoniae, 0.80 % acidity was found at 15 o C, 0.76 % at 20 o C and 0.66 % at 25 o C, after 48 hours of incubation.