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Biofilme multiespécie formado pela microbiota contaminante do leite cru
(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-23) Oliveira, Gabriel Silva; Vanetti, Maria Cristina Dantas
A formação de biofilmes nas indústrias de alimentos é caracterizada, inicialmente, pelo acúmulo de materiais orgânicos em superfícies, sobre as quais comunidades bacterianas podem se formar. Estas estruturas tornam as células mais resistentes e de difícil remoção durante o processo de higienização e representam fonte potencial de contaminação dos alimentos. Objetivou-se neste estudo, avaliar a formação de biofilmes multiespécie em cupons de aço inoxidável pela microbiota contaminante do leite cru e analisar sua diversidade. Foram utilizadas duas amostras de leite, um recém-ordenhado e outro granelizado, com contaminação média de 10 4 UFC/mL e 10 6 UFC/mL de aeróbios mesófilos, respectivamente. Cupons de aço inoxidável foram mantidos imersos no leite a 7 + 2 oC e, a cada dois dias, o leite cru foi trocado por outro de mesma procedência. A formação do biofilme foi acompanhada por contagem padrão em placas das células sésseis e por microscopia de epifluorescência ao longo de 10 dias. No décimo dia, os biofilmes foram observados também por microscopia confocal a laser para determinar a estrutura em seu estado hidratado e visualizar a viabilidade celular. Para analisar a diversidade do biofilme multiespécie, foi utilizada a Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE). As bandas de DNA foram obtidas após amplificação do material genético extraído das células do biofilme utilizando oligonucleotídeos universais para o domínio Bacteria. O número de células sésseis no biofilme formado a partir do leite recém-ordenhado alcançou contagem de 10 5 UFC/cm 2 de psicrotróficos no décimo dia, enquanto o biofilme formado na presença do leite granelizado atingiu 10 6 UFC/cm 2 . A partir do 4o dia de incubação foi observado, pela microscopia de epifluorescência, nos cupons imersos no leite granelizado, aglomerados celulares que possivelmente se tratavam de biofilme, enquanto nos cupons imersos no leite recém- ordenhado essas estruturas foram observadas a partir do 8o dia. Nos cupons que ficaram imersos no leite recém-ordenhado não se visualizou biofilme pela microscopia confocal a laser, enquanto que cupons imersos no leite granelizado foram observados biofilmes com espessuras em torno de 18 μm, com células viáveis desde a base até o ápice. Houve similaridade de 85 % entre a comunidade do biofilme formado na presença das amostras de leite utilizadas. Entretanto, no biofilme formado pela microbiota contaminante do leite recém-ordenhado, a diminuição na diversidade foi observada ao longo dos dias 6, 8 e 10 de incubação, enquanto no biofilme formado pela microbiota contaminante do leite granelizado a diversidade aumentou ao longo do tempo de incubação. Pode-se concluir que a microbiota contaminante do leite cru refrigerado pode se aderir nas superfícies de aço inoxidável e formar biofilmes multiespécies e o grau de contaminação influencia no tempo de formação dessas estruturas.
Diversidade e controle de biofilme formado pela microbiota do leite cru
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-09-16) Oliveira, Gabriel Silva; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://lattes.cnpq.br/6241331147262950
O leite cru apresenta uma microbiota diversificada capaz de formar biofilmes em diferentes superfícies da indústria de laticínios. Devido a essa ampla diversidade, as comunidades dos biofilmes associadas às superfícies industriais são geralmente complexas e constituídas por diferentes espécies. A fim de se obter produtos seguros e de qualidade, a prevenção da formação e a remoção dos biofilmes, bem como a inibição de suas células são necessárias em razão dos muitos problemas causados nas indústrias, como bioincrustação, corrosão, resistência microbiana aumentada a agentes sanitizantes e contaminação dos alimentos. A caracterização da microbiota formadora de biofilme multiespécie pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias de controle e, ou eliminação dos biofilmes no setor industrial onde estas estruturas são consideradas problemas. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência das moléculas nisina e furanonas sobre a formação de biofilme multiespécie pela microbiota do leite cru refrigerado. Foi feito também o isolamento e identificação de bactérias desses biofilmes e avaliada a capacidade de formação de biofilme monoespécie de isolados selecionados. A resistência do biofilme multiespécie formado por quatro isolados ao sanitizante ácido peracético foi avaliada usando a metodologia de superfície de resposta (MSR). Após incubação por 10 dias a 4 ºC, o número de células sésseis no cupom de aço inoxidável mantido imerso em leite cru variou de 5,5 a 6,2 log UFC/cm2 de psicrotróficos. A adição de nisina ou furanonas ao leite não influenciou no número de células viáveis no biofilme, mas alterou a diversidade microbiana. Os principais gêneros encontrados nos biofilmes foram Acinetobacter, Serratia, Lactococcus, Pseudomonas e Bacillus, os quais são contaminantes de grande importância para a indústria de laticínios. A partir dos biofilmes multiespécies, foram obtidos 36 isolados e identificados pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. Dentre os isolados, 69,5% (n=25) foram capazes de formar biofilme monoespécie, sendo classificados como formadores de biofilme fracos a fortes. Rahnella inusitata F083, Lactococcus garvieae C081 e Lactococcus laudensis F103 foram os que apresentaram o maior capacidade de produção de biofilme. A atividade proteolítica foi detectada em 63,8% (n=23) dos isolados e as moléculas sinalizadoras acil homoserina lactonas (AHLs) de cadeia curta a média (C4-C8) foram detectadas em cinco isolados identificados como R. inusitata. Para a formação de um biofilme multiespécie, quatro isolados que apresentaram capacidade moderada a forte de formação de biofilme, identificados como Pseudomonas fluorescens, R. inusitata, Staphylococcus aureus e Micrococcus aloeverae foram utilizados. Após 10 dias de incubação a 4 ºC, o biofilme multiespécie atingiu em torno de 108 UFC/cm2. A otimização das condições de inativação de células desse biofilme por MSR consistiu na avaliação de diferentes concentrações de ácido peracético (0,05-0,5%), tempos de tratamento (5-30 min) e temperaturas (25-60 ºC) como variáveis independentes. As três variáveis independentes apresentaram efeito positivo na inativação das células dos biofilmes e a inativação máxima de, aproximadamente, 6,0 ciclos log UFC/cm2, foi obtida quando os três fatores foram utilizados nos maiores valores. As evidências da complexidade dos biofilmes multiespécies formados em superfícies comumente utilizadas nas indústrias de laticínios reforçam a necessidade de compreender essa microbiota, as possíveis alterações em sua composição e resistência a tratamentos com sanitizantes, a fim de melhorar as estratégias de inativação desses biofilmes nas indústrias. Palavras-chave: Biofilme multiespécie. Diversidade microbiana. Nisina. Furanona. Resistência a sanitizantes.