Diferenciação genética e potencial bacteriocinogênico de Bactérias Láticas isoladas de leite de cabra

Abstract

O leite de cabra, devido a diversidade de sua microbiota autóctone, é considerado uma boa fonte de novas cepas de Bactérias Ácido Láticas (BAL) com potencial para exploração como alternativas à biopreservação de alimentos. A crescente demanda dos consumidores por essas alternativas justifica estudos que investiguem o potencial antimicrobiano desses micro-organismos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a diversidade genética e o espectro de ação de cepas de BAL antagonistas autóctones de leite de cabra que podem ser potencialmente utilizadas como biopreservantes em alimentos. A atividade bacteriocinogênica contra Listeria monocytogenes e estabilidade das bacteriocinas em diferentes condições ambientais também foram alvo deste trabalho. Cinquenta e sete isolados de BAL (33 isolados de Enterococcus spp. e 24 isolados de Lactococcus spp.), previamente caracterizados como bacteriocinogênicos por metodologias genotípicas e fenotípicas, foram submetidos à macrorrestrição com a enzima SmaI e PFGE e seus perfis foram comparados aos resultados de genes bacteriocinogênicos previamente pesquisados. Alta variabilidade genética foi observada para ambos os gêneros. Embora o PFGE tenha apresentado poder discriminatório suficiente, isolados com diferentes resultados para genes de bacteriocinas foram agrupados como idênticos em ambos os gêneros. Doze isolados de Lactococcus spp. e dezoito isolados de Enterococcus spp., representativos de diferentes pulsotipos, foram selecionados para avaliação do espectro de ação antimicrobiana contra 46 micro- organismos indicadores (incluindo BAL, micro-organismos deteriorantes e patógenos). Os isolados de Lactococcus spp. demonstraram amplo espectro de ação sobre os micro-organismos alvo, com destaque para a atividade contra os patógenos L. monocytogenes e Clostridium spp.. Enterococcus spp., de modo similar, foi capaz de inibir diversos micro-organismos alvo, apresentando atividade principalmente contra Listeria spp. Cepas Gram-negativas também apresentaram sensibilidade aos isolados de ambos os gêneros. Seis isolados (quatro Enterococcus spp. e dois Lactococcus spp.) foram avaliados quanto ao potencial bacteriocinogênico contra cepas de L. monocytogenes de diferentes sorotipos e todos os sorotipos foram inibidos pelas bacteriocinas produzidas pelas BAL. Adicionalmente, as bacteriocinas produzidas por estes isolados apresentaram ampla faixa de estabilidade em diferentes valores de pH e temperaturas. Os dados obtidos demonstraram que o leite de cabra pode conter uma microbiota bacteriocinogênica diversificada, capaz de inibir micro-organismos de interesse à indústria de alimentos, podendo ser potencialmente empregadas na bioconservação de alimentos produzidos em diferentes condições de processamento.

Because of the diversity of its indigenous microbiota, goat milk is considered a good source of new strains of lactic acid bacteria (LAB) with potential for exploitation as alternatives to food biopreservation. The increasing consumer demand for these alternatives justifies studies to investigate the antimicrobial potential of these microorganisms. The present study aimed to evaluate the genetic diversity and the antimicrobial action range of autochthonous strains of BAL isolated from goat milk that can be potentially used as biopreservatives in food. The bacteriocinogenic activity against Listeria monocytogenes and stability in different environmental conditions were also the target of this study. Fifty-seven isolates of BAL (33 isolates of Enterococcus spp., and 24 isolates of Lactococcus spp.), previously characterized as bacteriocinogenic by genotypic and phenotypic methods, were subjected to macrorestriction with SmaI and PFGE and their profiles were compared with the results of bacteriocinogenic genes previously searched. High genetic diversity was observed for both genders. Although PFGE showed sufficient discriminatory power, isolates with different results for bacteriocinogenic genes were grouped as identical in both genders. Twelve isolates from Lactococcus spp. and eighteen isolates of Enterococcus spp., representing different pulsotypes, were selected for evaluation of the antimicrobial activity range against 46 target microorganisms (including BAL, pathogens and spoilage microorganisms). Lactococcus strains showed a wide spectrum against the targets, especially against L. monocytogenes and Clostridium spp.. Enterococcus spp., similarly, was able to inhibit various targets, acting mainly against Listeria spp. Gram- negative microorganisms also showed sensitivity to isolates of both genders. Six isolates (four Enterococcus spp., and two Lactococcus spp.) were evaluated for bacteriocinogenic potential against L. monocytogenes strains from different serotypes and all of them were inhibited by bacteriocins produced by these LAB. Additionally, bacteriocins produced by these isolates showed a wide range of stability at different pH values and temperatures. The data showed that goat milk can contain a diverse microbiota able to inhibit microorganisms of interest to the food industry and can be potentially employed in biopreservation of foods produced at different processing conditions.