Caracterização de Bactérias Ácido Láticas autóctones de leite de cabra e sua funcionalidade no queijo coalho caprino artesanal

RESUMO

A utilização de Bactérias Ácido Láticas (BAL) selecionadas a partir do leite caprino oferece características probióticas ao alimento. A aplicação desses micro-organismos em queijo caprino é uma estratégia interessante para incrementar os benefícios à saúde, oferecendo um produto inócuo e proporcionando características tecnológicas, aumento no valor nutricional e inibição ao micro-organismo patogênico, além disso aumentando o seu valor agregado, beneficiando os pequenos produtores da região semiárida do Vale do São Francisco. Este estudo teve como objetivo selecionar Bactérias Ácido Láticas (BAL) autóctones de leite de cabra com propriedades probióticas e funcionais, e testar sua adição ao queijo artesanal para inibição de Salmonella Typhi. Sessenta isolados (UNIVASF CAP) pré selecionados foram submetidos a testes in vitro, como DNAse, hemólise, susceptibilidade a antimicrobianos, simulação ao Trato Gastrointestinal (TGI), teste de autoagregação e coagregação bacteriana, antagonismo as bactérias patogênicas, produção de diacetil, produção de gás, Exopolissacarídeos (EPS) e tolerância ao NaCl. Posteriormente, com base nesses testes foram selecionados quatro isolados de BAL (UNIVASF CAP 16, 45, 84 e 279) por meio da Análise de Componentes Principais (ACP) e identificados genotipicamente. Testes adicionais foram realizados para os isolados UNIVASF CAP 16, 45, 84 e 279, como a produção de ácido lático e cítrico, além dos ensaios de Hidrolase de Sais Biliares (BSH), -galactosidase e de atividade de descarboxilase. Após esta seleção, três queijos de cabra (1 queijo com Salmonella Typhi), (2 queijo com mix de Salmonella Typhi e BAL) e (3 queijo controle) foram elaborados para avaliar a ação inibidora do cultivo selecionado de BAL frente a Salmonella Typhi, nos tempos 0, 5, 10, 15 e 20, através das análises microbiológicas e físico-químicas. No estudo, apenas o isolado UNIVASF CAP 97 mostrou uma lise completa das células vermelhas do sangue, sendo classificado como -hemolítica. Os 60 Isolados UNIVASF CAP não mostraram atividade da enzima DNAse em testes fenotípicos. Em testes de susceptibilidade antimicrobiana, o isolado UNIVASF CAP 90 apresentou resistência a todos os antimicrobianos testados. Portanto, na caracterização de fatores de virulência, dois isolados, UNIVASF CAP 90 e 97 foram excluídos como candidatos para adição em alimento. Assim, 58 isolados BAL UNIVASF CAP permaneceram para os demais testes. Estes demonstraram uma taxa de sobrevivência ao suco intestinal e pancreático superior a 90%. Em resposta à bile, a taxa de sobrevivência foi > 95% para todos os isolados testados. Os isolados UNIVASF CAP 58, 29 e 27 apresentaram atividade antibacteriana com S. Typhi, L. monocytogenes e S. aureus, respectivamente. A capacidade de autoagregação dos isolados variou de 3,58 a 36,55% (P<0,05). Em geral, isolados de BAL UNIVASF CAP apresentaram uma média baixa de coagregação (<4,0%) com S. Typhi e L. monocytogenes, exceto o isolado UNIVASF CAP 45 (27,87%). A produção de EPS entre isolados de BAL UNIVASF CAP variou de 0 a 44 mg/L, com uma produção média de 12,50 mg/L. A produção de diacetil pelos isolados de BAL UNIVASF CAP variou de acordo com o isolado. Dos isolados testados, UNIVASF CAP 41, 11 e 3 foram negativos, fracos, médios e forte produtores de diacetil, respectivamente. Nove isolados produziram gás a partir de glicose e todos os isolados foram tolerantes a concentrações de NaCl de 4,0% para 6,5%. Os quatros isolados UNIVASF CAP 16, 45, 84 e 279 selecionados foram classificados como positivos quanto a atividade das enzimas BSH e -galactosidase e negativos quanto a atividade de descarboxilase. O queijo inoculado com BAL (queijo 2) diminuiu a população de S. Typhi para 0,38 log10 UFC/g, no queijo sem o inóculo de BAL (queijo 1) aumentou a população do patógeno em 0,29 unidades logarítmicas. Além disso, o valor de pH aumentou linearmente ao longo do tempo, em 0,004 unidades por dia, no queijo 1. No queijo 2, o valor de pH diminui linearmente ao longo do tempo, em 0,066 unidades por dia. O coquetel contendo estirpes selecionadas de Lactobacillus, com potenciais propriedades probióticas e tecnológicas, apresentou atividade antibacteriana in vitro contra S. Typhi no queijo de cabra artesanal. Assim, o leite de cabra é importante fonte de BAL com potencial probiótico que pode ser utilizada para inibir o crescimento populacional de Salmonella em queijo de cabra, contribuindo para a segurança e valor funcional do produto. Palavras-chave Atividade antibacteriana. Probióticos. Queijo de cabra. Segurança alimentar.

ABSTRACT

The use of lactic acid bacteria (LAB) selected from goat milk has probiotic characteristics to the food. The application of these micro-organisms in goat cheese is an interesting strategy to increase the health benefits by offering an innocuous product and providing technological characteristics, increased nutritional value and inhibiting the pathogenic micro-organism also increasing its value, benefiting small producers of semi-arid region of the São Francisco Valley. This study aimed to select autochthonous lactic acid bacteria (LAB) with probiotic and functional properties from goat dairies and test their addition o artisanal cheese for the inhibition of Salmonella Typhi. The 60 pre selected isolates were subjected to in vitro assays such as DNase, hemolysis, antimicrobial susceptibility, simulating the gastrointestinal tract (GIT), autoagregation test and bacterial coaggregation, antagonism pathogenic bacteria, producing diacetyl, gas production, exopolysaccharides (EPS), and tolerance to NaCl. Subsequently, based on these tests were selected four strains LAB (UNIVASF CAP 16, 45, 84 and 279) through the Principal Component Analysis (PCA) and identified genotypically. Additional tests were performed for the isolated CAP UNIVASF 16, 45, 84 and 279, producing lactic and citric acid, in addition to Hydrolase testing of bile salts (BSH), -galactosidase and decarboxylase activity. After this selection, three goat cheeses (1 - cheese Salmonella Typhi), (2 - mix cheese Salmonella Typhi and BAL) and (3 - cheese control) were designed to assess the inhibitory action of the crop selected BAL Salmonella Typhi in at 0, 5, 10, 15 and 20, through microbiological and physico-chemical analysis. In the study, only the isolated UNIVASF CAP 97 showed complete lysis of red blood cells being classified as -hemolytic. The 60 UNIVASF CAP isolates did not show activity of the enzymes DNase and coagulase in phenotypic tests. In antimicrobial susceptibility testing, the isolate UNIVASF CAP 90 showed resistance to all the antibiotics tested. Therefore, in the characterization of virulence factors, two isolates, UNIVASF CAP 90 and 97 were excluded as candidates for addition to food. Thus, 58 LAB isolates remained for the other tests. Fifty-eight LAB isolates UNIVASF CAP demonstrated a survival rate in intestinal and pancreatic juice exceeding 90%. In response to bile, the survival rate was > 95% for all the isolates tested. In this study, 58, 29 and 27 UNIVASF CAP isolates presented antibacterial activity with S. Typhi, L. monocytogenes and S. aureus, respectively. The autoaggregation capability of the isolates ranged from 3.58 to 36.65% (P<0.05) In general, LAB isolates UNIVASF CAP showed a low averagefor coaggregation (< 4.0%) with S. Typhi and L. monocytogenes except the isolate UNIVASF CAP 45 (27.87%) with the pathogen S. Typhi. The production of EPS among the LAB isolates UNIVASF CAP ranged from 0 to 44 mg/L, with an average production of 12.50 mg/L. The isolate UNIVASF CAP 46 showed the highest EPS production 44 mg/L. The production of diacetylby LAB isolates UNIVASF CAP differ depending on the isolate. Of the isolates tested, 41, 11 and 3 were negative, weak, medium and strong producers of diacetyl, respectively. Nine isolates produced gas from glucose and all isolates were tolerant to NaCl concentrations of 4.0% and 6.5%. The four isolates selected UNIVASF CAP 16, 45, 84 and 279 were classified as positive for the activity of -galactosidase, and BSH and negative enzymes and the activity decarboxylase. The cheese inoculated with LAB (cheese 2) decreased the population of S.Typhi to 0.38 log10 CFU / g, cheese without inoculum BAL (cheese 1) increased pathogen population 0.29 log units. Moreover, the pH value increases linearly over time at 0,004 units per day in the cheese 1. In the cheese 2, the pH value decreases linearly over time at 0,066 units per day In conclusion, goat milk presents as a potential source for isolating LAB with probiotic and technological properties. The four isolates, UNIVASF CAP 16, 45, 84 and 279, showed antibacterial activity against Salmonella Typhi in vitro and in artisanal goat cheese. Thus, these cultures could be used to inhibit the growth of Salmonella population in dairy goat products, contributing to an increase in the functional value of the product. Keywords Antibacterial activity. Food safety. Goat cheese. Probiotics.