Susceptibility of foodborne pathogens to lactic acid bacteria isolated from Portuguese ready-to-eat raw fermented meat products

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Miranda, Rebeca Becker
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/29678
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR, Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Susceptibility of foodborne pathogens to lactic acid bacteria isolated from Portuguese ready-to-eat raw fermented meat productsAntimicrobial capacityAcidifying capacityProteolytic activityIn-vitro assaysLactic acid productionLinguiçaChouriçaArtisanal sausagesDomínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Biotecnologia Agrária e AlimentarMestrado de dupla diplomação com a UTFPR, Universidade Tecnológica Federal do ParanáFood safety is one of the main concerns of the food industry and regulatory bodies, due to the serious implications for public health that the consumption of contaminated food can cause. Foodborne pathogenic bacteria (FABBs) have a high morbidity and mortality rate, especially in susceptible individuals. Controlling these pathogens is crucial to ensuring food safety and reducing the risk of disease outbreaks. In order to improve food safety, there is growing interest in the use of so-called functional microorganisms, such as lactic acid bacteria (LAB), in the production of fermented foods. LAB are widely used throughout the world in food fermentation due to their potential to inhibit the growth of pathogens. Ready-to-eat fermented meat products (RTE) are an important food group in Portugal and are highly appreciated for their sensory characteristics. These products are produced through natural fermentation, but it is important to evaluate the ability of these LAB to inhibit food-borne pathogens under real production conditions in order to guarantee the microbiological safety of these products. For this reason, the aim of this thesis was to evaluate the ability of LAB, naturally present in raw fermented (RTE) sausages, such as chorizos and linguiças, to inhibit food-borne pathogens, in order to increase the safety of these foods. To this end, several LAB were isolated from these traditional Portuguese products and characterized in terms of their antimicrobial properties and metabolite production. To this end, seventy chorizos were purchased from fourteen artisan producers in the northeast region of Trás-os-Montes. Firstly, the lactic acid bacteria and relevant pathogens (Salmonella spp., Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus) present in the chorizo were isolated and confirmed. The LAB were tested for antagonism (antimicrobial properties), acidification, proteolytic activity and lactic acid production. The data was analyzed using principal component analysis (PCA) and factor analysis (FA), with the aim of synthesizing the information provided by the technological parameters, as well as their interrelationships. With the methodologies used, 207 LAB were isolated, and for subsequent tests 33 LAB were selected that showed the greatest diameter of inhibition against L. monocytogenes. The largest diameter of inhibition against L. monocytogenes was 37.29 mm, against S. aureus it was 16.9 mm and against Salmonella it was 24.3 mm. According to the inhibition results, the bacteria ML2CA (93), ML4CE (104), ML5CD (108) and AG3CC (18) showed excellent inhibition rays for the three pathogens tested. These LAB also showed a good acidification capacity, especially ML5CD, which reduced the pH from 7.000 to 5.665 (a reduction of 1.340) after 24 hours of incubation. However, in terms of proteolytic activity, the BAL mentioned above did not show large proteolysis radium, with AG3CD standing out with an average radius of 8.87 mm. The PCA and AF analyses showed that the inhibition of L. monocytogenes is closely related to the acidification capacity and the concentration of lactic acid. It was also observed that the inhibition of Salmonella and S. aureus was related to proteolytic activity and the concentration of lactic acid. It was also observed that the proteolytic activity of LAB is independent of the acidification capacity, the two being opposite in the correlation graph of the variables. By analyzing the correlation between the sites and the microbiological properties, it was possible to conclude that there is no trend or association between the producers and the technological properties of the LAB tested. The acidification potential does not seem to correlate with the acidification speed of the LAB. This suggests that initially slow-growing LAB are still capable of reaching low pH levels at the end of the process. The results of this work show that traditional fermented meat products are rich in naturally occurring LAB bacteria, which contribute to the microbiological safety of these foods. The LAB isolated and tested in this work have great technological potential, so it is important to study and understand their behavior and pathogen- inhibiting properties under real production conditions.A segurança dos alimentos é uma das principais preocupações da indústria alimentar e das entidades reguladoras, devido às graves implicações para a saúde pública que o consumo de alimentos contaminados pode causar. As bactérias patogénicas de origem alimentar (BPAs) possuem elevada morbilidade e mortalidade especialmente em indivíduos susceptíveis. O controlo destes agentes patogénicos é crucial para garantir a segurança dos alimentos e reduzir o risco de surtos de doenças. Com o objetivo de melhorar a segurança dos alimentos há um interesse crescente na utilização de microrganismos ditos funcionais, como as bactérias ácido lácticas (BAL), na produção de alimentos fermentados. As BAL são amplamente utilizadas, em todo o mundo, na fermentação de alimentos devido ao seu potencial para inibir o crescimento dos agentes patogénicos. Os produtos cárneos fermentados prontos a consumir (RTE) são um importante grupo de alimentos em Portugal, sendo muito apreciados pelas suas características sensoriais. Estes produtos são produzidos através de fermentação natural, no entanto é importante avaliar a capacidade destas BAL para inibir agentes patogénicos de origem alimentar em condições reais de produção, para garantir a segurança microbiológica destes produtos. Por esta razão, o objetivo desta tese foi avaliar a capacidade das BAL, naturalmente presentes em enchidos crus fermentados RTE, como chouriças e linguiças, para inibir agentes patogénicos de origem alimentar, de forma a aumentar a segurança destes alimentos. Para tal, várias BAL foram isoladas destes produtos tradicionais portugueses, e caraterizadas nas suas propriedades antimicrobianas e de produção de metabolitos. Para tal, foram adquiridos setenta chouriços de catorze produtores artesanais da região nordeste de Trás-os-Montes. Em primeiro lugar, procedeu-se ao isolamento e à confirmação de bactérias lácticas e agentes patogénicos relevantes (Salmonella spp., Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus) presentes nos choriços. As BAL foram submetidas a testes de antagonismo (propriedades antimicrobianas), de acidificação, de atividade proteolítica e de produção de ácido lático. Os dados foram analisados por análise de componentes principais (PCA) e análise fatorial (AF), com o objetivo de sintetizar a informação fornecida pelos parâmetros tecnológicos, bem como pelas suas inter-relações. Com as metodologias utilizadas, foram isoladas 207 BAL, para testes posteriores foram selecionadas 33 BAL que apresentaram maior diâmetro de inibição contra a L. monocytogenes. O maior diâmetro de inibição contra foi de 37,29 mm, contra o S. aureus foi de 16,9 mm e contra a Salmonella foi de 24,3 mm. De acordo com os resultados de inibição, as bactérias ML2CA (93), ML4CE (104), ML5CD (108) e AG3CC (18) apresentaram excelentes raios de inibição para os três agentes patogénicos testados. Estas BAL mostraram, também, uma boa capacidade de acidificação, especialmente a ML5CD, a qual reduziu o pH de 7,000 para 5,665 (uma redução de 1,340) após 24 horas de incubação. No entanto, em termos de atividade proteolítica, as BAL acima referidas não apresentaram grandes raios de proteólise, destacando-se a AG3CD, com um raio médio de 8,87 mm. As análises de PCA e AF, mostraram que a inibição da L. monocytogenes está intimamente relacionada com a capacidade de acidificação e com a concentração de ácido lático. Observou-se, também, que a inibição da Salmonella e do S. aureus estava relacionada com a atividade proteolítica e com a concentração de ácido lático. Observou- se, também, que a atividade proteolítica das BAL é independente da capacidade de acidificação, sendo as duas opostas no gráfico de correlação de variáveis. Ao analisar a correlação entre os locais e as propriedades microbiológicas, foi possível concluir que não existe uma tendência ou associação entre os produtores e as propriedades tecnológicas das BAL testadas. O potencial de acidificação parece não estar correlacionado com a rapidez de acidificação das BAL. Este facto sugere que as BAL com crescimento inicialmente lento são ainda capazes de atingir baixos níveis de pH no final do processo. Os resultados deste trabalho mostram que os produtos cárneos fermentados tradicionais são ricos em bactérias BAL, que ocorrem naturalmente e que contribuem para a segurança microbiológica destes alimentos. As BAL isoladas e testadas neste trabalho apresentam grande potencial tecnológico, pelo que importa estudar e compreender o seu comportamento e propriedades de inibição de agentes patogénicos em condições reais de produção.Gonzales-Barron, UrsulaCadavez, VascoAnschau, AndréiaBiblioteca Digital do IPBMiranda, Rebeca Becker2024-04-09T16:15:15Z20242024-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/29678TID:203572033enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-04-17T01:16:01Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/29678Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-04-17T01:16:01Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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