Technological features and ability to produce nisin by Lactococcus lactis subsp. lactis bv. diacetylactis obtained from dairy environment

• Autor(a) principal: Fusieger, Andressa
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/26828
• topic: Bactérias do ácido lático; Fermentação; Diacetil; Bacteriocinas; Microbiologia de Alimentos

Cepas de Lactococcus lactis subsp. lactis bv. diacetylactis são utilizadas na indústria de laticínios para produzir acetoína e diacetil, que conferem características sensoriais específicas a derivados lácteos fermenados. A produção de bacteriocinas pode ser uma característica benéfica adicional apresentada por algumas cepas. A identificação e caracterização de novas cepas de Lactococcus podem revelar atributos distintos que apresentam grande potencial tecnológico para a indústria de laticínios. Este estudo teve como objetivo caracterizar o potencial tecnológico e bacteriocinogênico de cepas de L. lactis subsp. lactis bv. diacetylactis obtido a partir de sistemas de produção de leite. Vinte e três cepas de L. lactis subsp. lactis isoladas de leite de vaca, cabra e búfala, creme de leite de vaca, queijos artesanais da região amazônica e da Ilha de Marajó, silagem de amendoim forrageiro e silagem de capim foram utilizados neste estudo. As cepas foram identificadas em nível biovar (produção de acetoina e diacetil, além de PCRs específicas) e similariedade genética por rep-PCR e quanto ao seu potencial tecnológico: padrões de lactofermentação, atividade proteolítica extracelular, capacidade de acidificação e resistência ao NaCl. Posteriormente, as cepas foram submetidas à PCR para detectar genes relacionados à bacteriocinas (nisina, lacticina 481 e 3147, lactococina A e 972), e o operon relacionado a produção de nisina foi sequenciado para identificação de variações na produção dessa bacteriocina. Os sobrenadantes livres de células (CFS) de cepas positivas para os genes relacionados a produção de nisina foram testados pelo ensaio spot-on-the-lawn frente a um painel de 16 alvos (Listeria monocytogenes - 4, L. innocua - 1, Staphylococcus aureus - 6, Lactobacillus sakei - 1, L. lactis - 4). Curvas de crescimento de 4 alvos microbianos (L. monocytogenes - 2, S. aureus - 2), isoladamente e na presença do CFS dos produtores de nisina, foram obtidas por densidade óptica (λ = 650 nm). A partir da coleção de culturas de 23 cepas de L. lactis subsp. lactis, 15 cepas apresentaram resultados moleculares e fenotípicos que permitiram sua identificação como L. lactis subsp. lactis bv. diacetylactis. A análise de rep-PCR demostrou 11 perfis genéticos diferentes com similariedade inferior a 90%, indicando um alto nível de diversidade entre as 15 cepas identificadas como L. lactis subsp. lactis bv. diacetilactis. A caracterização tecnológica indicou que duas cepas não apresentaram habilidades de coagulação e 13 foram positivas para a atividade proteolítica extracelular. Muitas cepas se mostraram eficientes para acidificar leite, e duas cepas apresentaram alta capacidade de acidificação, resultando em uma redução do pH em 2 unidades após 24h. O ensaio de tolerância ao NaCl revelou que todas as cepas foram capazes de se multiplicar em diferentes concentrações (0, 2, 4, 6, 8 e 10%); entretanto, cepas isoladas de nichos não lácteos mostraram uma tolerância ainda maior ao NaCl (10%). Para os genes relacionados à bacteriocina, oito cepas apresentaram resultados positivos apenas para nisA, e apenas uma cepa (SBR4) apresentou o operon completo da nisina, confirmado pelo sequenciamento como similar à nisina Z. Apenas a cepa SBR4 apresentou atividade inibitória pelo ensaio spot-on-the lawn frente os 16 alvos microbianos. Curvas de crescimento de alvos selecionados confirmaram a atividade inibitória da cepa SBR4, especialmente contra S. aureus, indicando seu potencial para produção de nisina. Deste modo, esses resultados indicam que as cepas estudadas apresentam características tecnológicas importantes para a indústria de alimentos e que sua aplicação é viável para a produção de alimentos fermentados. Considerando as características tecnológicas de L. lactis subsp. lactis bv. diacetylactis SBR4, além de sua capacidade de produzir nisina, essa pode ser usada para constituir uma cultura starter ou mista, sendo uma linhagem a ser considerada na indústria de laticínios como uma ferramenta bioconservadora e biotecnológica.