Atividade das bacteriocinas bovicina HC5 e nisina sobre Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus em queijo Minas frescal | Activity of the bacteriocin bovicin HC5 and nisin on Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus in Minas frescal cheese

O queijo Minas frescal é um dos produtos lácteos mais consumidos no Brasil e suas características químicas tornam-o um meio apropriado para o crescimento de micro-organismos deterioradores e patogênicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de bovicina HC5 e nisina sobre o crescimento de Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus em queijo Minas frescal. O crescimento de estirpes de L. monocytogenes, L. innocua e S. aureus foi acompanhado em caldo tripticase de soja (TSB) e em leite integral comercialmente esterilizado (UAT), a 37 ºC em presença de bovicina HC5 e nisina adicionadas isoladas ou combinadas. Queijo Minas frescal foi produzido e inoculado com população inicial de 104 UFC.g-1 de L. monocytogenes e S. aureus e adicionado de 600 UA.mL-1 de bovicina HC5 e nisina. Na presença de concentrações de 10, 20 e 50 UA.mL-1 de bovicina HC5 em caldo TSB houve aumento da fase lag e redução da velocidade específica de crescimento das estirpes de L. monocytogenes, L. innocua e S. aureus. O crescimento foi completamente inibido quando bovicina HC5 foi adicionada nas concentrações 100 e 150 UA.mL-1 e em concentrações de nisinaacima de 10 UA.mL-1. L. innocua isolado de queijo Minas foi sensível a baixas concentrações das bacteriocinas enquanto L. innocua LMA83 apresentou um aumento de 10 h na fase lag quando 10 e 20 UA.mL-1 de nisina foram acrescentadas ao caldo TSB. Em concentrações de nisina e bovicina HC5 acima de 50 UA.mL-1, nenhum crescimento de L. innocua foi observado. A presença das bacteriocinas em concentrações de até 50 UA.mL-1 aumentou a fase lag mas, não impediu o crescimento de S. aureus enquanto as concentrações 100 ou 150 UA.mL-1 de bovicina HC5 inibiram a multiplicação bacteriana. A combinação das bacteriocinas bovicina HC5 e nisina em caldo TSB inibiu o crescimento de L. monocytogenes, S. aureus EMBRAPA 4018 e L. innocua em concentrações inferiores do que quando usadas isoladamente. Em leite UAT, concentrações de bovicina HC5 acima de 400 UA.mL-1 reduziram o número de células viáveis de L. monocytogenes Scott A em um ciclo log. Entretanto, nisina foi bactericida apenas quando foi usada na concentração de 1200 UA.mL-1, sendo o crescimento reassumido após 3 h de incubação. L. innocua LMA83 foi sensível a todas as concentrações de bovicina HC5 adicionadas ao leite enquanto nenhuma redução no número de células viáveis foi observada após adição de nisina. S. aureus ATCC 6538 cresceu em leite mesmo na presença de 400 ou 800 UA.mL-1 de bovicina HC5 e efeito bacteriostático foi observado na concentração 1200 UA.mL-1. A concentração 1200 UA.mL-1 de nisina exerceu efeito bactericida sobre células de S. aureus. Em queijo Minas frescal, a adição das bacteriocinas bovicina HC5 e nisina combinadas na concentração 600 UA.g-1 reduziu o número de células viáveis inicial de 104 UFC.g-1 de L. monocytogenes Scott A para valores abaixo de 1 UFC.25 g-1, após nove dias de estocagem a 4 ºC. Efeito bactericida sobre S. aureus ATCC 6538 foi observado nos queijos adicionados das bacteriocinas combinadas durante 15 dias de estocagem a 4 ºC. Entretanto, após esse período, a multiplicação de S. aureus foi retomada. A presença das bacteriocinas combinadas na concentração 600 UA.g-1 não impediu a produção de enterotoxinas estafilocócica C por S. aureus EMBRAPA 4018 em queijos mantidos sob temperatura de 15 ºC de estocagem. Estes resultados demonstraram que bovicina HC5 e nisina foram efetivas no controle dos patógenos avaliados em leite e queijo Minas frescal, em especial quando usadas associadas.

The Minas frescal cheese is one of the most appreciated dairy products in Brazil. Their chemical characteristics constitute a suitable medium for the growth of spoilage and pathogens microorganisms. This study aims to evaluate the effect of bovicin HC5 and nisin on the growth of both Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus in the Minas frescal cheese. Growth of strains of L. monocytogenes, L. innocua and S. aureus was carried out in tryptic soy broth (TSB) and in whole milk commercially sterilized (UHT) at 37 ºC in the presence of bovicin HC5 and nisin either added individually or in combination. Minas frescal cheese was manufactured and inoculated with an initial population of 104 CFU.g-1 of both L. monocytogenes and S. aureus, 600 AU.mL-1 of both bovicin HC5 and nisin were then added. The increase in the lag phase and the reduction of the specific growth rate of the strains of L. monocytogenes, L. innocua and S. aureus was verified at the concentrations of 10, 20 and 50 AU.mL-1 of bovicin HC5 in TSB broth. Growth was completely inhibited when bovicin HC5 was added at concentrations of 100 and 150 AU.mL-1 and at nisin concentrations above 10 AU.mL-1. L. innocua isolated from Minas cheese was sensitive to low concentrations of both bacteriocins while L. innocua LMA83 had an increase in 10 h in the lag phase when 10 and 20 AU.mL-1 of nisin were added to the TSB broth. In nisin and bovicin HC5 concentrations above 50 AU.mL-1, no growth of such strains was observed. The presence of the bacteriocins at concentrations up to 50 AU.mL-1 increased the lag phase but did not prevent the growth of S. aureus. On the other hand, concentrations of 100 or 150 AU.mL-1 of bovicin HC5 inhibited the bacterial multiplication. The combination of the two bacteriocins bovicin HC5 and nisin in TSB broth inhibited the growth of L. monocytogenes, S. aureus EMBRAPA 4018 and L. innocua at lower concentrations. However when used separately, higher concentrations of each bacteriocin should be applied. In milk, concentrations of bovicin HC5 above 400 AU.mL-1 reduced the number of viable cells of L. monocytogenes Scott A in one log cycle. However, nisin wasbactericidal just when used at 1200 AU.mL-1, being the growth resumed after 3 h of incubation. L. innocua LMA83 was sensitive to all bovicin HC5 concentrations added to milk while no reduction in the number of viable cells was observed after adding nisin. S. aureus ATCC 6538 in milk would still grow in the presence of 400 or 800 AU.mL-1 of bovicin HC5, being the bacteriostatic effect observed at the concentration 1200 AU.mL-1. Bactericidal effect on S. aureus cells was showed by nisin at 1200 AU.mL-1. In Minas frescal cheese, the number of initial viable cells was reduced from 104 CFU.g-1 of L. monocytogenes Scott A to values below 1 CFU.25 g-1 by additions of the bacteriocins combined at the concentration of 600 AU.mL-1 after nine days of storage at 4 ºC. After adding the combined bacteriocins in cheese for 15 days of storage at 4 ºC, bactericidal effect on S. aureus ATCC 6538 was observed. However, growth was resumed after that period. The presence of the combined bacteriocins at 600 AU.mL-1 did not prevent the production of staphylococcal enterotoxin C by S. aureus EMBRAPA 4018 in cheeses stored under 15 ºC. The present results demonstrate that bovicin HC5 and nisin are indeed effective in the control of pathogens assessed in milk and Minas frescal cheese, especially when associated.

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