This study investigated the antimicrobial activity of Enterococcus faecium FAIR-E 198 against Bacillus cereus, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. Using the critical-dilution method, the bacteriocin produced by E. faecium FAIR-E 198 inhibited all L. monocytogenes strains evaluated (1,600 to 19,200 AU mL-1). However, none of the B. cereus and S. aureus strains investigated were inhibited. The maximum activity of this bacteriocin (800 AU mL-1) was observed in MRS broth, while the activity in milk was 100 AU mL-1. In the co-cultivation test in milk, B. cereus K1-B041 was reduced to below the detection limit (1.00 log CFU mL-1) after 48 h. E. faecium reduced the initial L. monocytogenes Scott A population by 1 log CFU mL-1 after 3 h at 35ºC. However, the pathogen regained growth, reaching 3.68 log CFU mL-1 after 48 h. E. faecium did not influence the growth of S. aureus ATCC 27154 during the 48 h of co-cultivation. Therefore, it can be concluded that the effectiveness of the antimicrobial activity of E. faecium FAIR-E 198 is strictly related to the species and strain of the target microorganism and to the culture medium.

Além da utilização como bioconservantes de alimentos, algumas culturas bacteriocinogênicas estão sendo empregadas para acelerar a maturação de queijos. Porém a compatibilidade de desenvolvimento destas culturas com o fermento láctico é essencial para a obtenção de produtos característicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a compatibilidade de desenvolvimento de Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454, Lactobacillus plantarum ALC 01 e Enterococcus faecium FAIR-E 198 com duas marcas comerciais de fermentos lácticos. Inicialmente, foi determinada a sensibilidade in vitro dos fermentos às culturas bacteriocinogênicas, somente Lc. lactis subsp. lactis ATCC 11454 foi capaz de promover a inibição de ambos os fermentos. Durante desenvolvimento associativo em leite a 35 ºC, as culturas bacteriocinogênicas não afetaram significativamente a produção de ácido láctico pelos fermentos. Estes, por sua vez proporcionaram aumento significativo da atividade de pediocina AcH e enterocina FAIR-E 198 e supressão da atividade da nisina. Dentre todas as culturas lácticas, Lb. plantarum ALC 01 apresentou a maior atividade de aminopeptidases (0,226 a 0,390). Portanto, baseado nos resultados em questão, Lb. plantarum ALC 01 e E. faecium FAIR-E 198 apresentam características de compatibilidade de desenvolvimento com o fermento mesofílico tipo O para serem empregadas como adjuntas no processamento de queijos.

In addition to being used as food bioconservants, some bacteriocinogenic cultures have been employed to accelerate cheese ripening. However, the compatibility between their growth and starter cultures is essential to obtain the characteristic products. The purpose of this study was to evaluate the growth compatibility between Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454, Lactobacillus plantarum ALC 01, and Enterococcus faecium FAIR-E 198 and two commercial starter cultures. Initially, the sensibility in vitro of the starter to bacteriocinogenic cultures by an agar well diffusion assay was determined. Only Lc. lactis subsp. lactis ATCC 11454 was able to cause the inhibition of both starters. During the associative growth in milk at 35ºC, the bacteriocinogenic cultures did not affect the lactic acid production due to the starter cultures. Futhermore, the starter cultures provided a significant increase in the activity of pediocina AcH and enterocin FAIR-E 198. They also suppressed the nisin activity. Among all lactic cultures, Lb. plantarum ALC 01 showed the highest aminopeptidase activity (0,226 to 0,390). Therefore, according to these results Lb. plantarum ALC 01 and E. faecium FAIR-E 198 showed growth compatibility characteristics with the starter cultures and thus can be used as adjunct cultures in cheese making.

Atualmente, são lançados no mercado diversos novos produtos, sendo que na área de laticínios a ênfase é para os funcionais. Esta pesquisa propõe o desenvolvimento de uma bebida láctea fermentada, denominada buttermilk, que seja probiótica, apresente opções de sabor, que tenha versões dietéticas e que atenda à legislação brasileira. A primeira etapa do trabalho consistiu na determinação do fluxograma de preparo do produto para determinar os melhores momentos para adição de sacarose, sucralose e da cultura probiótica. Na etapa seguinte, foi avaliada a qualidade microbiológica de corantes e aromatizantes para empregá-los, sem tratamento térmico, no produto fermentado. Posteriormente, foram analisadas as amostras de buttermilk de diversos sabores, durante o armazenamento, para verificar se a adição de sacarose, edulcorante, aromatizantes e corantes interferiria nas contagens microbiológicas. Os resultados indicaram que a adição da cultura probiótica deve ser feita pré-fermentação e que corantes e aromatizantes podem ser adicionados no produto já fermentado. Observou-se que as amostras de buttermilk com sacarose adicionadas de agentes de cor e aromatizantes tenderam a apresentar menores contagens de bifidobactérias após a estocagem. Porém, todos os sabores de buttermilk se mantiveram adequados à legislação quanto aos aspectos de higiene e de número de bifidobactérias. B. animalis subsp. lactis apresentou excelente viabilidade durante o armazenamento do produto (média de 1,3.10(8) UFC.mL-1). As amostras de buttermilk podem, assim, ser consideradas seguras para consumo, além de potencialmente funcionais.

New food products are launched on the market nearly every day and the main focus of the dairy industry is on functional products. The aim of this research project is to develop a fermented probiotic dairy product - buttermilk -, in a variety of flavors - including diet versions - in compliance with Brazilian regulations. As a first step, the manufacturing process of buttermilk was tested and evaluated to determine the best method and process step to add sucrose, sucralose and the probiotic culture. The next step consisted of evaluating the microbiological quality of coloring agents and flavor compounds intended to be added - without prior heat treatment - to the fermented product. In the next stage of the project, buttermilk samples of different flavors were analyzed during cold storage to observe whether sugar, sweetener, flavor compounds and coloring agents would interfere with microbiological counts. The results obtained at the end of the storage period indicated that the probiotic culture should be added prior to fermentation, while flavor compounds and coloring agents could be added directly to the fermented product after completing the culturing process. It was observed that the buttermilk samples containing sucrose and added with flavor compounds and coloring agents tended to show lower bifidobacterial counts after storage. Nevertheless, all the flavor versions of buttermilk tested met the legal requirements regarding hygiene indicators and the number of viable probiotic bacteria. B. animalis subsp. lactis showed excellent viability exhibiting an average count of 1.3.10(8) cfu.mL-1. As a result, the buttermilk samples were considered safe and potentially functional.

Atualmente, um dos principais focos da indústria de laticínios em todo o mundo é o desenvolvimento de novos produtos, especialmente probióticos. Buttermilk é originalmente um sub-produto do processamento da manteiga fermentado por Culturas Aromáticas Mesofílicas (MAC). Pode também ser feito pela fermentação de leite integral ou desnatado. Este produto não é comercializado no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram o desenvolvimento de meio de cultura seletivo para Bifidobacterium animalis subsp. lactis e a determinação da viabilidade deste microrganismo durante a vida de prateleira do buttermilk produzido. Leite desnatado foi adicionado de 10% da sacarose ou 0,03% de sucralose, pasteurizado e inoculado com 1% de MAC composto por Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis e Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris e por 2% de Bifidobacterium animalis subsp. lactis. Para obter contagens seletivas de Bif. animalis subsp. lactis, o meio MRS ágar suplementado com 0,5% L-cisteína HCl a 10%, 1% cloreto de lítio a 10%, 0,01% azul de anilina e 0,5% dicloxacilina a 0,1% foi modificado pelo aumento da concentração de antibiótico, adição de NaCl, ajuste de pH para 4,8 ou aumento da temperatura de incubação (de 37 para 45ºC). A temperatura de incubação de 45ºC foi eficiente para inibir as culturas MAC mesmo sem adição de antibiótico ao meio. Bif. animalis subsp. lactis apresentou alta viabilidade no produto. O buttermilk preparado com sacarose e edulcorante, apresentou mais de 10(8) ufc.ml-1 de Bif. animalis subsp. lactis durante a vida-de-prateleira (28 dias).

One of the key focuses of today's dairy industry worldwide is the continued development of new products, especially probiotic-based products. Buttermilk is originally a by-product of butter making fermented by Mesophilic Aromatic Cultures (MAC). It can also be made by fermentation of pasteurized whole milk or skimmed milk. This product is not marketed in Brazil. The objectives of this work were: (1) to develop a selective medium for Bifidobacterium animalis subsp. lactis enumeration and (2) to determine the viability of this microorganism during the shelf life of the buttermilk. Skim milk added with 10% sucrose or 0.03% sucralose was pasteurized and inoculated with a composite starter culture consisting of 1% MAC (containing Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis and Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris) and 2% Bifidobacterium animalis subsp. lactis. To attain selective counts of Bif. animalis subsp. lactis the MRS agar supplemented with 0.5% L-cysteine hydrochloride at 10%, 1% lithium chloride at 10%, 0.01% aniline blue and 0.5% dicloxacillin at 0.1% was modified by increasing the antibiotic concentration, addition of NaCl, adjusting pH to 4.8 or increasing the incubation temperature (from 37 to 45ºC). Raising the incubation temperature to 45ºC was found to be efficient in inhibiting the MAC cultures, even in media not added with dicloxacillin. Bif. animalis subsp. lactis exhibited high viability in the product. The buttermilk product prepared with sucrose and sweetener contained in excess of 10(8) cfu.ml-1 bifidobacteria throughout the shelf life of the product (28 days).

O isolamento de linhagens de bactérias lácticas produtoras de bacteriocinas em carnes e seus produtos derivados resultou na detecção de Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484, proveniente de frango. A bacteriocina inibiu não apenas uma outra bactéria láctica (Lactobacillus helveticus), mas também microorganismos patogênicos (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Clostridium perfringens e Enterococcus faecalis). Ela foi inativada por causa de enzimas como: alfa-quimotripsina, tripsina, pronase E, ficina, pepsina, papaína e lipase. Além disso, a bacteriocina mostrou-se termoestável, mesmo a temperaturas de autoclavagem (121°C/10 min) e foi produzida em condições de armazenamento sob refrigeração. A bacteriocina mostrou-se ativa dentro de uma ampla faixa de valores de pH (2-10), porém a maior atividade ocorreu em valores menores de pH. A eficiência da linhagem CTC 484, assim como a de sua bacteriocina na redução e inibição do crescimento de Listeria monocytogenes em carne bovina estéril, foram avaliadas. Os resultados indicaram que o tratamento da carne por meio da inoculação desta bactéria contribuiu para o aumento da segurança e extensão da vida útil deste alimento.

Screening for the bacteriocin production of strains of lactic acid bacteria from various meat and meat products resulted in the detection of a bacteriocin-producing Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484, isolated from chicken. The bacteriocin inhibited not only closely related lactic acid bacterium (Lactobacillus helveticus), but also pathogenic microorganisms (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Clostridium perfringens, and Enterococcus faecalis). This compound was inactivated by alpha-chymotrypsin, trypsin, pronase E, ficin, pepsin, papain, and also by lipase. It was heat stable even at autoclaving temperature (121°C/10 min) and was produced under refrigerated storage. It was also active over a wide range of pH values (2-10), although the highest activity was observed in the lower pH range. The effectiveness of strain CTC 484 as well as that of its bacteriocin in reducing population levels and growth of Listeria monocytogenes in sterile beef were studied. The results indicated that the inoculation of this bacteria into the meat contributed to the safety improvement and the shelf life extension of this food.

Um total de 285 amostras de carnes e produtos cárneos foi avaliado para detecção de culturas produtoras de bacteriocinas pelo método do "sanduíche". A partir de 174 destas amostras, 813 linhagens de bactérias lácticas com atividade inibitória sobre Staphylococcus aureus CTC 033 e/ou Listeria innocua Lin 11 foram isoladas. Quando examinadas pelo método de antagonismo simultâneo em poços, 128 destas linhagens inibiram o crescimento dos microrganismos indicadores. O espectro de atividade das linhagens isoladas foi avaliado com diversos microrganismos Gram-positivos e Gram-negativos. De um modo geral, S. aureus foi o microrganismo indicador mais sensível, enquanto Enterococcus faecalis e Lactobacillus plantarum foram os mais resistentes. Todos os compostos antimicrobianos produzidos pelas bactérias lácticas testadas foram completa ou parcialmente inativados por enzimas proteolíticas, o que indica sua natureza protéica. A atividade antimicrobiana das bacteriocinas produzidas pelas linhagens de bactérias lácticas isoladas neste trabalho pode atuar como uma barreira potencial para inibir o crescimento de bactérias deterioradoras e patogênicas de origem alimentar.

A total of 285 samples of meat and meat products were evaluated for the presence of bacteriocin-producing lactic acid bacteria by the "sandwich" test. From 174 of these samples, 813 strains of lactic acid bacteria were isolated. They were able to inhibit the growth of Staphylococcus aureus CTC 33 and/or Listeria innocua Lin 11. When evaluated by the well-diffusion assay, 128 of these strains inhibited the growth of the indicator strains. The inhibitory spectra of activity of the isolates were evaluated against a range of Gram-positive and Gram-negative test organisms. S. aureus was the most sensitive indicator tested, whereas Enterococcus faecalis and Lactobacillus plantarum were the most resistant ones. All the compounds produced by the lactic acid bacteria were fully or partially inactivated by some of the proteolytic enzymes, which indicates their proteinaceous nature. The antimicrobial activity of the bacteriocins produced by the lactic acid bacteria isolated in this work could act as a potential barrier to inhibit the growth of spoilage bacteria and foodborne pathogens.

Bacteriocinas resistentes ao aquecimento produzidas por quinze linhagens de Lactococcus lactis (14 L. lactis subsp. lactis e 1 L. lactis subsp. cremoris) foram sensíveis à enzimas proteolíticas e ativas em uma ampla faixa de pH. A resistência dessas bacteriocinas ao aquecimento foi fortemente influenciada pelo pH do meio. Somente a linhagem L. lactis subsp. lactis ITAL 383 produziu uma bacteriocina com um amplo espectro de atividade, semelhante ao da nisina de L. lactis subsp. lactis ATCC 11454. Esta bacteriocina inibiu as espécies relacionadas e outros microorganismos gram-positivos, inclusive Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus, mas não as bactérias Gram-negativas examinadas. A identificação do composto antimicrobiano parcialmente purificado por SDS-PAGE revelou um peso molecular similar entre a bacteriocina ITAL 383 e a nisina de L. lactis subsp lactis ATCC 11454.

Bacteriocins produced by fifteen strains of Lactococcus lactis (14 L. lactis subsp. lactis and one L. lactis subsp. cremoris) were heat resistant, sensitive to several proteolytic enzymes and active over a wide range of pH. Their resistance to the heating was greatly influenced by the pH. Only the strain L. lactis subsp. lactis ITAL 383 produced a bacteriocin with a wide activity spectrum, similar to nisin of L. lactis subsp. lactis ATCC 11454. This bacteriocin inhibited closely related species and other Gram-positive microorganisms including Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus, but it was not active against the Gram-negative bacteria tested. The identification of partially purified antimicrobial compounds by SDS-PAGE showed that bacteriocin produced by strain ITAL 383 had the same molecular weight of nisin produced by L. lactis subsp. lactis ATCC 11454.

Um total de 167 linhagens de L. lactis foi selecionado para os testes de produção de bacteriocinas pelo método de difusão em poços em agar GM17. Desse total, 14 (8.4%) produziram substâncias inibidoras que não foram associadas com ácidos orgânicos, peróxido de hidrogênio e bacteriófagos. A frequência de produção de bacteriocinas variou de 2% em L. lactis subsp. cremoris a 12% em L. lactis subsp. lactis. Nenhuma das linhagens de L. lactis subsp. lactis var. diacetylactis produziu substâncias inibidoras. De 13 linhagens produtoras de bacteriocinas e duas de nisina (L. lactis subsp. lactis ATCC 11454 e L. lactis subsp. lactis CNRZ 150), 8 (53%) foram caracterizadas como lactose-positivas (Lac+) e proteinase-negativas (Prt-). As linhagens produtoras de bacteriocinas também foram caracterizadas no seu conteúdo de plasmídios. Elas apresentaram de 2 a 7 plasmídios, com pesos moleculares aproximados de 0.5 a 28.1 Mdal. Quatro linhagens (ITAL 435, ITAL 436, ITAL 437 e ITAL 438) mostraram idênticos perfis de plasmídios. Os perfis das linhagens restantes foram distintos.

One hundred sixty seven strains of Lactococcus lactis were screened for bacteriocin production by well diffusion assay of GM17 agar. Fourteen (8.4%) produced antimicrobial activity other than organic acids, bacteriophages or hydrogen peroxide. The frequency of bacteriocin production ranged from 2% in L. lactis subsp. cremoris up to 12% in L. lactis subsp. lactis. Antimicrobial activities were not observed in any strain of L. lactis subsp. lactis var. diacetylactis. Among thirteen bacteriocin-producing strains and two nisin-producing strains (L. lactis subsp. lactis ATCC 11454 and L. lactis subsp. lactis CNRZ 150), eight (53%) were characterized as lactose-positive (Lac+) and proteinase-negative (Prt-). The bacteriocin-producing cultures were also characterized on the basis of plasmid content. All strains had 2 to 7 plasmids with molecular weights varying from 0.5 to 28.1 Mdal. Four strains (ITAL 435, ITAL 436, ITAL 437 and ITAL 438) showed identical profiles and the other were quite distinct.

O efeito e o modo de ação das bacteriocinas produzidas por L. lactis subsp. lactis ITAL 383 e CNRZ 150 são similares à nisina de L. lactis subsp. lactis ATCC 11454. Estas bacteriocinas apresentaram um modo de ação bactericida, causando a lise de células de L. innocua LIN 11, associada ao decréscimo da absorbância e da viabilidade celular. O efeito letal foi maior para células em fase exponencial comparativamente à fase estacionária de crescimento. A adsorção dessas bacteriocinas às células de L. innocua LIN 11 foi muito rápida e influenciada pelo pH do meio de suspensão; adsorção máxima foi verificada a pH 6,0 e logo após o contato inicial. Perda completa de adsorção ocorreu em pH 2,0.

The effect and mode of action of the bacteriocin produced by L. lactis subsp. lactis ITAL 383 and CNRZ 150 are similar to the nisin produced by L. lactis subsp. lactis ATCC 11454. It was clearly bactericidal, and caused lysis of a strain of L. innocua LIN 11 detected by the decrease of absorbance values and the cell viability. Their lethal effect was considerably higher during the logarithmic growth when compared to the stationary phase. Adsorption developed rapidly and was influenced by the pH value of the suspension medium. Maximum adsorption was observed at pH 6,0 and immediately after initial contact and loss at pH 2,0.