TSST-1, enterotoxin and bacteriocin-like substance production by Staphylococcus aureus isolated from foods / TSST-1, enterotoxinas e substâncias tipo bacteriocina produzidas por Staphylococcus aureus isolados de alimentos

The production of Toxic Shock Syndrome Toxin-1 (TSST-1), enterotoxins and bacteriocin-like substances was evaluated in 95 strains of Staphylococcus aureus recovered from raw bovine milk (n=31) and from food samples involved in staphylococcal food poisoning (n=64). Enterotoxigenicity tests with the membrane over agar associated to optimal sensibility plate assays were performed and showed that 96.77% of strains recovered from milk and 95.31% from food samples produced enterotoxins A, B, C, D or TSST-1. Reference strains S. epidermidis, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Lactobacillus casei, Pseudomonas aeruginosa, S. aureus, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Enterococcus faecalis and Bacteroides fragilis were used as indicator bacteria in the antagonistic assays, the first five being sensitive to antagonistic substances. Brain heart infusion agar, in pH values ranging from 5.0 to 7.0 in aerobic atmosphere showed to be the optimum condition for antagonistic activity as evaluated with the best producer strains against the most sensitive indicator bacterium, L. monocytogenes. Sensitivity to enzymes confirmed the proteinaceous nature of these substances. Neither bacteriophage activity nor fatty acids were detected and the antagonistic activity was not due to residual chloroform. Results did not establish a positive correlation between the bacteriocinogenic profile and toxigenicity in the tested S. aureus strains.

Avaliou-se a produção de toxina-1 da síndrome do choque tóxico (TSST-1), enterotoxinas e substâncias antagonistas tipo bacteriocina em 95 amostras de Staphylococcus aureus recuperadas de leite bovino in natura (n=31) e de alimentos envolvidos em surto de intoxicação (n=64). Testes de enterotoxigenicidade pelo método da membrana sobre ágar, associado à técnica da sensibilidade ótima em placa, revelaram que 96,77% das amostras do leite e 95,31% daquelas dos alimentos produziram enterotoxinas estafilocócicas tipos A, B, C, D ou TSST-1. Nos ensaios de antagonismo, foram utilizadas como reveladoras amostras de referência de S. epidermidis, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Lactobacillus casei, Pseudomonas aeruginosa, S. aureus, Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Enterococcus faecalis e Bacteroides fragilis, sendo as cinco primeiras sensíveis às substâncias produzidas. As condições ótimas para a atividade antagonista, avaliadas com as melhores produtoras contra a indicadora mais sensível, L. monocytogenes, foram observadas em aerobiose, em ágar infuso de cérebro-coração, nos valores de pH entre 5,0 e 7,0. A sensibilidade a enzimas confirmou a natureza proteica destas substâncias. Não foram detectadas atividades de bacteriófagos nem de ácidos graxos, e a atividade antagonista não foi devido ao clorofórmio residual. Os resultados não mostraram correlação entre o perfil bacteriocinogênico e a toxigenicidade nas amostras de Staphylococcus testadas.

Viabilidade de Staphylococcus aureus FRI S-6 e produção de SEB em queijo elaborado com adição de Lactobacillus rhamnosus e Lactococcus lactis / Staphylococcus aureus FRI S-6 viability and its SEB production in cheese produced with Lactobacillus rhamnosus and Lactococcus lactis

Staphylococcus aureus foi inoculado em queijos produzidos de forma estéril em laboratório, juntamente com Lactobacillus rhamnosus e Lactococcus lactis, isolados de queijo de coalho artesanal e identificados por PCR-ARDRA16S-23S. L. lactis foi capaz de reduzir a contagem de S. aureus no primeiro dia após produção (P<0,05) dos queijos de 3,3x10(7)UFC/g para 1,0x10(7)UFC/g. L. rhamnosus não impediu o crescimento de S. aureus. A presença das cepas acidoláticas, principalmente L. lactis, mostrou ainda potencial de inibição da produção de enterotoxina estafilocócica do tipo B, sendo que a concentração de enterotoxinas no 15° dia foi inferior ao limite de detecção pelo kit comercial utilizado. Concluiu-se que a presença das bactérias acidoláticas estudadas pode contribuir para a melhoria da qualidade sanitária de queijos artesanais.

Staphylococcus aureus was inoculated in cheese elaborated with Lactobacillus rhamnosus and Lactococcus lactis, produced in a sterile lab, previously isolated from Brazilian coalho artisanal cheese and identified by PCR-ARDRA16S-23S. L. lactis was able to reduce the staphylococcal count on the first day after cheese production (P<0.05) from 3.33x10(7)CFU/g to 1.0x10(7)CFU/g. L. rhamnosus did not inhibit S. aureus growth. The presence of lactic acid bacteria (LAB), mainly L. lactis, also showed evidences of inhibition of the enterotoxin B production, and the staphylococcal enterotoxins concentration on the 15th day was lower than the commercial kit threshold. Hence, the studied LAB may contribute to the sanitary quality of artisanal cheeses.

Identification of Staphylococcus spp. isolated during the ripening process of a traditional minas cheese / Identificação de Staphylococcus spp. isolados durante o processo de maturação de um queijo-de-minas tradicional

The population dynamics of Staphylococcus spp. was studied during the ripening of Canastra Minas cheese at three farms located in the State of Minas Gerais, Brazil. The presence of coagulase (coa), thermonuclease (nuc), and enterotoxin (sea, seb, sec, and sed) genes was investigated in Staphylococcus strains isolated during the 60-day cheese-ripening period. The presence of the staphylococcal enterotoxins A, C, and D was also investigated in the cheese samples. Cheese samples that were matured for 0, 7, 15, 30, and 45 days presented staphylococci counts from 10³ to 10(8)cfu/g. All isolates considered coagulase-positive by physiological tests had the coa gene. However, no association was observed between the results obtained with biochemical tests and those obtained by PCR using gene-specific primers for coagulase-negative strains. Coagulase and thermonuclease genes occurred simultaneously in 41.3 percent of Staphylococcus spp. tested. None of the investigated Staphylococcus strains expressed enterotoxins SEA, SEB, SEC, and SED. Enterotoxins A, C, and D were not detected in any of the cheese samples.

Estudou-se a dinâmica das populações de Staphylococcus spp. durante a maturação do queijo Canastra, em três fazendas localizadas no estado de Minas Gerais. A presença dos genes que codificam para a produção das enzimas coagulase (coa), termonuclease (nuc) e produção de enterotoxinas (sea, seb, sec e sed), em linhagens de Staphylococcus isoladas durante os 60 dias de maturação do queijo foi analisada. Também foi investigada a presença de enterotoxina estafilocócica A, C e D nas amostras de queijo. As amostras de queijo com 0, 7, 15, 30 e 45 dias de maturação apresentaram contagens de Staphylococcus spp. entre 10³ e 10(8)ufc / g. Todos os isolados coagulase positivo nos testes fisiológicos apresentaram o gene coa. Não foi observada associação entre os resultados obtidos com os testes bioquímicos e aqueles obtidos com a PCR usando iniciadores gene-específicos para linhagens coagulase negativa. Os genes da coagulase e termonuclease ocorreram simultaneamente em 41,3 por cento dos Staphylococcus spp. testados. Nenhum dos isolados de Staphylococcus apresentou os genes que codificam para a produção das enterotoxinas SEA, SEB, SEC ou SED. As enterotoxinas A, C ou D não foram detectadas em nenhuma das amostras de queijo analisadas.

The use of mice as animal model for testing acute toxicity (LD-50) of toxic shock syndrome toxin / Utilização de camundongos como modelo animal para a verificação da toxicidade aguda da toxina-1 da síndrome do choque tóxico

Acute toxicity test (LD-50) using toxic shock syndrome toxin (TSST-1) was tested in BALB/c, C57BL/6 and Swiss mice. Animals (n = 10) were intraperitoneally injected with TSST-1 (0.01-10.0µg/mouse) followed 4h later by potentiating dose of lipopolysaccharide (75.0µg of LPS - E. coli O111:B4) and cumulative mortality was recorded over 72h. Control animals received either TSST-1 or LPS alone. The data were submitted to qui-Square test and acute toxicity test was calculated by probit analysis (confidence limits expressed as µg toxin/kg). BALB/c mice was the most sensitive (20.0µg/kg, 95 percent confidence limits: 9.0-92.0) followed by C57BL/6 (38.5µg/kg, 95 percent confidence limits: 9.11- 401.6). Data from Swiss mice was not conclusive, indicating only low sensitivity. Selection of the animal model and standardization of the experiment are fundamental for the development of serum neutralization tests used for final quality control of vaccine production.

A toxicidade aguda (DL-50) da toxina da síndrome do choque tóxico (TSST-1) foi testada em linhagens de camundongos BALB/c, C57BL/6 e Suíça. Os animais (n=10) inoculados intraperitoneal com doses crescentes de toxina (0,01 - 10,0µg/animal) receberam 4h após 75µg de LPS (E. coli O111: B4). A toxicidade aguda (DL50) foi observada por um período de 72h e os dados submetidos ao teste de qui- quadrado. Os resultados e os limites de confiança foram expressos em µg de toxina/kg. A linhagem BALB/c apresentou maior sensibilidade (20µg/kg - limite de confiança a 95 por cento entre 9,0- 92,0), seguida da C57BL/6 (38,5µg/kg - limite de confiança a 95 por cento entre 9,11 - 401,6). A amplitude dos limites de confiança deve-se à natureza da toxina, ao mecanismo de ação, a via de inoculação e ao animal utilizado. A seleção do modelo animal e a padronização do experimento são fundamentais para o desenvolvimento de testes de soro neutralização para fins de controle de qualidade do processo de produção de vacinas.

Contagem de Staphylococcus sp. e deteccão de enterotoxinas estafilocócicas e toxina da síndrome do choque tóxico em amostras de leite cru refrigerado / Staphylococcus sp. counting and detection of staphylococcal enterotoxins and toxic shock toxin syndrome from cooled raw milk

Analisaram-se 80 amostras de leite cru refrigerado a 4ºC e estocado por 48 horas em tanques refrigeradores de propriedades rurais do estado de Minas Gerais quanto à contagem e identificacão de Staphylococcus sp. e deteccão de enterotoxinas estafilocócicas (SE) e da toxina da síndrome do choque tóxico (TSST-1). Staphylococcus sp. foi detectado em 100 por cento das amostras de leite de tanque refrigerador em contagens que variaram de 1,0 10(5) a 2,5 10(7) UFC/ml (média = 5,60 log UFC/ml; s = 0,53 e CV = 9,5 por cento). Isolaram-se e identificaram-se 436 estirpes como: S. aureus, S hyicus, S. epidermidis, S. intermedius, S. cohnii, S. sciuri, S. schleirferi e S. delphini. As estirpes de mesmo perfil bioquímico, oriundas da mesma amostra, foram agrupadas (pools) e induzidas a produzir SE e TSST-1. A deteccão dessas enterotoxinas foi feita pelo método optimum sensitivity plate, usando-se técnica de celofane sobre ágar. Identificou-se a producão de SEA, SEB, SEC, SED e de TSST-1 em percentuais variados. Dos 138 pools preparados, 91 produziram, pelo menos, uma toxina isoladamente ou em associacão a outras toxinas. Dos pools enterotoxigênicos, 24,6 por cento eram coagulase positiva e 41,3 por cento, coagulase negativa. A confirmacão de estirpes enterotoxigênicas de Staphylococcus coagulase negativa isoladas de amostras de leite é importante em relacão à saúde pública.

Detecçäo da toxina-1 da síndrome do choque tóxico em amostras de Staphylococcus aureus isoladas de mastite bovina / Detection of toxic shock syndrome toxin by Staphylococcus aureus strains isolated bovine mastitis

Este trabalho teve por objetivo caracterizar a produçäo da toxina da síndrome do choque tóxico (TSST-1) e de enterotoxinas estafilocócicas (SE) A, B, C e D em 127 amostras de S. aureus, isoladas de amostras de leite proveniente de vacas com mastite no Estado de Minas Gerais, entre 1994 e 1997. A verificaçäo da produçäo de toxinas foi feita pela técnica de sensibilidade ótima em placa. Das 127 amostras testadas, 60 (47 por cento) eram produtoras de TSST-1 e 54 (43 por cento) produtoras de SE, 38 amostras produziram SED (30 por cento), 24 SEB (19 por cento), 8 SEC (6 por cento) e 4 SEA (3 por cento). Estes resultados trazem preocupaçöes quanto à saúde pública pela alta prevalência de amostras de S. aureus produtoras de TSST-1 e de enterotoxinas em isolamentos a partir de leite de vacas com mastite