ABSTRACT
Abstract The use of lactic acid bacteria (LAB) in foods as biocontrol agents against foodborne pathogens has become increasingly known. Under the premise that controlling the adhesion of microorganisms to food contact surfaces is an essential step for meeting the goals of food processing, the aim of this work was to investigate the inhibitory and anti-biofilm effectiveness of Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) and Lactobacillus casei (ATCC 393) against Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica and Listeria monocytogenes. Lactobacillus strains (108UFCCFU/ml) and pathogens (104UFCCFU/ml) were evaluated to monitor LAB anti-adhesive and antibiofilm effect, in two main scenarios: (i) co-adhesion and (ii) pathogen incorporation to stainless steel surfaces with a protective biofilm of Lactobacillus cells. In (i) the predominant effect was observed in L. rhamnosus against S. enterica and L. monocytogenes, whereas in (ii) both LAB significantly reduced the number of pathogenic adherent cells. The effect of pre-established LAB biofilms was more successful in displacing the three pathogens than when they were evaluated under co-adhesion. These findings show that both LAB can be considered good candidates to prevent or inhibit the adhesion and colonization of L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7 on surfaces and conditions of relevance for juice processing industries, offering alternatives for improving the safety and quality of fruit-based products.
Resumen Existe un creciente interés en el uso de bacterias ácido lácticas (BAL) como agentes de biocontrol frente a patógenos de transmisión alimentaria. Bajo la premisa de que el control de la adhesión de microorganismos a superficies de contacto con alimentos es el paso esencial para evitar su contaminación, el objetivo de este trabajo fue investigar la efectividad inhibitoria y antibiofilm de Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) y Lactobacillus casei (ATCC 393) frente a Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica y Listeria monocytogenes. A fin de cumplir con el objetivo propuesto, las cepas de Lactobacillus (108UFCUFC/ml) y los patógenos (104UFCUFC/ml) se ensayaron en 2 escenarios: (1) coadhesión, y (2) incorporación de los patógenos a las superficies de acero inoxidable con un biofilm preformado de Lactobacillus. En (1), el efecto predominante se observó con L. rhamnosus frente a S. enterica y L. monocytogenes, mientras que en (2), ambas BAL redujeron significativamente el número de células patógenas adheridas. En función de estos resultados, concluimos que el efecto de un biofilm preformado de ambas BAL fue más exitoso en el desplazamiento de los 3 patógenos que en coadhesión. Ambas BAL pueden considerarse buenas candidatas para mitigar la adhesión y colonización de L. monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7 en superficies en condiciones de relevancia para la industria procesadora de jugos, y, de esta manera, ofrecer alternativas para mejorar la seguridad y calidad de los alimentos a base de frutas.
ABSTRACT
The purpose of this study was to analyze the response of different initial contamination levels of Alicydobadllus acidoterrestris ATCC 49025 spores in apple juice as affected by pulsed light treatment (PL, batch mode, xenon lamp, 3pulses/s, 0-71.6 J/cm²). Biphasic and Weibull frequency distribution models were used to characterize the relationship between inoculum size and treatment time with the reductions achieved after PL exposure. Additionally, a second order polynomial model was computed to relate required PL processing time to inoculum size and requested log reductions. PL treatment caused up to 3.0-3.5 log reductions, depending on the initial inoculum size. Inactivation curves corresponding to PL-treated samples were adequately characterized by both Weibull and biphasic models (R²d j 94-96%), and revealed that lower initial inoculum sizes were associated with higher inactivation rates. According to the polynomial model, the predicted time for PL treatment increased exponentially with inoculum size.
El objetivo del presente trabajo fue evaluar la influencia de la concentración de esporas de Alicyclobacillus acidoterrestris ATCC 49025 en la respuesta de inactivación por acción de la luz pulsada (modo estanco, lámpara de xenón, 3 pulsos/s, 0-71,6 J/cm²) en jugo de manzana comercial. Para caracterizar la relación existente entre la concentración de esporas y el tiempo de tratamiento con las reducciones logarítmicas alcanzadas luego de la exposición a la luz pulsada (LP), se aplicaron 2 modelos: el de Weibull y el bifásico. Adicionalmente, se estimó la relación entre el tiempo de tratamiento con LP y la concentración inicial de inoculo en el jugo con las reducciones logarítmicas logradas mediante regresión múltiple y la metodología de superficie de respuesta (MSR). La inactivación por LP provocó entre 3 y 3,5 reducciones logarítmicas, según la concentración inicial de esporas. Las curvas de inactivación fueron adecuadamente caracterizadas por los modelos matemáticos propuestos (Restado = 94-96%). El análisis por MSR permitió predecir un aumento exponencial del tiempo de tratamiento requerido conforme se incrementa el nivel de contaminación inicial.
Subject(s)
Spores, Bacterial , Beverages , Malus , Alicyclobacillus , Food Contamination , Food MicrobiologyABSTRACT
The antibacterial activity of lime (Citrus x aurantifolia) essential oil (EO) against the foodborne pathogen Listeria monocytogenes in tyndallised apple juice was studied at two temperatures. The EO concentration required to produce a significant increase in the lag phase of bacterial growth was determined. The addition of 200 µL of lime EO per 100 mL of apple juice completely inhibited the growth of L. monocytogenes at 5 ºC and at 37 ºC. This concentration of EO extended the lag time at least 292.7% compared to juice without EO. This is especially important considering that L. monocytogenes was able to grow in the juice at low temperatures in the absence of EOs.
En este trabajo se estudió la actividad antibacteriana del aceite esencial de lima (Citrus x aurantifolia) contra Listeria monocytogenes, patógeno alimentario, cultivado en jugo de manzana tindalizado a dos temperaturas. Se determinó la concentración necesaria del aceite esencial para producir una extensión significativa de la fase de retraso. La adición de 200 µL de aceite esencial de lima por 100 mL de jugo de manzana tindalizado, a 5 ºC produjo la inhibición total del crecimiento de L. monocytogenes, en tanto que con el mismo volumen a 37 ºC la fase de retraso se extendió a 24,7 h (292,7%). Esto es importante debido a que L. monocytogenes fue capaz de crecer en este sustrato a temperaturas bajas en ausencia de aceite esencial.