ABSTRACT
Abstract We evaluated the microbial composition of water kefir grains and beverage overthe course of one year to determine whether the number and type of microorganisms changedover the time. Bacteria and yeast colonies with different morphologies were isolated fromwater kefir and their antimicrobial activity was evaluated against Paenibacillus larvae andAscosphaera apis. A chemical characterization of kefir was also carried out. Our results con-firmed that bacteria and yeasts were more numerous in kefir grains compared with those in thebeverage. The counts of microorganisms declined, although an important microbial community was still present in kefir after the long storage period. Eleven strains which inhibited bee pathogens were isolated from kefir. Genotypic results demonstrated that these isolates included Lentilactobacillus hilgardii, Lentilactobacillus buchneri and Saccharomyces cerevisiae. Thus, water kefir may be an innovative source of potential probiotic strains for bee nutrition in order to control honeybee diseases.
Resumen Evaluamos la composición microbiana del kéfir de agua durante un ano para determinar si la cantidad y el tipo de microorganismos cambiaban con el tiempo. Se aislaron colonias de bacterias y de levaduras con diferentes morfologías, y su actividad antimicrobiana se evaluó frente a Paenibacillus larvaey Ascosphaeraapis. También se realizó una caracterización química del kéfir. Nuestros resultados confirmaron que las bacterias y las levaduras eran más numerosas en los gránulos de kéfir en comparación con la parte líquida. Los recuentos de microorganismos disminuyeron, aunque una cantidad igualmente importante se encontró en el kéfir después de un año. Se aislaron del kéfir once cepas que inhibieron los mencionados patógenos de abejas. Los resultados genotípicos demostraron que estos aislamientos eran Lentilactobacillus hilgardii, Lentilactobacillus buchneri y Saccharomyces cerevisiae. Por lo tanto, el kéfir de agua podría ser una fuente innovadora de potenciales cepas probióticas para contribuir a la nutrición y sanidad de las abejas.
ABSTRACT
El kéfir de agua (KA) es una bebida fermentada medianamente ácida elaborada con soluciones azucaradas y fermentada por un consorcio de microorganismos, principalmente bacterias ácido lácticas (BAL) y levaduras (LEV), embebidas en un polisacárido llamado gránulo de KA. La presencia de hongos y sus toxinas es un problema de la producción de alimentos, como Aspergillus ochraceus y sus micotoxinas especialmente en café y vino. Entre algunas alternativas que se han evaluado para su inhibición se incluyen las bacterias ácido lácticas y productos fermentados en general. El objetivo principal de esta investigación fue evaluar la capacidad del KA en inhibir o retrasar el crecimiento de A. ochraceus. Se emplearon 8 sobrenadantes libres de células (SLC) obtenidos de diferentes fermentaciones de panela con gránulos de KA y con diferentes concentraciones de ácidos orgánicos (láctico y acético). Se hicieron fermentaciones con gránulos de KA en solución de panela por periodos de 32,5 h, a 25, 30 y 37 °C. Se determinaron la cinética de acidificación; el incremento de biomasa y se hizo el recuento de los grupos de microorganismos que componen el gránulo. A 25 °C se determinó el mayor aumento de biomasa (92%). La temperatura de fermentación afectó el recuento de los microorganismos que conforman el gránulo, principalmente las BAL, disminuyendo su cantidad a la máxima temperatura de fermentación (37 °C) (1x10ˆ6 UFC ml-1), comparado con la mínima temperatura (25 °C) (6x10ˆ7 UFC ml-1). El fermento que presentó mayor actividad antifúngica fue el SLC5 (pH: 3,2; temperatura de fermentación: 30 °C). El poder inhibitorio se atribuyó a los ácidos orgánicos producidos durante la fermentación, aunque no se puede descartar que hayan actuado otras sustancias no cuantificadas. Se pudo comprobar que el KA puede fermentar y aumentar su biomasa en un sustrato como el agua de panela y que sus SLC tienen la capacidad de reducir el crecimiento de A. ochraceus.
Water kéfir (WK) is a moderately sour fermented beverage elaborated in sugar-containing solutions through fermentation by a microorganism consortium, principally lactic acid bacteria (LAB) and yeasts, embedded in a matrix of polysaccharide so-called WK grains. The presence of fungi and their toxins it is a problem for the food industry, such as Aspergillus ochraceus and their mycotoxin production especially in coffee and wine. Some alternatives that have been evaluated for their inhibition include lactic acid bacteria and generally fermented products. The main objective was to evaluate the capacity of WK to ferment a Colombian beverage made with Panela and to assess capability of this product to retard the germination of a common toxigenic fungi like Aspergillus ochraceus. 8 cell-free supernatants (CFS) were obtained from separate fermentations and with different organic acids (OA) concentrations (e. g., lactic and acetic). Different fermentations were conducted with WK in Panela broth during 32.5 h periods at 25, 30, and 37°C. We determined the kinetics of acidification of WK along with the corresponding increment in biomass and conducted a quantitation of microorganisms groups that composed the grain. The greatest biomass increase occurred at 25 °C (92%); but the fermentation temperature affected the composition of microorganisms conforming the grain, with the quantity of LAB decreasing at the highest fermentation temperatures (37 °C) (1x10ˆ6cfu ml-1), compared with the minimum temperature (25 °C) (6x10ˆ7 cfu ml-1). The CFS5 (pH 3.2; fermentation temperature 30 °C) exhibited the greatest antifungal activity. We attribute the inhibitory power of these ferments to the OA produced during fermentation, although we cannot discard the possibility of the action of other substances not specifically quantified. We concluded that WK can grow and fermentate Panela broth and that its CFS can exert an antifungal effect against A. ochraceus.