ABSTRACT
Abstract The health benefits attributed to probiotics generate interest in the search of competent strains adapted to several ecological niches, especially those related to traditional beverages and foods of each country. Pineapple tepache, a traditional Mexican fermented beverage, was used for the isolation of lactic acid bacteria with probiotic potential, one of which withstood the in vitro tests. The isolated strain AB-05, which exhibited the tested probiotic functional properties, was designated as Lactobacillus pentosus ABHEAU-05. The sequence was registered in GenBank under access code MK587617. This study is the first report of a lactic acid bacterium with in vitro digestion resistance isolated from pineapple tepache. The survival of L. pentosus ABHEAU-05 in a symbiotic medium was proven using fermented milk enriched with inulin. The in vitro digestion-resistant probiotic activity of lactobacilli was measured through analysis of pH and proteolysis. Results showed that L. pentosus grew properly in fermented milk; therefore, this microorganism could be used in the manufacture of this kind of products. The concentration of L. pentosus reached up to 8.5 logCFU/ml after 40 h of fermentation. In addition, the production of peptides and the decrease in pH indicated the vigorous and active metabolic state of the lactic acid bacterium tested. The activity and the concentration of this microorganism were maintained during refrigeration. The results of this research conclude that L. plantarum ABHEAU-05 is an in vitro digestion-resistant microorganism that can be used as a starter culture for the production of functional foods of dairy origin.
Resumen Los beneficios a la salud atribuidos a los probióticos generan interés en la búsqueda de cepas competentes adaptadas a varios nichos ecológicos, especialmente los relacionados con bebidas y alimentos tradicionales de cada país. En este estudio, se aisló del tepache de pina, una bebida fermentada tradicional mexicana, una bacteria láctica resistente a la digestión in vitro. Entre 5 bacterias aisladas, una de ellas soportó las pruebas simuladas de digestión gastrointestinal. Se analizó la resistencia a sales biliares, a condiciones ácidas y al ataque enz-imático con pepsina. La bacteria aislada, que exhibió las propiedades funcionales probióticas referidas, fue identificada como Lactobacillus pentosus y designada como L. pentosus ABHEAU-05. La secuencia fue depositada en GenBank (acceso MK587617). Se comprobó la supervivencia de L. pentosus ABHEAU-05 en una leche fermentada adicionada con inulina y su resistencia a la digestión in vitro mediante el análisis del pH y la proteólisis. Los resultados muestran que la leche fermentada es una matriz adecuada, donde L. pentosus ABHEAU-05 se desarrolla sin inconvenientes, alcanzando un título de 8,5 logufc/ml después de 40 h de fermentación. Además, la producción de péptidos y el descenso del pH indicaron el estado metabólico vigoroso y activo del microorganismo probiótico. Se concluye que L. pentosus ABHEAU-05 es un microorganismo resistente a la digestión in vitro, que puede servir como cultivo iniciador para la producción de alimentos de origen lácteo. Este es el primer informe acerca del aislamiento de una bacteria ácido láctica resistente a la digestión in vitro a partir del tepache de piña.
Subject(s)
Probiotics , Lactobacillus pentosus , Fermented Foods , Beverages , Lactic Acid , Digestion , Fermentation , Food MicrobiologyABSTRACT
Fermentation profile and microbial population were assessed in soybean silages without any additive (control), with inoculant (I), with I + powdered molasses (I+M), and with powdered molasses only (M). Soybean plants were harvested at the R6 stage and ensiled in 2kg-capacity laboratory silos. The additives were added to the natural matter base of silages. The assessed fermentation periods were 1, 3, 7, 14, 28, and 56 days. A 4 × 6 factorial arrangement (4 additives × 6 fermentation periods) in a completely randomized design with 3 replicates was used. Lactic, acetic, and butyric acids concentrations were influenced by additives and periods (P< 0.05). It was observed higher lactic acid values to control silages, on the 56th day. Lower average values of acetic and butyric acids were observed to I+M and M silages. It was observed quadratic effect to pH values with a reduction estimated of 0.5504, 0.5358, 0.6312 and 0.6680 units to pH values to control, I, I+M, and M silages in the first 10 days. A maximum lactic acid bacteria population was observed at the 28th day of fermentation in silages with inoculant. The inoculant and powdered molasses improve the fermentation profile of soybean silages.(AU)
Avaliou-se o perfil fermentativo e a composição microbiana de silagens de soja sem aditivos (controle), com inoculante (I), com I + melaço em pó (I+M) e com melaço em pó (M). As plantas de soja foram colhidas no estádio R6 e ensiladas em silos laboratoriais com capacidade de 2kg. Os aditivos foram adicionados às silagens na matéria natural. Os períodos de fermentação avaliados foram: 1, 3, 7, 14, 28 e 56 dias. Utilizou-se um esquema fatorial 4 × 6 (quatro aditivos × seis períodos), em um delineamento completamente ao acaso, com três repetições. Observou-se efeito de aditivos e de período (P<0,05) sobre os ácidos láctico, acético e butírico. Foi constatado maior teor de ácido láctico na silagem controle aos 56 dias. Para os teores dos ácidos acético e butírico, registraram-se menores valores médios nas silagens I+M e M. Observou-se efeito quadrático para o pH das silagens, com estimativa de redução de pH nos primeiros 10 dias igual a 0,5504; 0,5358; 0,6312 e 0,6680 nas silagens controle, I, I+M e M, respectivamente. A máxima população de bactéria ácido-láctica foi observada aos 28 dias nas silagens inoculadas. O inoculante e o melaço em pó melhoram o perfil fermentativo de silagens de soja.(AU)
Subject(s)
Animals , Fermentation , Molasses/statistics & numerical data , Silage/microbiology , Soybeans/microbiologyABSTRACT
Resumen La bioconservación incrementa la vida útil de los alimentos y mejora su calidad. Se determinó el efecto del sobrenadante de Lactobacillus plantarum y Lactobacillus lactis en lomo de cerdo. Se utilizó el sobrenadante (500 µl) en 50 g de lomo, y como testigos, ácido láctico (2 %) y suero fisiológico (sin aditivo). Se evaluó cada tratamiento a 4 y 20 °C por 15 días. Durante los días 0, 7 y 15, se realizaron mediciones microbiológicas, físicoquímicas y sensoriales; las dos primeras se evaluaron con un diseño de bloques con factorial 4 x 2. El bloque fueron los días de medición, y los factores, aditivo y temperatura. La evaluación sensorial se hizo por análisis de varianza. No hubo interacción entre factores (p > 0,05). Los coliformes totales, Clostridium sulfito reductor y pH no mostraron diferencia en el factor aditivo (p > 0,05), pero coliformes fecales, acidez y capacidad de retención de agua (CRA), sí (p < 0,05). La refrigeración (4 °C) mostró mejores resultados. Se concluye que el sobrenadante de L. plantarum conserva el lomo de cerdo; además, mantiene las características organolépticas y evita el crecimiento microbiano. L. lactis mostró resultados similares al ácido láctico y por encima del tratamiento sin aditivo, aunque los valores de esta cepa fueron inferiores a los encontrados en L. plantarum.
Abstract Bioconservation extends the useful life of food and improves its quality. This paper aimed to determine the effect of the supernatant of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus lactis on pork loin. The supernatant (500 µl) was used in 50 g of loin, and as controls, lactic acid (2%) and physiological saline (without additive). Each treatment was evaluated at 4 and 20 °C for 15 days. On days 0, 7 and 15, microbiological, physicalchemical and sensorial measurements were performed; the first two were evaluated with a 4x2 factorial block design. The block consisted of measurement days, and the factors were additive and temperature. Sensory evaluation was done by analysis of variance. There was no interaction between factors (p > 0.05). Total coliforms, sulfite-reducing clostridium, and pH showed no difference in the additive factor (p > 0.05), but fecal coliforms, acidity and water retention capacity did (p < 0.05). Refrigeration (4 °C) had better results. It is concluded that the supernatant of L. plantarum preserves pork loin; in addition, it maintains organoleptic characteristics and avoids microbial growth. L. lactis showed similar results to lactic acid and was better than the treatment without additive, although the values of this strain were inferior to those found in L. plantarum.
Resumo A bioconservação aumenta a vida útil dos alimentos e melhora a sua qualidade. Determinou-se o efeito do sobrenadante de Latobacillus plantarum e Latobacillus lactis em lombo de porco. Utilizou-se o sobrenadante (500 µl) em 50 g de lombo, ácido láctico (2 %) e soro fisiológico (sem aditivo). Avaliou-se cada tratamento a 4 e 20 °C por 15 dias. Durante os dias 0, 7 e 15, se realizaram medições microbiológicas, físico-químicas e sensoriais; as duas primeiras se avaliaram com um desenho de blocos com fatorial 4 x 2. O bloco foram os dias de medição, e os fatores, aditivo e temperatura. A avaliação sensorial foi realizada por análise de variação. Não houve interação entre fatores (p > 0,05). Coliformes totais, clostridium sulfito redutor e pH não mostraram diferencia no fator aditivo (p > 0,05), pero coliformes fecais, acidez e capacidade de retenção de água sim (p < 0,05). A refrigeração (4 °C) mostrou melhores resultados. Conclui-se que o sobrenadante de L. plantarum conserva o lombo de porco; além do mais, mantém as características organolépticas e evita o crescimento microbiano. L. lactis mostrou resultados similares ao ácido láctico e por cima do tratamento sem aditivo, mesmo que os valores desta cepa tenham sido inferiores aos encontrados em L. plantarum.
ABSTRACT
Nisina é um peptídeo antimicrobiano natural produzido por Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454 durante a fase exponencial de crescimento. A bacteriocina é usada como conservante natural de alimentos, uma vez que mostra atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas e esporos. Tem potencial aplicação em inúmeros campos (farmacêutico, veterinário e cosméticos). O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética de crescimento bacteriano e a produção de nisina em biorreator, utilizando leite desnatado diluído, como um meio de cultura a baixo custo. Também foram avaliados os consumos de açúcar e proteína, formação de ácido lático e adsorção de nisina nas células produtoras durante os processos de produção de nisina. Pré-cultivos com 107 UFC.mL-1 de Lactococcus lactis foram cultivados em biorreator de 2 L contendo 25 por cento de leite desnatado diluído em água (1,5 L, pH 6,7). Os ensaios foram esenvolvidos a 30°C por 52 horas, variando a agitação e aeração: (i) 200 rpm (0,0, 0,5, 1,0 e 2,0 L.min-1) e (ii) 100 rpm (0,0 e 0,5 L.min-1). A atividade de nisina foi avaliada pelo método de difusão em ágar, utilizando Lactobacillus sakei ATCC 15521 como microrganismo sensível à ação de nisina. A melhor concentração de nisina (62,68 mg.L-1 ou 2511,89 AU.mL-1), foi obtida em 16 horas, 200 rpm e sem aeração (kLa = 5,29 x 10-3 h-1). A adsorção de nisina nas células produtoras foram baixas (6,8 - 15,1 por cento), quando comparadas com a atividade do sobrenadante. Estes resultados mostraram que o meio de cultivo composto por leite desnatado diluído favoreceu o crescimento celular e produção associada ao crescimento da nisina. Foram realizados estudos preliminares de liofilização (bioconservação) e purificação por cromatografia da nisina produzida em biorreator. A liofilização apresentou perda da atividade de nisina (24,8 por cento), enquanto a purificação por cromatografia de interação hidrofóbica com resina Butyl-Sepharose,...
Nisin is a natural antimicrobial peptide produced by Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454 during its exponential growth phase. The bacteriocin is used as natural food preservative due to its antimicrobial activity against Gram-positive bacteria and outgrowth of spores. This property allows its application in numerous fields (pharmaceutical, veterinary and cosmetic). The aim of this work was to study the bacterial growth kinetics of L. lactis and respective nisin production in bioreactor, using diluted skimmed milk as an inexpensive medium. During the production, the consumption of sugar and protein, lactic acid formation and nisin adsorption on the producer strain cells were evaluated. Pre-cultivation with 107 UFC.mL-1 of L. lactis were expanded in a 2 L bioreactor containing 25 percent diluted skimmed milk in water (1.5 L, pH 6.7). The assays were performed at 30°C for 52 hours, varying agitation and airflow rate: (i) 200 rpm (0.0, 0.5, 1.0 and 2.0 L.min-1) and (ii) 100 rpm (0.0, 0.5 L.min-1). Nisin activity was evaluated through diffusion assays using Lactobacillus sakei ATCC 15521 as sensitive strain. The best nisin concentration (62.68 mg.L-1 or 2511.89 AU.mL-1), was achieved at 16 hours, 200 rpm and with no airflow rate (kLa = 5.29 x 10-3 h-1). The quantity of nisin adsorbed by the producer cells were low (6.8 -15.1 percent) when compared to the quantity released in the supernatant. These results showed that diluted skimmed milk supported cell growth and growth-associated nisin. Preliminary assays of lyophilization (biopreservation) and purification by chromatography of nisin produced in bioreactor were performed. Lyophilization presented a loss of nisin activity (24.8 percent) while purification by hydrophobic interaction chromatography with Butyl-Sepharose column recovered 40 percent of the activity, showing that both processes can be applied to the bacteriocin.