Quantification of biogenic amines in fabrication steps of Gorgonzola-type cheese / Quantificação de aminas biogênicas nas etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola

During the Gorgonzola-type cheese preparation there are proteolysis and lipolysis which may be influenced by the type of starter culture chosen. Six manufacturing steps were selected to identify which of them is most suitable for biogenic amines (BA) formation (1- milk, 2- lactic acid bacterial culture and fungus addition, 3- curd, 4- dry salting, 5- maturation at 30 days and maturation at 60 days); perform research on enterobacteria; accomplish the research of BA-producing bacteria (BAPB); detect and quantify the most abundant BA (putrescine, cadaverine, tyramine, histamine, spermidine and spermine) in the six steps of Gorgonzola cheese production and in bacterial isolates using high performance liquid chromatography and UV-Vis SPD/10AV detector and define if the presence of enterobacteria and BAPB would be correlated with BA production in this cheese. The bacterial culture used increased its log population by 7 log cycles and reached its highest level in batch 2 during cheese maturation. There was a decrease in the enterobacterial population in 2 log cycles after 60 days of maturation in batch 1. Tyramine was the BA with the highest concentration 306.32 mg.Kg-1 quantified in step 6 (60 days maturation) in batch 1. Criterion is requiered in bacterial starter culture selection because it is a quality determinant factor in relation to BA production and more rigor in raw material

Durante a elaboração do queijo tipo Gorgonzola ocorre proteólise a partir das bactérias e dos fungos adicionados ao leite que podem levar a formação de aminas biogênicas (AB) neste tipo de queijo. Portanto, no presente estudo foi feito o acompanhamento com coleta de amostras em seis etapas na fabricação deste queijo paraidentificar em qual delas haveria maior formação de aminas biogênicas (AB). As amostras coletadas em três diferentes lotes foram o leite cru (1), leite pasteurizado adicionado de cultura de bactérias ácido-láticas (2), massa coalhada (3), queijo após a etapa de salga seca (4), queijo após 30 dias de maturação (5) e queijo após 60 dias de maturação (6). Também foram realizadas a pesquisa de enterobactérias e bactérias ácido-láticas com característica capacidade de descarboxilação de aminoácidos e produção de aminas biogênicas (BPAB); detecção e quantificação da AB mais abundante (putrescina, cadaverina, tiramina, histamina, espermidina e espermina) nas seis etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola e nos isolados bacterianos utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e detector UV-Vis SPD/10AV e a verificação se a presença de enterobactérias e BPAB estariam correlacionadas com a produção de AB nesse queijo. A cultura bacteriana utilizada cresceu aumentando em sete ciclos logarítmicos sua população e alcançou seu maior nível no lote 2 na etapa de maturação do queijo. Houve diminuição da população enterobactérias em 2 ciclos logarítmicos após 60 dias de maturação no lote 1. A tiramina foi a AB com concentração mais elevada 306,32 mg.Kg-1 quantificada na etapa 6 (60 dias de maturação) no lote 1. É necessário dar mais atenção em duas etapas na elaboração dos queijos: mais critério na seleção da cultura bacteriana iniciadora por ser um fator determinante na qualidade em relação à produção de AB e mais rigor na seleção da matéria-prima.

Quantification of biogenic amines in fabrication steps of Gorgonzola-type cheese / Quantificação de aminas biogênicas nas etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola

During the Gorgonzola-type cheese preparation there are proteolysis and lipolysis which may be influenced by the type of starter culture chosen. Six manufacturing steps were selected to identify which of them is most suitable for biogenic amines (BA) formation (1- milk, 2- lactic acid bacterial culture and fungus addition, 3- curd, 4- dry salting, 5- maturation at 30 days and maturation at 60 days); perform research on enterobacteria; accomplish the research of BA-producing bacteria (BAPB); detect and quantify the most abundant BA (putrescine, cadaverine, tyramine, histamine, spermidine and spermine) in the six steps of Gorgonzola cheese production and in bacterial isolates using high performance liquid chromatography and UV-Vis SPD/10AV detector and define if the presence of enterobacteria and BAPB would be correlated with BA production in this cheese. The bacterial culture used increased its log population by 7 log cycles and reached its highest level in batch 2 during cheese maturation. There was a decrease in the enterobacterial population in 2 log cycles after 60 days of maturation in batch 1. Tyramine was the BA with the highest concentration 306.32 mg.Kg-1 quantified in step 6 (60 days maturation) in batch 1. Criterion is requiered in bacterial starter culture selection because it is a quality determinant factor in relation to BA production and more rigor in raw material selection.

Durante a elaboração do queijo tipo Gorgonzola ocorre proteólise a partir das bactérias e dos fungos adicionados ao leite que podem levar a formação de aminas biogênicas (AB) neste tipo de queijo. Portanto, no presente estudo foi feito o acompanhamento com coleta de amostras em seis etapas na fabricação deste queijo paraidentificar em qual delas haveria maior formação de aminas biogênicas (AB). As amostras coletadas em três diferentes lotes foram o leite cru (1), leite pasteurizado adicionado de cultura de bactérias ácido-láticas (2), massa coalhada (3), queijo após a etapa de salga seca (4), queijo após 30 dias de maturação (5) e queijo após 60 dias de maturação (6). Também foram realizadas a pesquisa de enterobactérias e bactérias ácido-láticas com característica capacidade de descarboxilação de aminoácidos e produção de aminas biogênicas (BPAB); detecção e quantificação da AB mais abundante (putrescina, cadaverina, tiramina, histamina, espermidina e espermina) nas seis etapas de fabricação do queijo tipo Gorgonzola e nos isolados bacterianos utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e detector UV-Vis SPD/10AV e a verificação se a presença de enterobactérias e BPAB estariam correlacionadas com a produção de AB nesse queijo. A cultura bacteriana utilizada cresceu aumentando em sete ciclos logarítmicos sua população e alcançou seu maior nível no lote 2 na etapa de maturação do queijo. Houve diminuição da população enterobactérias em 2 ciclos logarítmicos após 60 dias de maturação no lote 1. A tiramina foi a AB com concentração mais elevada 306,32 mg.Kg-1 quantificada na etapa 6 (60 dias de maturação) no lote 1. É necessário dar mais atenção em duas etapas na elaboração dos queijos: mais critério na seleção da cultura bacteriana iniciadora por ser um fator determinante na qualidade em relação à produção de AB e mais rigor na seleção da matéria-prima.Palavras chaves: cromatografia, cultura iniciadora, detector SPD/10AV UV­Vis, maturação, tiramina.

Biogenic amines and mycotoxins concentrations in baled silage from organic and conventional farms / Concentrações de aminas biogênicas e micotoxinas em silagem embalada de fazendas orgânicas e convencionais

The aim of the current study was to investigate biogenic amines and mycotoxins concentrations in baled silage (mainly Poaceae family grasses) prepared in organic and conventional farms and to relate these parameters to fermentative parameters. The mean dry matter (DM) content was 364.10±93.31 and 424.70±95.93g/kg in the silage from organic and conventional farms respectively. The silage samples from organic farms had 17.00% higher (P≤ 0.05) tyramine (TY) than the silage from conventional farms. Conventional farm samples were characterized by 46.00% higher histamine (HIS) (P≤ 0.05), 9.80% higher putrescine (PUT) (P≤ 0.05), 17.30% higher cadaverine (CAD) (P≤ 0.05). Aflatoxins (AFL) (total) and zearalenone (ZEN), T-2/HT-2 concentrations were higher respectively 16.00% (P≤ 0.05) and 13.40% (P≤ 0.05), 1.80% (P≤ 0.05) in the silage prepared in organic farms. Deoxynivalenol (DON) concentration was higher 42.40% (P≤ 0.05) in silage from conventional farms. Volatile fatty acids (VFA), lactic acid, ethanol, pH and ammonia nitrogen showed that the silage samples from organic and conventional farms were of good quality. Our study suggests differences in biogenic amine formation or mycotoxins content in silage from organic and conventional farming, but, overall, the measured values are too low to be relevant for animal health. Furthermore, these differences might as well be due to the difference in dry matter content and plant maturity between the organic and conventional silage samples.(AU)

O objetivo do presente estudo foi investigar concentrações de aminas biogênicas micotoxinas em silagem embalada (principalmente gramíneas da família Poaceae) preparada em fazendas orgânicas e convencionais e relacionar esses parâmetros a parâmetros fermentativos. A massa seca média (MS) foi 364,10±93,31 e 424,70±95,93g/kg na silagem de fazendas orgânicas e convencionais, respectivamente. As amostras de silagem de fazendas orgânicas tinham 17% a mais de tyramina (TY) (p≤ 0,05) que as de fazendas convencionais. As amostras de fazendas convencionais foram caracterizadas por histamina (HIS) 46,00% mais alta (P≤ 0,05), 9,80% putrecina (PUT) mais alta (P≤ 0,05), 17,30% de cadaverina (CAD) mais alta (P≤ 0,05). Aflatoxnas (AFL) (total) e zearalenone (ZEN), T-2/HT-2 tinham concentrações mais altas em respectivamente 16,00% (P≤ 0,05) e 13,40% (P≤ 0,05), 1,80% (P≤ 0,05) na silagem preparada em fazendas orgânicas. Deoxinivalenol (DON) tinha concentração mais alta 42,40% (P≤ 0,05) na silagem de fazendas convencionais. Ácidos graxos voláteis (AGV), ácido lático, etanol, pH e nitrogênio de amônia mostraram que as amostras de silagem de fazendas orgânicas e convencionais tinham boa qualidade. Nosso estudo sugere diferenças na formação biogênica de amônia ou micotoxinas em silagem de fazendas orgânicas ou convencionais mas, em geral, os valores medidos foram muito baixos para serem relevantes à saúde animal. Ademais, essas diferenças podem ser devido à diferença na matéria sólida e maturidade da planta entre as amostras de silagem orgânica e convencional.(AU)

Bacteria isolated from Korean black raspberry vinegar with low biogenic amine production in wine

Abstract A high concentration of histamine, one of the biogenic amines (BAs) usually found in fermented foods, can cause undesirable physiological side effects in sensitive humans. The objective of this study is to isolate indigenous Acetobacter strains from naturally fermented Bokbunja vinegar in Korea with reduced histamine production during starter fermentation. Further, we examined its physiological and biochemical properties, including BA synthesis. The obtained strain MBA-77, identified as Acetobacter aceti by 16S rDNA homology and biochemical analysis and named A. aceti MBA-77. A. aceti MBA-77 showed optimal acidity % production at pH 5; the optimal temperature was 25 °C. When we prepared and examined the BAs synthesis spectrum during the fermentation process, Bokbunja wine fermented with Saccharomyces cerevisiae showed that the histamine concentration increased from 2.72 of Bokbunja extract to 5.29 mg/L and cadaverine and dopamine was decreased to 2.6 and 10.12 mg/L, respectively. Bokbunja vinegar prepared by A. aceti MBA-77 as the starter, the histamine concentration of the vinegar preparation step was decreased up to 3.66 mg/L from 5.29 mg/L in the wine preparation step. To our knowledge, this is the first report to demonstrate acetic acid bacteria isolated from Bokbunja seed vinegar with low spectrum BA and would be useful for wellbeing vinegar preparation.

Uso de aminas bioativas na dieta de aves de corte: uma revisão / Use of bioactive amines in the cutting bird diet: a review

Aminas bioativas vêm, ao longo dos anos, despertando o interesse dos pesquisadores no que se refere aos benefícios e aos prejuízos da sua presença ou mesmo do seu uso intencional, principalmente na alimentação de aves de corte, refletindo posteriormente na qualidade da carne produzida pelas mesmas. A presença de determinadas aminas em rações de aves de corte pode beneficiar e acelerar o desenvolvimento das mesmas, no entanto, quando presente em níveis elevados pode retardar o crescimento, causar disfunções metabólicas ou mesmo a morte dos animais. Estudos vêm sendo realizados a fim de definir quantidades ideais e tipos de aminas a ser adicionada à dieta a fim de propiciar um desenvolvimento adequado às aves sem, no entanto, apresentar resíduos na carne das mesmas.

Avaliação da qualidade interna de ovos de consumo pela pesquisa do teor de aminas bioativas / Evaluation of the internal quality of commercial eggs by searching of the bioactive levels

Com o objetivo de avaliar a qualidade dos ovos de consumo pela pesquisa dos níveis de aminas bioativas, foram coletados, pelos serviços de inspeção oficiais, 224 amostras de ovos provenientes de cinco regiões distintas do estado de Minas Gerais, durante o período de um ano. As aminas biogênicas (putrescina, cadaverina, feniletilamina, histamina e tiramina) e as poliaminas (espermidina e espermina) foram pesquisadas por cromatografia líquida de alta eficiência e detecção ultravioleta (CLAE/UV) após derivação pré-coluna com cloreto de dansila. Os resultados demonstraram que a putrescina estava presente, em baixas concentrações, em todas as amostras de gema e de albúmen. As demais aminas também foram detectadas, porém em menor frequência, e a espermina somente foi encontrada em uma amostra de albúmen. Foi concluído que os ovos de consumo produzidos no estado de Minas Gerais não são uma fonte considerável de poliaminas, importantes para o crescimento e a proliferação celular, e os baixos teores de aminas biogênicas, formadas pela descarboxilação de aminoácidos por enzimas bacterianas, não representam riscos à saúde do consumidor, o que indica que o ovo apresenta boa qualidade, tomando por base o critério de aminas bioativas.

In order to evaluate the quality of commercial eggs by searching the bioactive amine levels, 224 samples of eggs from the five regions of Minas Gerais State were collected during one year by the official inspection service. The biogenic amines (putrescine, cadaverine, phenylethylamine, histamine and tyramine) and the polyamines (spermidine and spermine) were determined by high performance liquid chromatography with ultraviolet detection (HPLC/UV) and pre-column derivatization with dansyl chloride. The results demonstrated the presence of putrescine in all samples of yolk and albumen, but in low concentrations. The other amines were also detected, however, with a lower frequency, and spermine was found only in one sample of albumen. It was concluded that the commercial eggs produced in Minas Gerais State are not a considerable source of polyamines, important for growth and cell proliferation; and low levels of biogenic amine, formed by decarboxylation of amino acids by bacterial enzymes, do not represent risks to consumer health, indicating that it has good quality, based on the bioactive amine criterion.

Aminas bioativas e qualidade da carne de frangos de corte / Bioactive amines and meat quality of broiler chickens

Com o objetivo de avaliar a qualidade da carne de frangos de corte mediante pesquisa dos níveis de aminas bioativas, foram coletadas, pelos serviços de inspeção oficiais, 160 amostras de carcaças provenientes de cinco regiões distintas do estado de Minas Gerais, durante o período de um ano. As poliaminas (espermidina e espermina) e as aminas biogênicas (putrescina, cadaverina, histamina, tiramina) foram pesquisadas por cromatografia líquida de alta eficiência e detecção ultravioleta (CLAE/UV). Os resultados encontrados demonstraram a presença das poliaminas, espermidina e espermina, em todas as amostras, em concentrações médias de 3,56mg/100g e 5,72mg/100g, respectivamente. Em todas as amostras foram detectadas, em concentrações muito baixas, as aminas putrescina, cadaverina, histamina e tiramina. Foi concluído que a carne de frangos de corte produzida no estado de Minas Gerais é uma fonte de poliaminas, importantes para o crescimento e a proliferação celular, e que os baixos teores de aminas biogênicas encontrados não representam riscos à saúde do consumidor, indicando que esse tipo de carne apresenta boa qualidade, tomando por base o critério de aminas bioativas.

In order to evaluate the meat quality of broiler chickens by searching the bioactive amines level, 160 samples of carcass from the five regions of the Minas Gerais State, were collected during one year by the official inspection service. The poliamines (spermidine and spermine) and the biogenic amines (putrescine, cadaverine, histamine and tyramine) were determined by high performance liquid chromatography with ultraviolet detection (HPLC/UV). The results demonstrated the presence of polyamines spermidine and spermine in all samples, at mean concentrations of 3.56mg/100g and 5.72mg/100g, respectively. The biogenic amines putrescine, cadaverine, histamine and tyramine were also found, but in low concentrations. It was concluded that the chicken broiler meat produced in Minas Gerais state is a source of polyamines, important for growth and cell proliferation; and that the biogenic amine levels found were low, and do not represent risks to consumer health, indicating that it has good quality, based on the criterion of bioactive amine.

Chromatographic methods for biogenic amines determination in foods of animal origin / Métodos cromatográficos para determinar aminas biogênicasem alimentos de origem animal

Biogenic amines (BAs) are formed as a result of specific free amino acid decarboxylation. Analysis of these metabolitesmay be of great importance to determine food quality and for monitoring the levels of biogenic amines such as histamineand tyramine related to intoxication episodes in humans. Chromatography is a chemistry separation technique usedto characterize biogenic amines in foods. Variations of this technique (liquid, thin layer and gas chromatography)have been widely applied; however, the food matrix complex requires that changes in the methodology of extraction,derivatization and detection must be performed according to each group of foods. High-performance liquidchromatography is the most widely used chromatographic method applied for biogenic amines in foods. However, dueto the current importance of biogenic amines in quality control and consumer safety, researchers try to develop newmethods for a fast, reliable analysis of foods in the market. This review presents some chromatographic techniquesapplied to monitoring BAs in different foods of animal origin...

Aminas biogênicas são formadas como resultado da descarboxilação de aminoácidos livres específicos. A análise dessesmetabólitos é de grande importância na determinação da qualidade e monitoramento de biogênicas como histamina etiramina relacionadas com episódios de intoxicação em humanos. A cromatografia é uma técnica de separação químicausada para caracterizar aminas biogênicas. Variações da técnica (cromatografia líquida, em camada delgada e gasosa)têm sido amplamente usadas, porém a complexidade da matriz alimentar faz com que sejam realizadas mudanças nosprocessos de extração, derivatização e detecção em concordância com cada grupo de alimento. A cromatografia líquidade alta eficiência (CLAE) é o método mais utilizado na determinação de aminas biogênicas em alimentos. Contudo,devido à importância das aminas biogênicas no controle da qualidade e a segurança do consumidor, os pesquisadorestentam desenvolver novos métodos com o intuito de uma análise mais rápida e precisa para o controle de alimentos nomercado. O objetivo da revisão é apresentar algumas técnicas cromatográficas aplicadas no monitoramento de aminasbiogênicas em produtos de origem animal...

Método rápido y sensible para detectar aminas primarias y secundarias no fenólicas en orina humana / A fast and sensitive method to detect primary and secondary non-phenolic amines in human urine

En este trabajo se desarrolló una metodología cromatográfica rápida y precisa para buscar aminas primarias y secundarias O-metiladas, típicas de ciertos desórdenes mentales, en muestras de orina humanas de 24 horas. La extracción de la orina fue llevada a cabo bajo condiciones alcalinas para evitar la interferencia de catecolaminas y ácidos urinarios. Después de la extracción alcalina, a cada muestra se la hizo reaccionar con cloruro de dansilo en acetonitrilo en presencia de bicarbonato de sodio en exceso, para formar las correspondientes dansilamidas. Las fenetilamidas y las indolalquilaminas O-metiladas fueron visualizadas en placas de fase reversa de alta resolución (HP-TLC), por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y por cromatografía gas-líquido (CGL) y, además, fueron identificadas por cromatografía gas-líquido acoplada con espectrometría de masas (CGL-EM). Este método es lo suficientemente sensible para estos metabolitos en muestras de orina y, por lo tanto, resulta útil para investigaciones biomédicas y clínicas de aminas primarias y secundarias no fenólicas en orina

Biogenic amines in human gingiva in healthy and inflamed states.

As inflammatory disturbance are of significance in every aspect of periodontal disease, it was deemed pertinent to conceive on experimental study exploring the existence and relationship of biogenic amines, at least in the inflammatory gingiva. Gingival samples from 50 human individuals representing varying grades of inflammatory involvement have been utilised in the present work. From the results of this study, it could be elucidated that biogenic amines (noradrenaline, dopamine and 5-hydroxytryptamine) should show elevated concentration in inflammatory states of the gingiva. Further, these amines turnover was confirmed by studying monoamine oxidase which is a catalyzing enzyme of noradrenaline and 5-hydroxytryptamine; and 5-hydroxy indole aceticacid is a metabolic end product of 5-hydroxytryptamine. This was of a transitory nature indicating increased levels at the early stages of inflammation followed by a decrease at the peak of the gingival inflammation. It is assumed that biogenic amines helps in regeneration of connective tissue of the oral mucosa during the initial development of inflammation rather than final stages of the process, thereby emphasizing its transitory role in the inflammatory process.