Microbiological and Chemical characterization of water kefir: An innovative source of potential probiotics for bee nutrition / Caracterización microbiológica y química del kéfir de agua: una fuente innovadora de potenciales probióticos para la nutrición de las abejas

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.

Aislamiento e identificación de cepas del género Bifidobacterium presentes en productos lácteos fermentados tipo yogur / Isolation and identification of strains belonging to the Bifidobacterium genus found in fermented yoghurt type milk products

La identificación de microorganismos probióticos del género Bifidobacterium es de gran importancia por su uso como suplemento que favorece la salud del consumidor. En Venezuela son pocos los estudios sobre caracterización microbiológica de estas bacterias y no existen métodos oficiales para su estudio en alimentos. Esta investigación reporta la estandarización de técnicas microbiológicas y moleculares para el aislamiento e identificación de bifidobacterias aisladas de dos productos tipo yogur, I con probiótico y II sin probiótico. Se analizaron 10 muestras de cada yogur, una por semana, aislando 3 colonias por muestra. Los resultados mostraron que de los 60 aislados analizados, 27 colonias del Yogur I y 11 del Yogur II concordaron con las características de bifidobacterias. Se comparó el crecimiento bacteriano en dos medios de cultivo (MRS-m, RCA), sembrando por profundidad en placas y en tubos Miller-Pricket, obteniéndose mejores resultados con el medio MRS-m y las siembras por profundidad en tubos. De las extracciones de ADN se obtuvieron los patrones de ERIC-PCR y REP-PCR, determinándose que 34 aislados eran clones indistinguibles, mostrando el patrón de B. lactis utilizado como control positivo. Esta metodología puede ser utilizada por la industria y los entes encargados del control de la calidad de los productos probióticos.

The identification of probiotic microorganisms belonging to the Bifidobacterium genus is very important due to their use as supplements favorable for consumer’s health. In Venezuela there have been few studies of the microbiological characterization of these bacteria and there are no official methods for their study in food. This investigation reports the standardization of microbiological and molecular techniques for the isolation and identification of bifidobacteria isolated from two yoghurt type products: I with probiotic and II without probiotic. Ten samples from each yoghurt type product were analyzed, one per week, and 3 colonies were isolated per sample. Results showed that of the 60 isolates analyzed, 27 colonies of Yoghurt I and 11 of Yoghurt II coincided with the characteristics of bifidobacteria. Bacterial growth was compared in two culture media (MRS-m, RCA), inoculating in-depth in plates and Miller-Pricket tubes; the best results were obtained with MRS-m medium and in-depth inoculations in tubes. By DNA extraction we obtained ERIC-PCR and REP-PCR patterns, determining that 34 isolates were indistinguishable clones, showing the same pattern of the B. lactis used as positive control. This methodology can be used by the industry and the institutions in charge of quality control of probiotic products.