Capacidad bactericida de Bifidobacterium sp. aislada de leche materna y de heces de neonatos, frente a los principales causantes de enfermedades transmitidas por alimentos / Antibiotic activity of Bifidobacterium sp. isolated from breast milk and newborn faeces, against the main causes for foodborne illnesses

RESUMEN

Introducción. La microbiota del tubo digestivo humano contiene bacterias benéficas para la salud que regulan el funcionamiento del colon e inhiben algunos microorganismos patógenos intestinales. Las bifidobacterias aisladas de neonatos y de leche materna se usan como microorganismos probióticos para prevenir enfermedades infecciosas, incluidas las transmitidas por alimentos. Objetivo. Aislar e identificar Bifidobacterium sp. en humanos y determinar su capacidad bactericida frente a patógenos causantes de enfermedades transmitidas por alimentos, importantes en Colombia y en el mundo. Materiales y métodos. Se recolectaron 17 muestras de leche materna, y 19 muestras de meconio y heces de neonatos, en diferentes hospitales de Bogotá. Los 26 aislamientos sospechosos se identificaron a nivel de género mediante PCR 16-23S; para la identificación de especie, se secuenciaron algunos de los aislamientos. La capacidad antagonista de las 26 cepas de Bifidobacterium sp. fue evaluada contra Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella enteritidis ATCC 13076, Listeria monocytogenes ATCC 7644 y E. coli O157H7 ATCC 35150. Para las cepas que presentaron mayor actividad antagonista, se analizó el extracto inhibidor con ensayos de difusión en placa. Resultados. Todas las cepas amplificaron la banda esperada para la confirmación de género; asimismo, las cepas Bif 013 y Bif 023 se identificaron por secuenciación como Bifidobacterium breve, con una homología del 97%. Del total de cepas, 17 mostraron capacidad de inhibir, al menos, uno de los patógenos evaluados. E. coli ATCC 25922 fue el patógeno más inhibido. Se determinó que la cepa Bif 023 es eficiente como antagonista, ya que inhibió todos los patógenos evaluados. Los halos de inhibición presentaron diámetros mayores a lo esperado, lo que indica una muy buena capacidad antagonista de las cepas nativas. Se aisló Bifidobacterium sp. de leche materna, meconio y heces de neonatos, por lo cual se confirmó que este microorganismo es microbiota humana (2). Conclusión. Se concluye que, debido a la gran capacidad antagonista de la mayoría de las bacterias aisladas, éstas pueden estar cumpliendo una importante función protectora en el recién nacido, en particular las cepas Bif 013 y Bif 023 aisladas de materia fecal. Estos microorganismos deben continuar siendo estudiados para definir su potencial probiótico. También, se pueden evaluar para bioconservación en la industria y contra patógenos transmitidos por alimentos.

ABSTRACT

Introduction. The microbiota in the human gastrointestinal tract contains beneficial microorganisms for human health, which contribute to the regulation of colonic function and inhibition of some intestinal pathogens growth. Bifidobacterium sp. isolated from newborns and breast milk are used as probiotic microorganisms, which are useful in the prevention of infectious diseases including foodborne illnesses. Objective: To isolate and identify human Bifidobacterium sp. and to determine its antibiotic activity against important pathogens which cause foodborne illnesses in Colombia and the world. Materials and methods. 17 breast milk samples and 19 meconium and newborn faeces samples were collected from different hospitals in Bogotá. 26 presumptive Bifidobacterium strains were identified at genus level by PCR 16-23S; some strains were identified at species level by nucleic acid sequencing. The antagonistic activity of 26 Bifidobacterium sp. strains was tested against Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella enteritidis ATCC 13076, Listeria monocytogenes ATCC 7644 and E. coli O157H7 ATCC 35150. For the strains that showed a greater antibiotic activity, the inhibitory compound was analyzed using disk diffusion tests. Results. All strains amplified the expected band for genus confirmation. Strains Bif 023 and Bif 013 were identified by DNA-sequencing as Bifidobacterium breve, with 97% homology. 17 strains were able to inhibit at least one of the pathogens tested. Escherichia coli ATCC 25922 was the most inhibited. It was determined that the strain Bif 023 is highly efficient as an antagonist strain due its ability to inhibit all the evaluated pathogens. Inhibition areas showed higher diameters than expected, suggesting an enhanced antagonist capacity of native strains. Bifidobacterium sp. was isolated from breast milk, meconium and newborn faeces which confirmed that this microorganism is human microbiota. Conclusion. Due to the high antagonist activity of most isolated bacteria, they could be playing an important protective function in the newborn, in particular strains Bif 013 and Bif 023, isolated from faeces. Other studies must be performed with these organisms to determine their probiotic potential as well as their use in the biocontrol industry due their activity against foodborne pathogens.