Development of a predictive model for the growth of Staphylococcus aureus in costeño chesee covered with active film / Desarrollo de modelo predictivo para el crecimiento de Staphylococcus aureus en queso costeño cubierto con película activa

ABSTRACT Staphylococcus aureus is a foodborne bacterium frequently isolated from cheeses, and it is responsible for causing food poisoning. The purpose of this study was to develop a secondary model to assess the growth of S. aureus in costeño cheese packaged with an active film. Costeño cheese samples were inoculated with S. aureus and covered with an active film made from an aqueous extract of Schinopsis balansae. Subsequently, the cheese samples were stored at temperatures of 6, 12, 18, and 21 °C. The Huang model was applied to the experimental data of S. aureus to determine growth parameters. The maximum growth rate (µmax) was then used as a function of temperature to create the secondary model using a polynomial equation. The results indicate that the application of the active film of S. aureus had a significant influence on growth parameters of S. aureus such as µmax, lag-phase (λ), and maximum cell population (Ymax) in Costeño cheese. The validation process included measuring the indices: accuracy factor (Af), bias factor (Bf), and root mean square error (RMSE). The secondary model exhibited Af and Bf factors close to one, suggesting that the polynomial models are viable to predict S. aureus growth in cheese packaged with active film, considering temperature and storage time.

RESUMEN Staphylococcus aureus es una bacteria de origen alimentario aislada frecuentemente de quesos responsables de causar intoxicaciones alimentarias. El objetivo de este estudio fue construir un modelo secundario para evaluar el crecimiento de S. aureus en queso costeño, empacado con película activa. Las muestras de queso costeño se inocularon con S. aureus y se cubrieron con la película activa, elaborada con extracto acuoso de Schinopsis balansae. Luego, las muestras de queso se almacenaron a 6, 12, 18 y 21 °C. El modelo de Huang fue ajustado a los datos experimentales de S. aureus, para obtener parámetros de crecimiento. Después, se usó la tasa de crecimiento máxima (µmáx) en función de la temperatura para construir el modelo secundario, usando una ecuación polinomial. La aplicación de película activa de S. balansae tuvo una influencia significativa en los parámetros de crecimiento de S. aureus, como la tasa de crecimiento máxima (μmax), la fase de latencia (λ) y la población celular máxima (Ymax), en el queso costeño. El proceso de validación se realizó midiendo los índices: factor de exactitud (Af), factor de sesgo (Bf) y error cuadrático medio (ECM). El modelo secundario tenía factores Af y Bf cercanos a uno, lo que indica que los modelos obtenidos son viables para predecir el crecimiento de S. aureus en queso envasado con película activa, tomando en consideración la temperatura y el tiempo de almacenamiento.

Caracterización de bacterias ácido lácticas con actividad antimicrobiana aisladas del queso crema de Chiapas, México / Characterization of lactic acid bacteria with antimicrobial activity isolated from cream cheese from Chiapas, Mexico

Resumen El queso crema de Chiapas es un producto artesanal fabricado en diferentes regiones de México. La capacidad de las bacterias lácticas, de producir grandes cantidades de ácido láctico y acético, tiene como efecto la disminución del pH, considerado uno de los factores primarios en la inhibición de microorganismos indeseables, como patógenos y bacterias coliformes, en alimentos lácteos. El objetivo de este trabajo fue aislar bacterias ácido lácticas y evaluar su efecto antagónico contra bacterias patógenas in vitro y contra patógenos presentes en la leche cuando se adicionan durante la elaboración del queso crema. Se aislaron cepas de bacterias lácticas del queso crema de Chiapas, México. Los aislados fueron identificados mediante pruebas bioquímicas API 50CH y secuencias del gen ribosomal 16S. Las bacterias de interés se usaron en pruebas de inhibición del crecimiento con cepas patógenas. Se cuantificó la producción de ácido acético y láctico por cromatografía de gases acoplado a masas en los quesos, al inicio y a los 10 d posteriores a su elabo ración. Se aislaron 203 cepas bacterianas, de las cuales 82 tuvieron la capacidad de inhibir el crecimiento de 7 cepas bacterianas patógenas. Las cepas fueron identificadas por la secuencia parcial del gen ribosomal 16S como pertenecientes al género Lactobacillus; la adición de estas cepas en la elaboración del queso crema redujo o eliminó coliformes, Staphylococcus aureus, mohos y levaduras, mientras que en el queso elaborado con leche pasteurizada se detectaron 290 UFC/mL de mohos y levaduras. Estos resultados sugieren que las cepas de Lactobacillus aisladas del queso crema artesanal de Chiapas tienen potencial para su uso como cultivo iniciador con actividad de bioconservación en este y productos similares.

Abstract Chiapas cream cheese is an artisanal product manufactured in different regions of Mexico. The ability of lactic bacteria to produce large amounts of lactic and acetic acid has the effect of decreasing the pH, considered one of the primary factors in the inhibition of undesirable microorganisms such as pathogens and coliform bacteria, in dairy foods. The objective of this work was to isolate lactic acid bacteria and evaluate their antagonistic effect against pathogenic bacteria in vitro, as well as their effect against pathogens that are present in milk when they are added in the preparation of cream cheese. Strains of lactic bacteria were isolated from cream cheese from Chiapas, Mexico. Isolates were identified by API 50CH biochemical tests and 16S ribosomal gene sequences. The bacteria under study were used in pathogen growth inhibition tests. The production of acetic and lactic acid was quantified by gas chromatography coupled to masses in the cheeses at the beginning and 10 d after its elaboration. 203 bacterial strains were isolated, 82 of which had the ability to inhibit the growth of 7 pathogenic bacterial strains. The strains were identified by the partial sequence of the 16S ribosomal gene as belonging to the genus Lactobacillus; The addition of these strains in the elaboration of cream cheese reduces or eliminates coliforms, Staphylococcus aureus, molds and yeasts, while in the cheese made with pasteurized milk 290 CFU/mL of molds and yeasts were detected. These results suggest that Lactobacillus strains isolated from Chiapas artisanal cream cheese has the potential to be used as a starter culture with bioconservation activity in this and similar products.

Recuento de Staphylococcus aureus y detección de enterotoxinas estafilocócicas en queso blanco venezolano artesanal tipo “telita” expendido en mercados de la ciudad de Caracas / Counts of Staphylococcus aureus and detection of staphylococcal enterotoxins in Venezuelan white artisan “telita” type cheese sold at Caracas city markets

La intoxicación alimentaria estafilocócica es producida por el consumo de alimentos contaminados con enterotoxinas estafilocócicas producidas por cepas de Staphylococcus aureus, constituyéndose en una de las principales enfermedades alimentarias a nivel mundial. En este estudió se investigó la presencia de S. aureus y la producción de enterotoxinas estafilocócicas en muestras de queso blanco artesanal tipo “telita” expendidas en diferentes mercados de la ciudad de Caracas. Se analizaron 80 muestras y el recuento de S. aureus se efectuó según Norma Venezolana COVENIN 1292:89. La presencia de enterotoxinas tipo A, B, C y D de S. aureus se determinó con la prueba de aglutinación de látex en fase reversa (SET RPLA Oxoid). Se encontró carga microbiana de 10³-10(4) UFC/g de S. aureus en el 40,0% de las muestras. Se detectaron enterotoxinas estafilocócicas en 34,2% de las muestras, resultando la enterotoxina tipo A la más frecuente (80,7%). El queso blanco artesanal tipo “telita” expendido en mercados de la ciudad de Caracas revela deficientes medidas sanitarias en su expendio y la presencia de enterotoxinas representa un potencial riesgo para la salud de los consumidores.

Staphylococcal food intoxication is produced by eating food contaminated with staphylococcal enterotoxins produced by Staphylococcus aureus, constituting one of the main diseases produced by food at a worldwide level. In this study we investigated S. aureus presence in white artisan “telita” type” cheese sold at various markets in Caracas city. Eighty samples were analyzed and the bacterial counts were done according to COVENIN Venezuelan guidelines 1292:89. Presence of S. aureus enterotoxins type A, B, C, and D was determined by the reverse phase latex agglutination test (SET RPLA Oxoid). We found S. aureus bacterial loads between 10³ - 10(4) CFU/g in 40.0% of the samples. We detected staphylococcal enterotoxins in 34.2% of the samples, enterotoxin type A being the most frequent (80.7%). The white artisan “telita” type cheese being sold at markets in Caracas city reveals deficient sanitary measures for its sale, and the presence of enterotoxins represents a potential health risk for consumers.