Control of Listeria monocytogenes in fresh pork sausage due to use of oregano essential oil and nisin

Listeria monocytogenes é conhecida como um importante patógeno causador de doenças transmitidas por alimentos na última década. Apesar do número de casos por ano ser relativamente baixo, a infecção pode ser grave, com mortalidades acima de 30%. Pesquisas realizadas no Brasil relataram uma incidência de 32% em amostras de produtos cárneos, e o microrganismo foi encontrado em 80% das amostras lingüiças frescal de carne suína. Apesar dos recentes avanços nas tecnologias de controle de patógenos em alimentos, os consumidores têm procurado alimentos \"naturais\", isto é, submetidos a tratamentos menos agressivos e isentos de conservadores químicos. Antimicrobianos naturais são uma opção interessante, mas sua aplicação requer uma melhor compreensão de sua funcionalidade nos alimentos. Os óleos essenciais e seus compostos fenólicos estão se tornando agentes antimicrobianos naturais bastante populares, assim como a nisina, uma bacteriocina produzida por Lactococcus lactis subsp. lactis. Esta pesquisa foi desenvolvida para avaliar o efeito de óleo essencial de orégano (O.E.O.) e de nisina, individualmente ou em combinação, na inibição da multiplicação de Listeria monocytogenes Scott A in vitro (meio de cultura) e in situ -(lingüiça frescal suína). A atividade inibitória foi testada pela metodologia de difusão em poços, e os halos de inibição foram medidos 24 horas após a incubação à 37ºC. Foram testadas as concentrações 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% e 0,5% (v/v) de O.E.O. e 0, 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800 e 2000 ppm de nisina. Quando o óleo essencial foi usado em combinação com a nisina foi observado um efeito sinérgico na inibição de L. monocytogenes. As concentrações que apresentaram o maior efeito contra o patógeno nos testes in vitro, ou seja 0,5% (v/v) O.E.O. com 200 ppm de nisina, foram utilizadas nos experimentos com três formulações diferentes lingüiça frescal, contendo pernil de porco, sal (2%), nitrito (0,015%), condimentos, emulsificantes e antioxidantes, experimentalmente contaminadas com L. monocytogenes Scott A (106 UFC/g). A multiplicação do patógeno foi monitorada no produto refrigerado a 5oC por até 10 dias, através da contagem em placas. Controles sem antimicrobianos também foram estudados. Os resultados indicaram que o O.E.O., usado isoladamente, não conferiu proteção ao alimento. A nisina causou uma redução de 2 log imediatamente após o contato com o microrganismo, mas durante o armazenamento, as células sobreviventes apresentaram a mesma taxa de multiplicação que na lingüiça controle (??0,05), mantendo as contagens 2 log inferiores as do controle por até 9 dias. Quando os dois antimicrobianos foram usados em combinação, a redução imediata após o contato foi de 4 log, e, quando comparado ao controle, a taxa de multiplicação durante o armazenamento a 5oC foi significativamente mais altas que no controle (??0,05). Entretanto, as amostras de lingüiça contendo esses antimicrobianos nas concentrações testadas não foram aprovadas nos testes sensoriais de aceitação (??0,05). Esses resultados indicam que a combinação desses antimicrobianos pode ser utilizada como uma barreira adicional para a multiplicação de L.monocytogenes em lingüiça frescal suína, mas os atributos sensoriais que conferem ao produto podem limitar sua aplicação.Listeria monocytogenes has been recognized as an important foodborne pathogen for the past decade. Although the number of cases per annum is relatively low, the infections can be acute, with mortality up to 30%. In Brazil, some works reported that 32% of dairy meat products were contaminated with L. monocytogenes, and this organism was found in 80% of fresh pork sausage. In spite of modern improvements in food production techniques, the consumers are seeking for \"natural\" food products, i.e., not submitted to aggressive treatments or added of chemical preservatives. Natural antimicrobials are a promising option, but their application requires a better understanding of their functionality in foods. Naturally occurring antimicrobial agents, such as essential oils and their phenolic components, are becoming increasingly popular as preservation agents. Other compound with increased application in foods is nisin, a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis. This study aimed to evaluate the antimicrobial effect of oregano essential oil (O.E.O.) and nisin, individually or in combination, on the inhibition of growth of Listeria monocytogenes Scott A in vitro (agar culture medium) and in situ (fresh pork sausage). The inhibitory activity was tested by the well diffusion method, measuring the inhibition halos after 24hours incubation at 37ºC. The concentrations tested were 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5% (v/v) for OEO and 0, 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800 and 2000 ppm for nisin. When the essential oil was used in combination with nisin, a synergistic effect was observed for L. monocytogenes, i.e., the oil enhanced the activity of the bacteriocin. The combination 0.5% (v/v) O.E.O. with 200 ppm nisin presented the best results and was used to test the functionality in fresh pork sausage prepared with three different formulations, containing deboned minced pork meat, 2% salt and 0.015% nitrite, plus spices, emulsifier and antioxidant, and experimentally contaminated with L. monocytogenes Scott A (106 CFU/g). The growth of the pathogen was monitored in the refrigerated product (5oC) up to 10 days, by means of plate counting. Controls without antimicrobials were included in the experiments. Results indicated that O.E.O., used alone, was not effective. Nisin alone caused a 2-log reduction immediately after contact, but during storage the surviving cells presented the same multiplication rate as in the control (? ? 0.5), keeping the counts 2 log lower up to 9 days. When used in combination, the two antimicrobials caused a 4-log count reduction immediately after addition and, when compared to the control, the multiplication rate of the surviving cells during storage under refrigeration up to 10 days was significantly higher (? ? 0.5). However, samples containing these antimicrobials in the tested concentrations failed the sensorial acceptance tests (? ? 0.5). These results indicate that the combination of these antimicrobials can be an additional hurdle for the control of L. monocytogenes in fresh pork sausages, but the final sensorial attributes of the product may hamper their application