Molecular identification of lactic acid bacteria isolated from raw milk and cheese, and detection of bacteriocin genes

Considerando a importância das bactérias ácido láticas (BAL) como bioconservantes, devido a seu potencial inibidor de patógenos e microrganismos deteriorantes, o objetivo deste trabalho foi identificar por metodologias moleculares isolados desse grupo obtidos de leite cru e queijo frescal, e realizar um estudo detalhado quanto a presença de diversos genes de bacteriocinas. Foram utilizados 101 isolados de BAL previamente caracterizados como antagonistas contra Listeria monocytogenes. Todas as BAL foram submetidas à sequenciamento do gene 16S rDNA para identificação. Considerando os resultados obtidos, genes de bacteriocinas produzidas pelos diferentes gêneros identificados foram pesquisados. Alguns isolados identificados como Lactococcus spp. (10) foram selecionados considerando os resultados de atividade antimicrobiana e apresença de genes de nisina, e submetidos ao seqüenciamento e tradução desses genes para comparação as demais sequencias traduzidas. Os isolados do gênero Enterococcus spp. foram submetidos à ànalises fenotípicas de alguns fatores de patogenicidade. Considerando os resultados obtidos, os gêneros identificados foram principalmente Enterococcus, Lactococcus e Lactobacillus. Grande parte dos isolados (80%) apresentou genes para produção de ao menos uma bacteriocina, sendo mais comuns resultados positivos para lantibióticos, e especificamente para nisina e enterocina P. Na análise das seqüências traduzidas de nisina, foram observadas duas variações: substituição da histidina por asparagina (posição 27) em dois isolados (alteração típica da nisina Z), e substituição da histidina por uma treonina (posição 31) em três isolados (variação ainda não descrita). Quanto aos fatores de patogenicidade de Enterococcus spp., apenas hemólise incompleta em ágar sangue de cavalo e produção de gelatinase foram observadas em 23 e 11 isolados, respectivamente. Considerando os resultados obtidos, os isolados avaliados apresentam grande potencial como bioconservadores em alimentos, especialmente os isolados do gênero Lactococcus carreadores de genes responsáveis por produção de variantes da nisina não descritos na literatura.Considering the importance of the lactic acid bacteria (LAB) as biopreservatives, and their inhibitory potencial against pathogens and spoilage microrganisms, the aim of this study was identify using molecular methodologies LAB isolates obtained from raw milk and soft cheese, and to conduct a detailed study about the presence of bacteriocin codifying genes. There were utilized 101 LAB isolates previously characterized as antagonist against Listeria monocytogenes. All LAB were submitted to 16S rDNA sequencing. Considering identified genera, specific bacteriocin codifying genes were analised. Based on their antimicrobial activity and presence of nisin genes, 10 Lactococcus spp. isolates were selected and submitted to nisin codifying gene sequencing and translation, for further comparison of predicted proteins. Enterococcus spp. were submitted to phenotipic evaluation of pathogenicity factors. Considering the 16S rDNA sequencing, the most frequent genera obtained were Enterococcus, Lactococcus e Lactobacillus. Most of the analysed isolates (80%) presented at least one bacteriocin codifying gene, being the lantibiothics the most frequent, followed by nisin and enterocin P. Concerning the translated sequences of nisin codifying gene, two variations were observed: substitution of histidine for asparagine (position 27) in two cultures, typical of nisin Z variation, and the substitution of an histidine for threonine (position 31) in three cultures, a nisin variation not described until now. Concerning the Enterococcus spp. pathogenicity factors, only incomplete haemolysis in horse blood agar and gelatinase production were observed in 23 e 11 isolates, respectively. In conclusion, the evaluated cultures presented great potential to be used as biopreservatives in food, specially the genera Lactococcus wich carry the nisin variants codifying genes not described yet in the literature.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio