Enterococcus spp. and Bacillus cereus isolated from ricotta processing: pathogenicity, multi-species biofilm formation and detection of the autoinducer AI-2

Enterococcus faecium e Enterococcus faecalis são espécies de patógenos oportunistas que infectam principalmente imunocomprometidos. Estas espécies são encontradas em produtos lácteos e possuem capacidade de formar biofilme em superfícies que contatam com os alimentos. A sua remoção é muito dependente dos procedimentos de higienização. Os Enterococcus spp. utilizam o sistema de comunicação célula-célula (quorum sensing) para a formação de biofilmes. A formação de biofilme mono e multiespécie, a eficácia dos procedimentos de higienização no controle destes biofilmes e a produção de moléculas sinalizadoras de quorum sensing por cepas de E. faecalis, E. faecium, Bacillus cereus e Listeria monocytogenes foram avaliadas. Os ensaios foram realizados com cupons de aço inoxidável e variando-se a temperatura (7, 25 e 39 °C) e o tempo (0, 1, 2, 4, 6 e 8 dias). Após 1 e 8 dias de contato nas temperaturas de 25 e 39 °C, os cupons foram submetidos a diferentes processos de higienização. Os sanitizantes testados foram: hipoclorito de sódio (0,2%), ácido peracético (0,2%), quaternário de amônio (3,0%) e biguanida (1,0%). A detecção das moléculas sinalizadoras de quorum sensing AI-2 foi realizada através da avaliação do gene luxS e de ensaio biológico de bioluminescência. Nenhum dos micro-organismos avaliados foi capaz de formar biofilmes a 7 ?C. Enterococcus sp. foram capazes de formar biofilmes, com contagens acima de 8 log ufc/cm2 para as temperaturas de 25 e 39 °C após 8 dias de contato. Em cultivo multiespécie, a temperatura 25 °C favoreceu o desenvolvimento do biofilme de L. monocytogenes (contagens acima de 6 log ufc/cm2). Por sua vez, a 39 °C observou-se o efeito negativo no desenvolvimento do biofilme de L. monocytogenes em cultivo misto, com redução significativa nas contagens ao longo do tempo (valores abaixo de 0,4 log ufc/cm2). As contagens de B. cereus, para ambas as temperaturas em diferentes tempos de exposição situaram-se abaixo de 4,1 log ufc/cm2. Em contrapartida, a contagem de esporos de B. cereus evoluiu ao longo do tempo, atingindo contagens em torno de 4,6 log ufc/cm2. A limpeza com tensoativo aniônico complementada por outra etapa (limpeza ácida, limpeza ácida + sanitização ou sanitização) foi capaz de remover os biofilmes mono e multiespécie em todas as condições testadas. O ácido peracético foi o sanitizante mais eficiente e a biguanida o menos eficiente. Todas as cepas de Enterococcus spp. e B. cereus apresentaram o gene luxS e induziram o fenômeno de bioluminescência em Vibrio harveyi BB170, indicando a presença de autoindutores AI-2Enterococcus faecium and Enteroccus faecalis are opportunistic pathogens species that infect mainly immunocompromised individuals. These species are found in dairy products and are capable of forming biofilms on surfaces that contact with food. Their removal is highly dependent on the cleaning procedures. It is known that enterococci use the cell-cell communication (quorum sensing) to biofilm formation. The formation of mono- and multi-species biofilm, the effectiveness of sanitization procedures to control these biofilms and the production of signaling molecules of quorum sensing (AI-2) by strains of E. faecalis, E. faecium, Bacillus cereus and Listeria monocytogenes were evaluated in this work. The biofilms were grown on stainless steel coupons at various incubation temperatures (7, 25 and 39 °C) and times (0, 1, 2, 4, 6 and 8 days). After 1 and 8 days of contact at 25 and 39 °C, the coupons were subjected to different sanitation procedures: anionic tensioactive cleaning, acid-anionic tensioactive cleaning, sanitization, anionic tensioactive cleaning + sanitization, acidic- anionic tensioactive cleaning + sanitization and chlorinated alkaline cleaning. The sanitizers tested were: sodium hypochlorite (0.2%), peracetic acid (0.2%), quaternary ammonium (3%), and biguanide (1%). The detection of AI-2 molecules was performed by evaluating the luxS gene and biological bioluminescence assay. None of the microorganisms evaluated was able to form biofilms at 7 °C. Enterococcus sp. were able to form biofilms, with counts above 8 log CFU/cm2 for the temperatures of 25 and 39 °C after 8 days of contact. In multi-species culture, the temperature of 25 °C favored the development of L. monocytogenes biofilms (counts above 6 log CFU/cm2). On the other hand, at 39 °C it was observed a negative effect in the development of L. monocytogenes biofilms in mixed culture, with a significant reduction in counts over time (values below 0.4 log CFU/cm2). The counts of B. cereus, for both temperatures at different exposure times were below 4.1 log CFU/cm2. In contrast, the spore counts of B. cereus evolved over time, reaching scores of around 4.6 log CFU/cm2. The anionic tensioactive cleaning complemented by an aditional step (acid cleaning, acid cleaning + sanitization or sanitization) was able to remove mono- and multi-species biofilms in all tested conditions. The peracetic acid was the most effective sanitizer and the less efficient was biguanide. All strains of Enterococcus spp. and B. cereus showed the luxS gene and induced the phenomenon of bioluminescence in Vibrio harveyi BB170, indicating the presence of AI-2 autoinducer