Virulence factors and technological properties of Enterococcus spp isolates from coalho cheese

Resumo: Enterococcus spp são bactérias conhecidas pela sua natureza ambígua, uma vez que podem promover características de interesse tecnológico em produtos fermentados, mas também, estão entre os principais patógenos nosocomiais. São bactérias onipresentes e sua prevalência ocorre principalmente em queijos de produção artesanal, como o queijo de coalho, produto bastante consumido na região nordeste do Brasil. Assim, o presente estudo objetivou: avaliar os principais determinantes fenotípicos (_-hemólise e gelatinase) e genotípicos (ace, as, cylA, cylB, cylM, efaA, esp, gelE e vanA) de virulência; verificar a atuação do gênero como cultura iniciadora no queijo de coalho (produção de diacetil, proteólise, lipólise e perfil em leite tornassolado); avaliar a produção de atividade antimicrobiana por isolados sem potencial de patogenicidade. A avaliação de determinantes de virulência foi realizada com 150 Enterococcus spp isolados de 14 amostras de queijos de coalho provenientes de duas regiões de produção artesanal do estado do Ceará. Utilizando-se a técnica molecular da PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), identificou-se a presença de 90% (135/150) de E. faecium, 2,7% (4/150) de E. faecalis e 7,3% (11/150) de Enterococcus spp. Entre os determinantes genotípicos avaliados por PCR, apenas o gene as, foi negativo para todos os 150 isolados. Todos os E. faecalis apresentaram pelo menos um determinante genotípico de virulência, com 25% (1/4) para ace e gelE, 50% (2/4) e 100% (4/4), para efaA e esp, respectivamente. Entre os E. faecium também se observou que 16,3% (22/135) foram positivos para os genes efaA e esp. A atividade _-hemolítica foi observada em 36,3% (49/135) dos E. faecium e 50,0% (2/4) dos E. faecalis, destes, apenas, 1 E. faecium apresentou todos os genes do operon da citolisina (cylA, B, M). Outros 12 E. faecium apresentaram um ou dois genes cyl, mas não expressaram atividade _-hemolítica. A atividade da gelatinase foi observada para 2,9% (4/135) dos E. faecium, no entanto, o gene gelE, foi confirmado para apenas 2 desses E. faecium. O gene gelE foi confirmado por sequenciamento para 25% (1/4) dos E. faecalis e 20% (27/135) dos E. faecium que não expressaram a atividade gelatinase. A resistência a antibióticos foi determinada para 129 enterococos. Para os isolados de E. faecium 17,5 % (20/114) foram resistentes a eritromicina, 10,5 % (12/114) a tetraciclina e 0,9 % (1/114) a teicoplanina e a vancomicina (que não apresentou o gene vanA). O gene vanA foi observado em 6 E. faecium que foram sensíveis a vancomicina. Para os isolados de E. faecalis, 75 % (3/4) foram resistentes a tetraciclina. O perfil de características tecnológicas de 43 E. faecium e 2 E. faecalis, demonstrou que tanto isolados que não apresentaram determinantes de virulência quanto os que apresentaram múltiplos determinantes de virulência, foram capazes de produzir ácido lático, diacetil e atividade lipolítica. Apenas 1 isolado de E. faecium foi capaz de produzir atividade antimicrobiana contra L. monocytogenes. A presença de pelo menos um fator de virulência ou resistência a antibióticos foi observada em 82% dos enterococos, alertando sobre a necessidade de estudos cuidadosos quanto ao uso destes no processamento de alimentosAbstract: Enterococcus spp bacteria are known for their ambiguous nature, since they can promote features of technological interest in fermented products, but also are among the leading nosocomial pathogens. They are ubiquitous and their prevalence occurs mainly in artisanal cheeses production, like ¿Coalho¿ cheese, product pretty consumed in the northeastern region of Brazil. Thus, this stud aimedto evaluate the major phenotypic (_-hemolysin and gelatinase) and genotypic (ace, as, cylA, cylB, cylM, efaA, esp, gelE e vanA) virulence determinants; check the performance of the genre as starter culture in Coalho cheese (production of proteolysis, diacetyl, lipolysis and profile on Litmus Milk); evaluate the production of antimicrobial activity by isolated without potential for pathogenicity. The assessment of virulence determinants was made with 150 strains of enterococci obtained from 14 samples of Coalho cheese made by artisanal production from two different regions in the state of Ceara. Using molecular technique of PCR (Polymerase Chain Reaction), it was identified the presence of 90% (135/150) E. faecium, 2.7% (4/150) E. faecalis and 7.3% (11/150) Enterococcus spp. Among genotypic determinants evaluated by PCR only as gene was negative for all 150 isolates. All E. faecalis showed at least one genotypic virulence determinant, with 25% (1/4) to ace and gelE, 50% (2 / 4) and 100% (4/4), respectively for efaA and esp. Amongst E. faecium was also noted that 16.3% (22/135) were positive for efaA and esp. genes _-hemolytic activity was observed in 36.3% (49/135) of E. faecium and 50.0% (2/4) of E. faecalis, however only one E. faecium strains, showed all cytolysin genes (cylA, B, M). Another 12 E. faecium showed one or two cyl genes but haven¿t expressed _-hemolysin. Gelatinase activite was observed in 2.9% (4/135) of E. faecium, however gelE gene was observed in only two of these strains. The gelE gene was confirmed by sequencing for 25% (1/4) of E. faecalis and 20% (27/135) E. faecium that haven¿t expressed gelatinase activite. Antibiotic resistance was determined in 129 enterococci. For E. faecium strains, 17.5% (20/114) were resistant to erythromycin, 10.5% (12/114) to tetracycline and 0.9% (1/114) to teicoplanin and vancomycin (that haven¿t had vanA gene). About E.faecalis strains, 75% (3/4) were resistant to tetracycline. The vanA gene was observed in 6 E. faecium that were susceptible to vancomycin. Technological characteristics of 43 E. faecium and 2 E. faecalis were observed in nonpathogenic strains and in strains that showed multiple virulence determinants. All of this groups produced lactic acid, dyacetil and lypolisis. Only one E.faecium has showed antimicrobial activit against L. monocytogenes. The presence of at least a factor of virulence determinants or antibiotic resistence was observed in 82 % of Enterococcus strains, alerting about the necessity of careful studies regarding the use of enterococci in food processin