Isolation and identification of lactobacillus and bifidbacteria in probiotic foods avaliable in the brazilian market.

Resumo: No período de março a maio de 2001, várias culturas lácticas foram isoladas de 11 marcas de produtos contendo microrganismos vivos, comercializados na região de Campinas (SP). A amostragem incluiu 3 iogurtes, 5 leites fermentados, 2 bebidas lácteas e 1 mistura simbiótica em pó. As culturas foram identificadas por características fenotípicas e genotípicas. Foram também submetidas a testes para verificação do cumprimento dos pré-requisitos mínimos exigidos para culturas probióticas, que são resistência ao pH, resistência à bile e a produção de bacteriocinas. Os resultados da identificação por características fenotípicas (36 culturas), feita utilizando-se o Kit de identificação API 50CHL (BioMérieux), mostraram as seguintes espécies: 1o) Lactobacillus paracasei subsp. paracasei - isolado de 6 produtos, 2o) Streptococcus thermophilus - isolado de 4 produtos, 3o) Leuconostoc mesenteroides subsp.cremoris - isolados de 3 produtos, 4o) Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus e Lactococcus lactis subsp.lactis - isolados de 2 produtos cada, 5o) Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, Leuconostoc lactis e Lactobacillus curvatus subsp. curvatus - isolados de 1 produto cada. Os resultados da identificação por características genotípicas (41 culturas, 36 de produtos e 5 padrão de coleção de culturas), feita utilizando a técnica de ribotipagem automática Riboprinter (Dupont/Qualicon), mostraram os seguintes resultados: duas culturas não se mostraram tipáveis pelo Riboprinter (Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris pelo API 50CHL). Cinco foram tipadas mas não identificadas pelo Riboprinter (Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris e Lactobacillus acidophilus pelo API 50CHL). Três foram identificadas como Lactobacillus apenas até o nível de gênero (Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis e Lactobacillus acidophilus pelo API 50CHL). As demais foram identificadas até o nível de espécie, 63% com o mesmo resultado do API 50CHL e 37% com resultados discordantes. A discordância concentrou-se nas culturas identificadas pelo API 50CHL como Leuconostoc mesenteroides (subsp. cremoris e lactis), Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. As culturas com resultados concordantes concentraram-se naquelas identificadas pelo API 50CHL como Lactobacillus rhamnosus e Lactobacillus paracasei subsp. paracasei., enquanto os discordantes concentraram-se naquelas identificadas pelo API 50CHL como Leuconostoc, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis. Uma cepa de Bifidobacterium bifidum (KCTC 3440) foi corretamente identificada pelo Riboprinter e 1 cepa de Bifidobacterium subtile (ATCC 27537) foi erroneamente identificada como Enterococcus faecium. Na avaliação da resistência ao pH, 36 culturas foram avaliadas e a maioria apresentou completa perda da viabilidade após 1 a 3 hora em pH 1,0 (25 culturas ou seja 69,4%) ou 2,0 (16 culturas ou seja 44,4%). Em pH 3,0 a taxa de sobrevivência foi maior. Dois critérios foram utilizados para a conclusão. De acordo com o primeiro, são consideradas como potencialmente probióticas as culturas que apresentam 80% de sobrevivência (menos de 0,1 reduções) após 3 horas de permanência em pH 3 ou 1% de bile. De acordo com esse critério, nenhuma das culturas isoladas pode ser considerada probiótica. De acordo com o segundo critério, a resistência em pH 3 por 90 minutos e na presença de 0,1% de bile (24h), sem redução na contagem de viáveis, indica culturas potencialmente probióticas. De acordo com esse critério, duas culturas se mostraram potencialmente probióticas, uma de Lactobacillus rhamnosus e uma de Lactobacillus acidophilus. Na avaliação da resistência à bile, 29 culturas foram avaliadas e dois critérios utilizados para a conclusão. De acordo com o primeiro, culturas que apresentam taxa de 80% de sobrevivência (redução menor do que 0,1 log) na presença de 1,0% w/v de bile e pH 3,0 por 3 horas são resistentes. Segundo esse critério, nenhuma das 29 culturas isoladas de produtos mostrou resistência à bile. De acordo com o segundo, culturas que apresentem crescimento em presença de 1% de Oxgall, igual ou superior a 20% daquele obtido no controle, é considerada resistente (redução menor do que 0,7 log). Segundo esse critério, 24% ou seja, 7 das 29 culturas isoladas de produtos mostraram-se resistentes: uma cepa de L.acidophilus, uma de L.rhamnosus, uma de L.paracasei subsp. paracasei, uma de Streptococcus thermophilus, uma de Lactococcus lactis subsp. lactis e duas de Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris. Na avaliação da produção de bacteriocinas, 32 culturas foram testadas, todas com resultados negativos. Na avaliação do antagonismo contra algumas espécies de bactérias patogênicas Gram negativas e Gram positivas, uma cepa de L.rhamnosus promoveu a inibição de Listeria e outra cepa de L.rhamnosus promoveu a inibição de Listeria e S. aureus. Não se observou inibição das bactérias Gram-negativas (E. coli e Salmonella).Abstract: In the period between March and May 2001, a series of lactic cultures were isolated from 11 different brand products purchased from regular retail outlets located in Campinas (SP, Brazil). The sample types collected included 3 yogurts, 5 fermented milks, 2 dairy beverages and 1 symbiotic dry mix. The strains were identified by phenotypic and genotypic characteristics, in addition to being submitted to tests to investigate whether they fulfill the minimum prerequisites for microorganisms to be considered probiotic, i.e. resistance to pH, resistance to bile and bacteriocin production. Phenotypic identification (36 strains) using the API 50CHL Identification Kit (BioMérieux) evidenced the presence of the following species: 1o) Lactobacillus paracasei subsp. paracasei - isolated from 6 products, 2o) Streptococcus thermophilus - isolated from 4 products, 3o) Leuconostoc mesenteroides subsp.cremoris - isolated from 3 products, 4o) Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus and Lactococcus lactis subsp.lactis - isolated from 2 products each, 5o) Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, Leuconostoc lactis and Lactobacillus curvatus subsp. curvatus - isolated from 1 product each. Identification on the basis of genotypic characteristics (41 strains, 36 of which isolated from products and 5 standard strains from a culture collection) using an automated ribotyping method RiboPrinter® microbial characterization system, (Dupont/Qualicon) produced the following results: two strains could not be typed by the Riboprinter method (identified as Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris by API 50CHL). Five strains were typed but not identified by the Riboprinter system (identified as Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris and Lactobacillus acidophilus by API 50CHL). Three strains were identified as Lactobacillus only to the genus level (identified as Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis and Lactobacillus acidophilus by API 50CHL). The remaining strains were identified to the species level, 63% with the same results as those obtained with API 50CHL and 37% with discordant results. Most of the discordant results between the two identification methods were generated by the strains identified by API 50CHL as Leuconostoc mesenteroides (subsp. cremoris and lactis), Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. The strains with concordant results were predominantly those identified by API 50CHL as Lactobacillus rhamnosus and Lactobacillus paracasei subsp. paracasei, while the strains producing discordant results were mainly those identified by API 50CHL as Leuconostoc, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis. One strain of Bifidobacterium bifidum (KCTC 3440) was correctly identified by the Riboprinter system, whereas 1 strain of Bifidobacterium subtile (ATCC 27537) was incorrectly identified as Enterococcus faecium. Most of the 36 strains evaluated for resistance to pH showed complete loss of viability after 1 to 3 hours at pH 1,0 or 2,0. At pH 3,0 the survival rate was considerably greater. Two criteria were used for drawing conclusions relative to the probiotic potential of the strains. According to the first criterion, strains exhibiting an 80% survival rate (reduction factor smaller than 0.1 log) after exposure for 3 hours to pH 3 or 1% bile. Based on this criterion, none of the strains isolated could be considered probiotic. According to the second criterion, resistance to pH 3 for 90 minutes and in the presence of 0,1% bile (24h), without reduction in viable counts, indicates potentially probiotic strains. Based on this latter criterion, two strains were found to exhibit probiotic potential, one strain of Lactobacillus rhamnosus and another of Lactobacillus acidophilus. A total of 29 strains were evaluated for bile resistance and the conclusions of the test results produced were based on two different criteria. According to the first, strains presenting an 80% survival rate (reduction factor smaller than 0,1 log) after 3 hours exposure to 1,0% w/v bile and pH 3,0 are considered resistant. Based on this criterion, none of the 29 strains isolated was found to be resistant to bile. According to the second criterion, cultures presenting growth in the presence of 1% Oxgall, equal or greater than 20% of that produced by the control, are considered resistant (reduction factor smaller than 0,7 log). Based on this criterion, 7 (24%) of the 29 strains isolated from products were found to be resistant: one strain of L.acidophilus, one of L.rhamnosus, one of L.paracasei subsp. paracasei, one of Streptococcus thermophilus, one of Lactococcus lactis subsp. lactis and two strains of Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris. Thirty-two strains were tested for bacteriocin production, all of which gave negative results. The results of the test performed to evaluate antagonism against some species of Gram-negative and Gram-positive pathogenic bacteria showed that one strain of L.rhamnosus inhibited Listeria, while another strain of L.rhamnosus inhibited both Listeria and S. aureus. No inhibition of Gram-negative bacteria (E. coli e Salmonella) was found