Role of interactions among lactic acid bacteria isolated from foods on production of bacteriocins

Bacteriocinas produzidas por bactérias láticas (BAL) apresentam um importante potencial de aplicação na bioconservação de alimentos, por sua ação antimicrobiana contra algumas espécies de microrganismos patogênicos de relevância, como Listeria monocytogenes. Este estudo analisou o efeito da interação entre cepas selecionadas de BAL produtoras de bacteriocinas com outras BAL viáveis ou não viáveis (bacteriocinogênicas ou não) na indução da produção de bacteriocinas. O efeito dos metabólitos produzidos por estas cepas na indução da bacteriocinogênese também foi avaliado. As cepas produtoras de bacteriocinas selecionadas para o estudo foram Lactobacillus sakei MBSa1, produtora de sakacina A e Pediococcus acidilactici ET34, produtora de pediocina, isoladas de salame e salmão defumado, respectivamente. A produção de pediocina por P. acidilactici ET34 foi avaliada também em leite em pó desnatado reconstituído, além de meio de cultura (caldo MRS). Os resultados indicaram que, quando em co-cultura com Enterococcus faecalis ATCC12755, Lactobacillus sakei ATCC15521 ou Listeria monocytogenes (cepas 104, 711 e 637), ou na presença do sobrenadante livre de células (SLC) dessas culturas, nenhuma das duas cepas testadas produziu maior quantidade de bacteriocina do que a produzida quando em monocultura ou na ausência do SLC. A bacteriocina produzida por P. acidilactici ET34 apresentou um efeito bacteriostático contra L. monocytogenes 104 no leite em pó desnatado reconstituído nas 12 h analisadas, com extensão da fase lag, de forma dose-dependente. Os resultados indicaram, também, que P. acidilactici ET34 não foi capaz de produzir pediocina no leite em pó desnatado reconstituído quando em monocultura ou em co-cultura, ao contrário do observado para o caldo MRS. Mais investigação é necessária para esclarecer os efeitos de possíveis interações entre as BAL presentes em um alimento, bem como o efeito dos componentes dos alimentos na produção das bacteriocinas pelas BAL bacteriocinogênicas.Bacteriocins produced by lactic acid bacteria (LAB) present an important application potential in food biopreservation, by their antimicrobial activity against some species of pathogenic microorganisms of relevance, such as Listeria monocytogenes. This study analyzed the effect of the interaction between selected strains of bacteriocin-producing LAB with other viable or non-viable LAB (bacteriocinogenic or not) in the induction of bacteriocin production. The effect of the metabolites produced by these strains on the induction of bacteriocinogenesis was also evaluated. The bacteriocin-producing strains selected for the study were Lactobacillus sakei MBSa1, producer of sakacin A and Pediococcus acidilactici ET34, producer of pediocin, isolated from salami and smoked salmon, respectively. The production of pediocin by P. acidilactici ET34 was also evaluated in reconstituted skimmed milk powder as well as culture medium (MRS broth). The results indicated that when co-cultivated with Enterococcus faecalis ATCC12755, Lactobacillus sakei ATCC15521 or Listeria monocytogenes (strains 104, 711 and 637), or in the presence of the cell free supernatant (SLC) of these cultures, neither of the two strains tested produced greater amount of bacteriocin than that produced in monoculture or in the absence of SLC. The bacteriocin produced by P. acidilactici ET34 presented a bacteriostatic effect against L. monocytogenes 104 in skimmed milk powder reconstituted in 12h, with extension of lag phase, in a dose-dependent manner. The results also indicated that P. acidilactici ET34 was not able to produce pediocin in the reconstituted skimmed milk powder when in monoculture or in co-culture, unlike that observed for the MRS broth. More research is needed to clarify the effects of possible interactions between BAL present in a food and the effect of food components on bacteriocin production by bacteriocinogenic BAL