Bactérias láticas isoladas de subprodutos do processamento de frutas: avaliação do potencial probiótico e viabilidade tecnológicas em sucos de frutas

Studies focusing on the potential of different species of acid-lactic bacteria (LAB) isolated from vegetables matrices has intensified in recent years. The aim of this research was to isolate and identify LAB from the by-products of fruit pulp processing and to analyze the probiotic and technological potential in fruit juices. The research was subdivided into three stages: initially, by-products were collected from the processing of pineapple, mango, acerola, cashew, soursoup, strawberry and guava for isolation of LAB strains. Isolated strains were identified for genus and/or species; Lactobacillus species were submitted to probiotic potential evaluation tests. Five strains of each species were then lyophilized and evaluated for maintenance of viability during storage under freezing when placed in commercial juices (grapes, apple and orange) and when exposed gastrointestinal tract (GIT) simulated conditions in juices. Also, the impact of the incorporation of the lyophilized strains on the physicalchemical and microbiological quality aspects of the juices was analyzed. Strains belonging to the genus Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus and, mainly, Lactobacillus were identified. Among the lactobacilli, the identification performed using the MALDI-TOF and 16S rRNA techniques showed efficacy of 86% and 100%, respectively. The identified species of lactobacilli were L. fermentum, L. plantarum, L. pentosus, L. casei, L. paracasei, L. nagelii and L. brevis. Regarding the evaluation of the probiotic potential, the tested cultures showed a reduction in pH = 3, but viability was not affected when exposed to pH 5 and 7.2; as well as in different concentrations of bile salts (1, 2 and 3%). The strains also exhibited inhibitory activity against pathogenic bacteria, and a variable profile of antibiotic resistance. The cultures showed similar growth pattern when cultivated in Man, Rogosa & Sharpe (MRS) broth and in general edible culture medium (GEM). The lyophilized cultures showed similar viability up to 30 days of freezing. After 120 days of storage, only L. pentosus 129 showed a count of 4 log CFU/mL even after 21 days of storage under refrigeration. The physical-chemical parameters (pH, acidity, total soluble solids, color and viscosity) studied did not vary until 14 days of storage. The capacity to tolerate GIT simulated conditions varied among the observed strains, having L. fermentum 111 and L. pentosus 129 been identified as the most sensitive to the exposure. The apple juice showed the greatest protective effect against GIT simulated conditions. Based on the results obtained, it was possible to verify that strains of different species of lactobacilli isolated from probiotic potential food processing byproducts, as well as the ability to maintain viability after lyophilization and incorporation into commercial fruit juices.NenhumaO estudo do potencial de diferentes espécies de bactérias ácido-láticas (BAL) isoladas de matrizes vegetais tem se intensificado nos últimos anos. O objetivo deste trabalho foi isolar e identificar BAL de subprodutos do processamento de polpas de fruta e analisar o potencial probiótico e tecnológico em sucos de frutas. O trabalho foi subdividido em três etapas: inicialmente foram realizadas coletas de subprodutos do processamento de abacaxi, manga, acerola, caju, graviola, morango e goiaba para isolamento de cepas de BAL. As cepas isoladas foram identificadas quanto ao gênero e/ou espécie; em seguida, cepas representantes de espécies de Lactobacillus foram submetidas a testes de avaliação do potencial probiótico, posteriormente cinco cepas, uma de cada espécie, foram liofilizadas e avaliadas quanto à manutenção da viabilidade durante o armazenamento sob congelamento, quando inseridas em sucos comerciais (uva, maçã e laranja) e quando expostas a condições simuladas do trato gastrointestinal (TGI) nos sucos. Ainda, o impacto da incorporação das cepas liofilizadas nos aspectos de qualidade físico-química e microbiológica dos sucos foi avaliado. Foram identificadas cepas pertencentes aos gêneros Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus e, majoritariamente, Lactobacillus. Dentre os lactobacilos, a identificação realizada utilizando as técnicas de MALDI-TOF e 16S rRNA apresentou eficácia de 86% e 100%, respectivamente. As espécies de lactobacilos identificadas foram: L. fermentum, L. plantarum, L. pentosus, L. casei, L. paracasei, L. nagelii e L. brevis. Quanto à avaliação do potencial probiótico, as cepas testadas apresentaram redução na contagem em pH = 3, porém a viabilidade não foi afetada quando expostos a pH 5 e 7,2; assim como, em diferentes concentrações de sais biliares (1, 2 e 3%). As cepas também exibiram atividade inibitória contra bactérias patogênicas, e variável perfil de resistência a antibióticos. As cepas testadas apresentaram padrão de crescimento similar quando cultivadas em caldo de Man, Rogosa & Sharpe (MRS) e em meio de cultura comestível geral. As cepas liofilizadas apresentaram viabilidade semelhante até 30 dias de armazenamento sob congelamento. Após 120 dias de armazenamento, apenas L. pentosus 129 apresentou contagem 4 logs UFC/mL mesmo após 21 dias de armazenamento sob refrigeração. Os parâmetros físico-químicos (pH, acidez, sólidos solúveis totais, cor e viscosidade) estudados não variaram até 14 dias de armazenamento. A capacidade de tolerar as condições simuladas do TGI variou entre as cepas testadas, porém L. fermentum 111 e L. pentosus 129 apresentaram-se como as cepas mais sensíveis a essa exposição. O suco de maçã exerceu maior efeito protetor frente às condições simuladas do TGI. Com base nos resultados obtidos, foi possível verificar que cepas de diferentes espécies de lactobacilos isoladas de subprodutos do processamento de frutas possuem potencial probiótico, bem como capacidade de manter a viabilidade após liofilização e incorporação em sucos de fruta comerciais