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Type: Tese
Title: Avaliação da qualidade microbiológica e físico-química de kefir e da atividade biológica da bebida, de Lactobacillus spp. isolados de diferentes grãos e exopolissacarídeos
Authors: Camila Nair Batista Couto Villanoeva
First Advisor: Elisabeth Neumann
First Co-advisor: Jacques Robert Nicoli
Abstract: Os grãos de kefir são caracterizados por uma matriz exopolissacarídica na qual se insere uma complexa comunidade de bactérias e leveduras. A atividade destes micro-organismos caracteriza os grãos de kefir e as bebidas por eles fermentadas, apresentando assim diversas aplicações para a indústria de alimentos. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade microbiológica e físico-química de kefir; a atividade biológica da bebida, de Lactobacillus spp. isolados de diferentes grãos e de exopolissacarídeos. Nos grãos de kefir de leite e de água açucarada, as bactérias e leveduras se apresentaram distribuídas na superfície e no interior dos mesmos. As amostras de kefir de leite possuem contagem de BAL superior a 107UFC/mL durante os 28 dias de armazenamento e apresentaram composição química conforme preconizado pela legislação. De modo geral, as amostras de kefir de água possuem contagem de BAL superior a 107UFC/mL, diminuindo durante o armazenamento com 28 dias. As bebidas apresentam atividade antagonista, in vitro, contra Escherichia coli (ATCC 25922), Enterococcus faecalis (ATCC 19433), Listeria monocytogenes (ATCC15313), Shigella flexneri (ATCC 12022), Staphylococcus aureus (ATCC 29213) e Salmonella enterica sorovar Typhimurium (ATCC14028), em ágar MRS. A produção de EPS foi verificada em diferentes condições de crescimento por Lactobacillus spp. e extraídos diretamente de grãos de kefir de leite ou água açucarada. Estes possuem composição química e organização estrutural primária diversa. Lactobacillus spp. isolados de grãos de kefir são capazes de antagonizar a invasão, mas não a adesão de S. Enteritidis in vitro, evidenciando potenciais propriedades probióticas. EPS produzidos por lactobacilos isolados de grãos de kefir e extraídos de grãos de kefir de água açucarada e de leite são capazes de exercer um efeito antagônico in vitro contra a adesão de Salmonella em células Caco-2/TC-7. A análise de metatranscriptômica mostrou que as espécies bacterianas mais ativas no kefir de leite de Curitiba (KLCU) foram L. mesenteroides (61,93%), L. kefiranofaciens (3,86%), Yarrowia lipolytica (9,43%) e Saccharomyces cerevisiae (9,43%); de Salvador (KLSA) L. mesenteroides (41,65%), L. kefiranofaciens (20,78%), Yarrowia lipolytica (10,21%) e Saccharomyces cerevisiae (1,70%); no kefir de água de Curitiba (KACU) Oenococcus kitaharae (12,76%), Gluconobacter oxydans (7,77%) e Saccharomyces cerevisiae (66,45%); de Salvador (KASA), Oenococcus kitaharae (14,69%), Gluconobacter oxydans (4,42%) e Saccharomyces cerevisiae (72,9%). Genes transcritos da enzima glicosiltransferase, envolvida na síntese de homopolissácarideo de glicose, foram encontrados nas amostras KACU e KASA. Enquanto os genes transcritos das enzimas β-galactosidase, fosfoglucomutase, UDP-glicose pirofosforilase, galactose-4-epimerase e UDP-galactose-4-epimerase, envolvidas na síntese de hetepolissacarideo de glicose e galactose, foram encontrados nas amostras KLCU e KLSA.
Abstract: Kefir grains are characterized by an exopolysaccharide matrix in which is inserted a complex community of bacteria and yeast. The activity of these microorganisms characterizes kefir grains and drinks they ferment, presenting, in that manner, several applications for the food industry. Thus, the objective of this study was to evaluate the microbiological quality and physicochemical properties of kefir; the biological activity of the beverage and of Lactobacillus spp. isolated from different grains and exopolysaccharides. In milk and water kefir, bacteria and yeasts are distributed on the surface and inside its grain. Milk kefir samples have LAB count greater than 107 CFU/mL during 28 days of storage and showed chemical composition in accordance with national and international legislations. In general, water kefir samples have LAB counts above 107 CFU/mL. However, this may decrease during 28 days’ storage. Beverages show antagonistic activity in vitro against Escherichia coli (ATCC 25922), Enterococcus faecalis (ATCC 19433), Listeria monocytogenes (ATCC15313), Shigella flexneri (ATCC 12022), Staphylococcus aureus (ATCC 29213) and Salmonella enterica sorovar Typhimurium (ATCC14028) in MRS agar. The production of EPS was observed in different growth conditions of Lactobacillus spp. and was directly extracted from milk or water kefir grains. These EPS have a diverse chemical composition and primary structural organization. Lactobacillus spp. isolated from kefir grains are capable of antagonizing the invasion but not the adhesion of S. Enteritidis in vitro, indicating potential probiotic properties. EPS produced by lactobacilli isolated from kefir grains and extracted from water and milk kefir grains are able to exert an antagonistic effect in vitro against Salmonella adhesion to Caco2 cells/TC-7. The metatranscriptômica analysis showed that the most active bacterial species in Curitiba milk kefir (KLCU) were L. mesenteroides (61,93%), L kefiranofaciens (3,86%), Yarrowia lipolytica (9,43%) and Saccharomyces cerevisiae (3,41%); Salvador (KLSA) L. mesenteroides (4,65%), L. kefiranofaciens (20,78%), Yarrowia lipolytica (10.21%) and Saccharomyces cerevisiae (1,70%); the water kefir Curitiba (KACU) Oenococcus kitaharae (12,76%), Gluconobacter oxydans (7,77%) and Saccharomyces cerevisiae (66,45%); Salvador (KASA), Oenococcus kitaharae (14,69%), Gluconobacter oxydans (4,42%) and Saccharomyces cerevisiae (72,9%). Transcribed genes of glycosyltransferase enzyme involved in the synthesis of glucose homopolysaccharide were found in KACU and KASA samples. While transcribed genes of β- galactosidase enzymes, phosphoglucomutase, UDP-glucose pyrophosphorylase, galactose-4-epimerase and UDP-galactose-4-epimerase involved in the synthesis hetepolissacarideo glucose and galactose, were found in KLCU and KLSA samples.
Subject: Microbiologia
Kefir
Lactobacilo
Polissacarídeos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/35501
Issue Date: 24-Jun-2016
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