Bioprospection of technological, probiotic potential and safety assessment of endogenous lactic acid bacteria isolated from Brazilian artisanal cheeses

Autor(es)

Larissa Pereira Margalho

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2020-03-03

Membros da banca

Anderson de Souza Sant'Ana; Antonio de Anchieta Câmara Júnior; Carlos Augusto Fernandes de Oliveira; Adriano Gomes da Cruz; Fernanda Bovo Campagnollo

• Orientador: Anderson de Souza Sant'Ana

Resumo

Os queijos artesanais brasileiros (QAB) apresentam características singulares que podem refletir a história, a cultura e o estilo de vida das comunidades tradicionais produtoras. A microbiota endógena destes queijos, constituída principalmente por bactérias láticas (BAL), atua nas reações bioquímicas precursoras de texturas, aromas e sabores distintos. O objetivo deste estudo foi estudar as propriedades tecnológicas e probióticas de BAL isoladas a partir de QAB produzidos nas 5 regiões do país. No primeiro capítulo são reportados resultados da avaliação do potencial tecnológico (taxa de acidificação, proteólise, lipólise, atividade antimicrobiana e crescimento em diferentes condições de pH, sais biliares e cloreto de sódio) de 1.002 cepas de BAL isoladas a partir de 578 amostras de QAB. Para isso foi realizado um screening de alta performance em microplacas de 96 poços e os dados analisados no software R. O intuito foi selecionar as melhores cepas (n=220) com potencial para aplicação em culturas lácteas. No segundo capítulo, são apresentados resultados sobre a ocorrência de cepas do gênero "Enterococcus" e aspectos relacionados à sua segurança e potencial aplicação como culturas lácteas, devido ao papel controverso deste gênero em alimentos. No terceiro capítulo, são apresentados resultados de testes relacionados à formação de aroma, textura e produção de antimicrobianos de origem proteica das 220 BAL selecionadas. No quarto capítulo são reportados os resultados dos testes de potencial probiótico das 220 BAL, avaliado por meio da resistência à condições encontradas no trato gastrointestinal (TGI), propriedades de adesão e presença de genes de virulência. Uma cepa de Lactobacillus plantarum (1QB77) foi escolhida e empregada na produção de microqueijos em co-cultura com coquetéis de cepas de Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. O quinto capítulo reporta resultados sobre a aplicação do método de engenharia evolutiva (EV) para a cepa 1QB77 a fim de melhorar sua performance na etapa inicial de acidificação do leite. Os resultados mostraram uma grande diversidade de BAL com potencial tecnológico, pertencentes aos gêneros Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc e Pediococcus. A espécie de L plantarum foi a mais recorrente nos QAB, demonstrando grande heterogeneidade intra-espécie, de acordo com a região de isolamento. Houve associação entre algumas propriedades das BAL e a fonte de isolamento, como a produção de antimicrobianos de origem proteica ativos contra L. monocytogenes e os queijos Minas Artesanal e a produção de enzimas lipolíticas com os queijos do Marajó. A associação de métodos de screening de alto rendimento e análise multivariada proporcionou a seleção racional de um elevado número de cepas, agrupadas de acordo com seu potencial probiotico, biopreservativo ou como culturas adjuntas para potencial aplicação na produção de queijos, podendo contribuir para a segurança, qualidade e valorização de culturas regionais. O gênero "Enterococcus" foi considerado componente natural da microbiota de QAB, principalmente dos queijos Marajó, Coalho e Manteiga e 63% apresentaram potencial para aplicação como culturas iniciadoras e/ou biopreservadoras, devido a não produção de hemolisinas e sensibilidade a vancomicina. A cepa Lb. plantarum 1QB77 preencheu os principais critérios in vitro para avaliação de potencial probiótico, reduzindo em até 4 unidades logarítmicas a contagem dos patógenos testados ao longo da maturação dos microqueijos e após submissão às condições simuladas do TGI. O método de EV empregado para melhorar a performance da cepa Lb. plantarum 1QB77 aumentou em seis vezes a taxa de acidificação do leite das cepas evoluídas, em comparação com as parentais (não evoluídas), e aumentou em 90% a viabilidade desta cepa quando exposta à condições simuladas do TGI. O protocolo de produção de microqueijos (~ 190 mg) desenvolvido neste estudo apresentou resultados dentro dos apresentados na produção em larga escala (0,5-1 kg) para queijos de média umidade, configurando excelente alternativa para estudos envolvendo novas formulações, novas culturas, porém, com redução drática dos custos. Em suma, os QAB demonstraram ser excelentes fontes de bactérias láticas endógenas com potencial para serem aplicadas como culturas adjuntas ou biopreservativas na produção de produtos lácteos (AU)

• Processo FAPESP: 15/25641-4 - Bactérias láticas em queijos artesanais brasileiros: aplicação da Engenharia Evolutiva para o melhoramento de culturas visando a aceleração do processo de maturação
• Beneficiário: Larissa Pereira Margalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto