RPCV (2006) 101 (557-558) 121-124 R E V I S TA P O R T U G U E S A DE CIÊNCIAS VETERINÁRIAS Inibição do crescimento de Listeria monocytogenes em queijo Minas Frescal elaborado com cultura de Lactobacillus acidophilus Inhibition of the growing of Listeria monocytogenes in Minas frescal cheese elaborated with Lactobacillus acidophilus culture Tammy Priscilla Chioda*, Rubén Pablo Schocken-Iturrino, Gisela Rojas Garcia, Suelen Fernanda Macri, Kátia Prochnon Trovo, Alessandra Aparecida Medeiros Departamento de Microbiologia - Laboratório de Anaeróbios - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias UNESP Universidade Estadual Paulista Via de Acesso: Prof: Paulo Donato Castellane s/n cep 14.884-900 Jaboticabal - São Paulo - Brasil Resumo: O queijo Minas Frescal é um produto tipicamente brasileiro, com alto teor de umidade sendo susceptível a contaminações por bactérias do tipo Listeria monocytogenes. A incorporação de microrganismos probióticos em queijo tem sido desenvolvida como tentativa de inibir o crescimento de microganismos patogênicos. O objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade inibitória de Lactobacillus acidophilus sobre Listeria monocytogenes inoculada em queijo Minas Frescal refrigerado á 8 0C por 10 dias. Amostras de Minas Frescal foram preparadas contendo 106 UFC/ml de L.monocytogenes e 106 UFC/ml de L.acidophilus. Cinco formulações foram realizadas: L.monocytogenes (F1); cultura lática tipo "O" (Lactococcus lactis subsp. lactis e Lactococcus lactis subsp. Cremoris) (F2); L.monocytogenes + cultura lática tipo "O" (F3); L. acidophilus + L. monocytogenes (F4); ácido lático + L.monocytogenes (F5). Foi determinada contagem de L.monocytogenes em meio LSA (Oxoid) após 1,5 e 10 dias de armazenamento. Os resultados indicaram que L.acidophilus, foi capaz de inibir o crescimento de L.monocytogenes (F4). A adição de cultura lática tipo "O" (F3), apenas reduziu a contagem do patógeno de 3,46 (1°dia) para 2,0 (10º dia) log UFC/ml. As contagens de L.monocytogenes de F1 aumentaram de 3,11 (1º dia) para 3,31 (10° dia) log UFC/ml e de F5 aumentaram de 3,08 (1°dia) para 4,18 (10° dia). Palavras-chave: Lactobacillus acidophilus, Listeria monocytogenes, probioticos. Summary: "Minas Frescal" is typically a Brazilian product, with high water activity being susceptible to contamination by Listeria monocytogenes. The incorporation of probiotic microorganisms in the cheese has been developed as an attempt of inhibiting the pathogens growth. The objective of this work was to evaluate the inhibitory capacity of Lactobacillus acidophilus over Listeria monocytogenes artificially inoculated in Minas Frescal cheese store refrigerated at 8 0C for 10 days. Minas Frescal cheese samples were prepared containing 106CFU/mL of L. monocytogenes and 106 CFU/mL of L. acidophilus. Five formulations were accomplished: L. monocytogenes (F1); lactic culture type "O" (F2); L.monocytogenes + lactic culture type "O" *Correspondência: [email protected] Tel: (16)32092652; Fax: (16)32024275 (F3); L. acidophilus + L. monocytogenes (F4); lactic acid + L.monocytogenes (F5). The number of L. monocytogenes was count on LSA (Oxoid) medium after 1,5 and 10 days of storage. The results indicated that L. acidophilus, was able to inhibit L. monocytogenes (F4). The use of lactic culture type "O" (F3), just reduced the counts of the pathogen from 3.46 (1°day) to 2.0 (10°dia) log CFU/mL. The counts of L. monocytogenes in F1 increased from 3.11 (1°day) to 3.31 (10°day) log CFU/mL and in F5 increased from 3.08 (1°dia) to 4.18 (10°day). Keywords: Lactobacillus acidophilus, Listeria monocytogenes, probiotics. Introdução Os queijos, devido à sua composição, constituem-se em excelentes substratos para o crescimento de microrganismos, inclusive os da espécie de Listeria monocytogenes, considerada uma bactéria patogênica emergente possuindo capacidade de multiplicação em temperaturas de refrigeração e ainda habilidade de sobreviver durante longos períodos sob condições adversas (Naldini, 2002). A listeriose é uma zoonose, sendo que os animais parecem ser mais importantes na manutenção do agente no ambiente (Acha e Szyfres, 1987). A relevância de Listeria monocytogenes em saúde pública diz respeito, de um lado, à gravidade da manifestação clínica, resultante do comprometimento do sistema nervoso central, e de outro, à possibilidade da infecção acometer preferencialmente as gestantes, com sérias conseqüências para os fetos (Germano e Germano, 2003). Os produtos lácteos já foram incriminados em vários surtos nas últimas décadas, envolvendo produtos como leite pasteurizado, queijo macio tipo Mexicano e queijo mole tipo "Vacherin Mont d’Or" (Farber e Peterkin, 1991). O queijo Minas Frescal é amplamente consumido no Brasil, possuindo sabor agradável e suave, contendo 121 Chioda TP et al. alto teor de umidade. É um produto perecível susceptível aos fenômenos bioquímicos e microbiológicos que afetam as suas características de qualidade, rendimento e durabilidade apresentando uma vida de prateleira curta, mesmo sob condições adequadas de refrigeração (Furtado et al., 1980). É conhecido que as bactérias láticas produzem vários compostos bactericidas incluindo ácidos orgânicos, que fazem baixar o pH, o peróxido de hidrogênio, enzimas bacteriolíticas e as bacteriocinas (Demarigny et al., 1996; Giraffa et al., 1997). Determinadas bactérias láticas atuam favoravelmente no produto alimentício ao qual foram adicionados, fazendo parte dos microrganismos capazes de exercer efeitos benéficos no hospedeiro. São denominados microrganismos probióticos (Ziemer e Gibson, 1998), os quais podem apresentar um amplo espectro de ação contra microrganismos deteriorantes e patogênicos (Moreno, 1996). A adição de culturas probióticas têm sido testadas em vários tipos de queijos, e a maior parte consegue permanecer viável, alcançando as propriedades tecnológicas desejadas no produto final. Estão incluídos estudos em queijo Cheddar (Dinakar e Mistry, 1994; Gardiner et al., 1998; Mc Brearty et al., 2001); queijos frescos (Roy et al., 1997; Vinderola et al., 2002). Entre as bactérias ácido láticas, o Lactobacillus acidophilus é considerado um microrganismo com potencial probiótico, sendo utilizado pela indústria de laticínios na elaboração de vários produtos, os quais podem apresentar inúmeras aplicações na nutrição humana, tratamento e prevenção de doenças como infecções intestinais, efeito anticarcinogênico, estímulo da motilidade intestinal (Guedes-Neto et al., 2002). Material e métodos Microrganismos e condições de cultivo Amostra de Lactobacillus acidophilus, pertencentes á coleção de culturas do Laboratório de anaeróbios da FCAV-UNESP, identificados por Medeiros (2002) e testados "in vitro" contra bactérias patogênicas por Garcia (2005), encontravam-se armazenadas a -15 0C e mediante o processo de descongelamento em temperatura ambiente, foram reativadas em caldo MRS (Oxoid), incubados a 37 0C durante 24 a 48 horas. Após este período, as estirpes foram reisoladas em placas de Agar De Man, Rogosa e Sharpe (MRSOxoid) e incubadas por 24 a 72 horas a 37 0C em jarras de anaero-biose (sistema Gaspak®). Após as culturas terem sido reativadas, foram novamente inoculadas em caldo MRS a 37 0C por 24 a 48 horas até a concentração de 106 pela escala de Mac Farland. Volume de 1 mL da cultura foi transferido para 100 mL de água peptonada estéril a 0,1% para posterior inoculação na massa dos queijos. 122 RPCV (2006) 101 (557-558) 121-124 Isolado de Listeria monocytogenes, pertencente à coleção de culturas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas - USP de Ribeirão Preto SP - Brasil, gentilmente cedidas pela Profa. Dra. Elaine De Martinis, encontrava-se em cultura estoque a -4 0C mantida em tubos de ágar tripticase soja (TSA-Oxoid), inclinado contendo 0,6% de extrato de levedura (TSAYE-Difco). A ativação da cultura foi realizada mediante duas transferências consecutivas para caldo BHI (Oxoid) e incubadas a 35 0C durante 24 horas, até a concentração de 106 pela escala de Mac Farland. Volume de 1 mL da cultura foi transferido para 100 mL de água peptonada estéril a 0,1% para posterior inoculação nos queijos. Fabricação de queijo Minas Frescal Todos os queijos foram elaborados segundo o procedimento tradicional descrito pelo Ministério da Agricultura (Brasil, 1996). Foi utilizado leite pasteurizado pelo processo "HTST" (High Temperature Short Time, 75 0C por 20 segundos) possuindo em média 16 0D. Foram adicionados ao leite volumes de solução de Cloreto de Cálcio a 50% (Base Química), necessários para atingir uma concentração final de 250 ppm. Foi utilizado coalho comercial liofilizado (HA-LA) na proporção indicada pelo fabricante 20 minutos após a adição das culturas bacterianas (cultura tipo "O" e Lactobacillus acidophilus). Foi utilizada, cultura láctica mesofílica homofermentativa tipo "O", consistindo de Lactococcus lactis subsp. lactis e Lactococcus lactis subsp. cremoris (R-704, Christian Hansen, Valinhos, Brasil), na proporção de 1% (v/v). No tratamento em que foi utilizado ácido lático (Synth) adicionou-se ao leite a 0,025% (v/v) a 50%. Após a adição dos ingredientes ao leite (coalho) o coágulo foi formado após 40 minutos, o mesmo acontecendo no tratamento com ácido lático, o gel foi cortado em cubos, promoveu-se à remoção de 500 mL de soro de cada tratamento, para padronização da quantidade de massa + soro a ser inoculada. Nesta etapa, foram adicionadas as culturas de Listeria monocytogenes. A massa foi colocada em fôrmas próprias para este tipo de queijo, completando o processo de dessoragem. A salga foi realizada logo após com cloreto de sódio comercial na concentração de 1%, os queijos foram embalados em sacos plásticos estéreis com ± 240 g cada um e armazenados sob refrigeração a 8 0C por um período de até 10 dias. Tratamentos: T1: Coalho + CaCl2 + Listeria monocytogenes (controle positivo) T2: Coalho + CaCl2 + cultura lática comercial (controle negativo) T3: Coalho + CaCl2 + cultura lática comercial + Listeria monocytogenes T4: Coalho + CaCl2 + Lactobacillus acidophilus + Listeria monocytogenes T5: ácido lático + Listeria monocytogenes Chioda TP et al. Análises microbiológicas Foram realizadas análises no leite pasteurizado (apenas coliformes totais e fecais). Os queijos foram analisados com 1,5 e 10 dias de armazenamento, sob temperatura controlada de 8 0C. Porções de 25 g de cada queijo foram coletadas assepticamente de diferentes partes padronizadas e homogeneizadas com 225 mL de solução peptonada a 0,1% estéril, sendo então submetidas às diluições decimais em solução salina estéril até 10-3 UFC/mL. Contagens de Listeria monocytogenes foram realizadas em duplicata, por semeadura em superfície de placas de Agar LSA (Listeria Selective Agar-Oxoid) incubadas a 35 0C por 24 a 48 horas. As placas foram examinadas por colônias típicas, confirmadas através da reação de catalase e em agar motilidade (Difco) (Lovett e Hitchins, 1984). Além disso, foi testada atividade ß-hemolítica em Agar sangue de cavalo das colônias de L.monocytogenes (Pagotto et al., 1998). Análises Estatísticas O delineamento utilizado foi o esquema fatorial 5x3, sendo 05 tratamentos com 10 repetições. As análises foram conduzidas através do programa SAS (STAT, 1998). Resultados e discussão Medidas de pH dos queijos O valor de pH dos queijos foi determinado com 1, 5, e 10 dias de armazenamento com potenciómetro (Analion) modelo PM608, equipado com eletrodo de penetração da mesma marca. Os valores de pH obtidos nos queijos podem ser observados na Tabela 1. Nota-se que desde o 1º dia, até o 10º dia de monitoramento os valores de pH tiveram uma redução progressiva. A adição de culturas láticas nos tratamentos T2 e T3, proporcionou um menor valor de pH em relação ao tratamento T1 que não recebeu culturas láticas nem ácido lático, que demonstrou estabilidade de pH, nos dias 1 e 5, tendo uma diminuição no 10º dia de armazenamento. O fermento láctico geralmente empregado no processo de obtenção do queijo Minas Frescal constitui-se de bactérias responsáveis pela fermentação da lactose, com produção de ácido lático que promove o abaixamento do pH e aparecimento de flavor característico do queijo (Wolfschoon-Pombo et al., 1978). No tratamento T4 a inoculação de cultura lática de L. acidophilus assemelha aos mecanismos realizados pelas bactérias láticas dos tratamentos T2 e T3. Como observado no tratamento T5, o declínio do pH, ocorreu em decorrência do teor de ácido lático no queijo, que por sua vez tende a solubilizar o cálcio presente alterando sua estrutura (Furtado, 1991). Deste modo observa-se que as dife-renças de pH demonstradas, não influenciam no comportamento de Listeria monocytogenes nos queijos. RPCV (2006) 101 (557-558) 121-124 Tabela 1 - Valores médios de pH de queijos tipo Minas Frescal em diferentes tratamentos* (T1, T2, T3, T4 e T5) com 1,5 e 10 dias de armazenamento á temperatura de 8 0C Tratamentos 1d 5d 10d 1 6,30 6,20 5,48 2 5,82 5,20 4,77 3 5,75 5,34 5,04 4 6,21 5,64 5,23 5 5,87 5,22 4,88 * Tratamentos T1: Coalho + CaCl2 + Listeria monocytogenes (controle positivo); T2: Coalho + CaCl2 + cultura lática comercial (controle negativo); T3: Coalho + CaCl2 + cultura lática comercial + Listeria monocytogenes; T4 Coalho + CaCl2 + Lactobacillus acidophilus + Listeria monocytogenes e T5: ácido lático + Listeria monocytogenes Sobrevivência de L. monocytogenes no queijo Os resultados das análises microbiológicas referen-tes às contagens de Listeria monocytogenes, nos tratamentos e a análise estatística, encontram-se na Tabela 2. Pode-se observar que a ausência da inoculação de culturas láticas comerciais (Tipo "O"), na fabricação dos queijos T1 e T5, permitiu o desenvolvimento do patógeno estudado. Em análises microbiológicas realizadas por Dornellas (1997) em queijos produzidos por acidificação direta e inoculação de fermento, após três e trinta dias de produção, embora tenha havido crescimento microbiano durante o armazenamento, observou-se sempre contagem maior para os queijos produzidos por acidificação direta, evidenciando que, ocorrendo uma contaminação, a mesma se desenvolve mais facilmente no queijo sem fermento lático, pois a flora do fermento não é capaz de inibir a flora contaminante. No tratamento T3, observou-se que, com a aplicação de cultura lática comercial, houve diminuição da contagem de Listeria monocytogenes de 3,46 log ufc/g para 2.0 log ufc/g. Esses resultados assemelham-se aos encontrados por Schaack e Marth (1998) onde se inoculou 103 UFC/mL de Listeria monocytogenes em leite desnatado juntamente com 0.1, 0.5, 1.0 e 5.0% de Lactococcus lactis subsp. cremoris ou Lactococcus lactis subsp. lactis. Os autores observaram um maior crescimento de Listeria monocytogenes com a diminuição da quantidade de cultura lática. Nos tratamentos T2 e T4, não houve diferenças estatísticas significativas (P<0,05) permanecendo inalteradas todas as contagens ao longo do período de armazenamento. No tratamento T4, houve total inibição de Listeria monocytogenes, realizada pelo probiótico Lactobacillus acidophilus C1, os resultados corroboram as pesquisas realizadas por Medeiros (2002), no qual a mesma linhagem de L.acidophilus, apresentou forte inibição "in vitro" do crescimento de Clostridium perfringens com zonas de inibição 6 a 15 mm, de Escherichia coli com zonas de inibição de 6 a 15 mm e de Salmonella enteritidis com zonas de inibição de 6 a 15 mm. Garcia (2005) verificando a inibição do crescimento de bactérias patogênicas e seus produtos metabólicos por diferentes estirpes de L. acidophilus 123 Chioda TP et al. RPCV (2006) 101 (557-558) 121-124 denominadas C1, C2, C3, C4, C5, C6, C9, C11, C12, C13 e C14, constatou-se inibição "in vitro" de Escherichia coli, Clostridium perfringens e Salmonella enteritidis sendo a inibição decorrida pela produção de ácidos orgânicos, peróxido de hidrogênio e bacteriocinas. Tabela 2 - Contagem de cultura de Listeria monocytogenes inoculada em queijo tipo Minas Frescal adicionado de cultura de L. acidophilus em diferentes tratamentos denominados: T1, T2, T3, T4 e T5 durante estocagem a 8 0C por 10 dias de armazenamento Queijos T1 Dias de armazenamento 1 5 10 3,11 2,33 3,31 0 0 0 0 T3 3,46 2,21 2,0 T4 0 0 0 T5 3,08 3,92 4,18 Os valores da contagem microbiológica seguidos pela estatística foram transformados em log 10 Conclusões O uso de culturas láticas industriais demonstrou não ser 100% efetivo na eliminação completa de Listeria monocytogenes, atuando apenas na redução de sua multiplicação. O probiótico Lactobacillus acidophilus C1 mostrou-se eficiente na eliminação de L. monocytogenes, inoculada nos queijos. Os tratamentos realizados com adição de ácido lático provou não ser eficaz na eliminação do microrganismo patogênico estudado, contribuindo para o seu aumento. Bibliografia Acha PN e Szyfres B (1987). Zoonoses and Communicable Diseases Common to Man and Animals. Pan American Health Organization, 2ª edição. Brasil. Resolução Mercosul/GMC/RES.N145/96. Regulamento Técnico MERCOSUL de Identidade e Qualidade de Queijo Minas Frescal. Ministério da Agricultura, do Abastecimento e da reforma Agrária. Brasília. Demarigny Y, Beuvier E, Dasen A e Duboz G (1996). Influence of Raw Milk Microflora on the Caracteristics of Swiss-Type Cheeses. l. Evolution of Microflora During Ripening and Characterization of Facultativelly Heterofermentative Lactobacilli. Lait, 76: 371-378. Dinakar P e Mistry VV (1994) Growth and viability of Bifidobacterium bifidum in cheddar cheese. Journal of Dairy Science, 77: 2854-2864. Dornellas JR(1997). Efeito do tipo de coagulantes e acidificante no rendimento, proteólise e "shelf life" do queijo Minas Frescal. Dissertação apresentada para Obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia de Alimentos - Faculdade de Engenharia de Alimentos - Universidade Estadual de Campinas. Farber JM e Peterkin PI (1991). Listeria monocytogenes, a food-borne pathogen. Microbiological Reviews, 55: 476-511. 124 Furtado MM, Souza HM, Munck AV (1980). A fabricação do queijo Minas Frescal sem o emprego de culturas láticas. Revista do Instituto de Laticínios Cândido Tostes, 35: 15-21. Furtado MM (1991). A arte e ciência do queijo. 2a edição, editora Globo, São Paulo: 1-175. Garcia GR (2005). Inibição de Bactérias Patogênicas por Lactobacillus acidophilus. Dissertação apresentada para Obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia Agropecuária - Universidade Estadual Paulista. Gardiner G, Ross RP, Collins JK, Fitzgerald G e Stanton C (1998). Development of a probiotic Cheddar cheese containing human-derived Lactobacillus paracasei strains. Applied and Environmental Microbiology, 64: 2192-2199. Germano PML e Germano MIS (2003). Higiene e Vigilância Sanitária de Alimentos, São Paulo, 2a edição. Varela (São Paulo), 3-655. Guedes-Neto LG, Penna CF, Fonseca ML, Cerqueira M, Leite OM (2002). Lactobacillus acidophilus e a indústria de laticínios. Revista Leite e Derivados, 66:17-23. Giraffa G, Carminatti D e Nevani E (1997). Enterococci Isolated from Dairy Products: a Review of Risks and Potencial Techonological Use. J. Food Protection, 60: 732-738. Lovett J e Hitchins AD (1984). Listeria isolation. In: U.S.Food and Drug Administration, Bacteriologic Analytical Manual, 6a edição, 29.06-29.07. Mc Brearty S, Ross RP, Fitzgerald GF, Collins JK, Wallace JM e Stanton C (2001). Influence of two commercially available bifidobacteria cultures on Cheddar cheese quality. International Dairy Journal, 11: 599-610. Medeiros AA (2002). Estudo da Microbiota Intestinal de Avestruzes do Interior de São Paulo: Avaliação In Vivo de Algumas Espécies Bacterianas para Utilização em Probióticos. Tese apresentada para obtenção do grau de Doutor em Medicina Veterinária. Universidade Estadual Paulista. Moreno I (1996). Ocorrência e caracterização de bacteriocinas de Lactococos e sua utilização no processamento de queijo Minas Frescal. Dissertação para Obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia de Alimentos. Universidade de São Paulo. Naldini MCM (2002). Comportamento Diferencial de Listeria monocytogenes em Queijo Minas Frescal Elaborados pelo Método Convencional e por Acidificação Direta. Dissertação apresentada para Obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia de Alimentos. Universidade Estadual de Campinas. Pagotto CAF, Moreno JFG, Mestieri L (1998). Características físico-químicas e microbiológicas de queijos Minas Frescal e mussarela, produzidos em algumas fábricas de laticínios do Estado de São Paulo. Higiene Alimentar, 12: 31-34. Roy D, Mainville I e Mondou F (1997). Selective enumeration and survival of bifidobacteria in fresh cheese. International Dairy Journal, 7: 785-793. Schaack MM e Mareth EH (1998). Behavior of Listeria monocytogenes in skim milk fermentation with mesophilic lactic starter cultures. Journal of Food Protection, 51: 600-606. Vinderolla CG, Mocchiutti P e Reinheimer JA (2002). Interactions among lactic acid starter and probiotic bacteria used for fermented dairy products. Journal of Dairy Science, 85: 721-729. Wolfschoon-Pombo AF, Furtado MM, Munck AV (1978). Estudo da fabricação do queijo Minas Frescal com ácido lático em substituição do fermento lático. In: Congresso Nacional de Laticínios, 5: 160-182. Ziemer CJ e Gibson GR (1998). An overview of probiotics, prebiotics and synbiotics in the functional food concept: perpectives an future strategies, Int. Dairy J. 8: 473-479.