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UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ
Área de Ciências da Saúde
Curso de Graduação em Farmácia
Tatiana Trarbach Rodrigues
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DA UTILIZAÇÃO DE
BACTERIOCINAS COMO CONSERVANTES ALIMENTÍCIOS
NA ÚLTIMA DÉCADA
Chapecó – SC, 2010
1
TATIANA TRARBACH RODRIGUES
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DA UTILIZAÇÃO DE
BACTERIOCINAS COMO CONSERVANTES ALIMENTÍCIOS
NA ÚLTIMA DÉCADA
Monografia
de
Conclusão
de
Curso
apresentada à UNOCHAPECÓ como parte dos
requisitos para obtenção do grau de Bacharel
em Farmácia.
Orientadora: Rose Maria de Oliveira Mendes
Chapecó - SC, jun. 2010
2
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________
ROSE MARIA DE OLIVEIRA MENDES
Mestre em Engenharia Química
Professora Orientadora
_________________________________________
LUCINARA REGINA CEMBRANEL
Farmacêutica Bioquímica
Membro da banca
_________________________________________
VANESSA CORRALO BORGES
Doutora em Bioquímica Toxicológica
Membro da banca
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DEDICATÓRIA
Dedico esse trabalho ao meu pai, que hoje já não se encontra
entre nós. Aprendi tantas coisas com você meu pai que não
seria suficiente essa página para descrevê-las, mas sem
dúvida os maiores exemplos que pode ter deixado foi de
superação, disciplina e perseverança, não conheci alguém tão
determinado quanto você e ao mesmo tempo tão calmo e
sereno, lembro de brincarmos que você viveria cem anos pela
tranqüilidade como conduzia teus problemas, que ironia, se foi
cedo demais. Mas quem somos nós para sabermos quando é
chegada à hora certa de cada um, parece que nem sempre há
explicação para o que acontece, mas no fim os fatos são
justificados pela própria maneira como nos comportamos
durante essa ou talvez outras existências e assim completamos
mais um ciclo do que chamamos vida. Embora não tenha feito
tudo o que sonhou, viveu intensamente e realizou-se muito
nesses poucos anos, mas de fato talvez não seja possível
alguém realizar todos os sonhos, já que eles alimentam a alma
até o fim e esse último sonho, não raras vezes, chama-se
esperança. Obrigado por todo esforço que fez para me
conduzir por bons caminhos, sinto por ter partido antes de
concluir esse sonho em vida, comigo, embora mesmo assim,
essa vitória também te pertence. O teu carinho foi meu maior
incentivo nas horas difíceis, eu te amo pai e pra sempre será
assim.
4
AGRADECIMENTOS
Considerando a monografia, resultado de anos de estudo e dedicação, agradeço a todas as
pessoas que nesse período passaram por minha vida e que de alguma forma contribuíram na
construção de quem sou hoje, conseqüentemente no resultado desse trabalho. Mas agradeço
particularmente aos que marcaram de uma forma especial:
Em primeiro lugar a Deus, por me dar coragem o suficiente para não desistir, por me fazer
acreditar ser possível realizar as coisas mais inesperadas e surpreendentes, pelas oportunidades que
surgiram nesse caminho, pela saúde que me manteve forte e pelo amor mais puro que me confortou
nas horas difíceis;
Agradeço ao meu pai Robson, eternamente presente no meu coração, e ao qual dedico esse
trabalho e a minha mãe Alda, minha irmã Fernanda e meu padrasto Neno, pelo carinho,
compreensão e estímulo que recebi durante esse tempo afastada de vocês;
Agradeço a minha família, meus tios Edson e Rosana e meus primos Gabi e Dudu, obrigado por
me agüentarem durante esses anos de dedicação aos estudos e ao trabalho e de certa forma
abdicação a família, vocês foram muito mais que tios e primos e por isso hoje são parte daquilo que
eu chamo de família, gostaria que soubessem que sem a vida que vocês me proporcionaram seria
impossível chegar até aqui então grande parcela de culpa é sem dúvida de vocês;
Agradeço a minha família materna e paterna, sei que mesmo à distância torcem por mim e aos
que se fazem ausentes, meus avôs, tios, tias e primos, que de tantas formas se fizeram presente em
pensamento e impulsionaram essa realização;
A professora Rose Maria de Oliveira Mendes, pela orientação, competência, paciência, estímulo e
carinho;
As minhas amigas Daiany Cerizolly, Eliete Fassbinder, Francieli Paludo, Gabriela Bortoluzzi e
Michele Salvatori, vocês sem sombra de dúvidas foram às melhores que se pode ter e cada qual com
sua particularidade, mas indiscutivelmente especiais, obrigado, por taparem os meus buracos e
serem muito mais que amigas e agora enfim farmacêuticas;
Agradeço aos meus amigos, não vou denominar pessoas porque foram muitos os que me
alegraram, foram parceiros de festa, de choro, de muita risada, conversas, balada e até mesmo
trabalho, obrigado por proporcionarem tanta diversão durante essa etapa da minha vida e por
encorajarem meus passos;
Aos colegas que tive a oportunidade de conviver e que fizeram ou ainda fazem parte da Rede de
Farmácias São João de Chapecó, obrigado a vocês que auxiliaram a minha caminhada em tantas
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oportunidades, cada um da maneira que cativou tem uma parcela de culpa na felicidade que sinto
agora, carinhosamente agradeço em especial aos colegas da filial Chapecó 2, estes sim me
agüentaram nos piores dias;
A todos os professores e técnicos do curso de Farmácia da Universidade Comunitária da Região
de Chapecó, aos colegas da graduação e aos locais de estágio, obrigado por compartilharem
conhecimentos;
E por fim agradeço a mim, por ter fé o suficiente para acreditar que seria possível, por ter equilíbrio
e paciência para agüentar tantas dificuldades, por tentar dar o melhor de mim, mesmo que isso
muitas vezes não tenha sido o bastante e por ser teimosa e perseverante em busca de crescimento e
realização.
6
“Concedei-nos, Senhor, a serenidade necessária para aceitar
as coisas que não podemos modificar, coragem para modificar
aquelas que podemos e sabedoria para distinguir umas das
outras”.
<<Reinhold Niebuhr>>
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RESUMO
Revisão bibliográfica da utilização de bacteriocinas como conservantes
alimentícios na última década
De imediato os conservantes químicos são utilizados nos alimentos, afim de, combater
microrganismos potencialmente patogênicos e deteriorantes. A ingestão constante dessas
substâncias causa riscos de intoxicação, além de ter sua ação antimicrobiana reduzida devido ao
aparecimento contínuo de linhagens microbianas multiresistentes. Frente ao cenário atual, as
expectativas do consumidor vão em busca de produtos minimamente processados e conservados de
forma natural. A biopreservação seria a técnica mais indicada, ela pode estender a vida útil e
aumentar a segurança dos alimentos, por meio do emprego das bacteriocinas. Essas são peptídeos
sintetizados no ribossomo que apresentam o espectro de ação dependente da espécie alvo, elas
controlam o desenvolvimento de microrganismos prejudiciais aos alimentos, provocando formação de
um ambiente inóspito para sobrevivência microbiana. Através da pesquisa bibliográfica realizada
observou-se o interesse da indústria alimentar no potencial de utilização das bacteriocinas para
substituir os conservantes químicos tradicionalmente usados. Nos últimos dez anos, uma variedade
dessas pequenas proteínas ativas biologicamente foi identificada e caracterizada, mas sabe-se que a
nisina é a mais conhecida, e vários países aprovam a sua utilização. Ela tem sido empregada
principalmente em produtos cárneos e lácteos, sendo que, as demais bacteriocinas identificadas
ainda necessitam de estudos aprofundados para aplicação na conservação alimentar.
Palavras - chave: bacteriocina, conservação alimentar, bioconservação e nisina.
8
ABSTRACT
Bibliographical revision of the bacteriocins use alimentare conservants in the
last decade
Immediately the chemical conserving are used in foods with the purpose to combat microorganisms
potentially pathogenic and deteriorative. The constant ingestion of those substances causes
intoxication risks, besides having a reduced antimicrobial action due to the continuous emergence of
multi-resistant microbial lineages. Front to the current scenery, the vain consumer's expectations in
search of products processed minimally and conserved in a natural way. The bio-preservation would
be the most suitable technique, it can extend the useful life and increase the safety of the foods,
through the bacteriocins job. Those are synthesized peptides in the ribosome that present the
spectrum of dependent action of the species objective, they control the development of harmful
microorganisms in the foods, provoking formation of an inhospitable atmosphere for microbial survival.
Through the accomplished bibliographical research the interest of the alimentary industry was
observed traditionally in the potential of use of the bacteriocins to substitute the chemical conserving
used. In the last ten years, a variety of small active proteins biologically was identified and
characterized, but it is known that the nisin is the more acquaintance, and several countries approve
its use. She has been used mainly in meat and milky products, and, the other identified bacteriocins,
still need deepened studies for application in the alimentary conservation.
Keywords: bacteriocins, alimentary conservation, bioconservation and nisina.
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Exemplos de países que permitem o uso da nisina ........................................................... 31
10
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
Abreviaturas/Siglas
Significado
BAL
Bactérias Ácido Láticas
BIREME
Biblioteca Regional de Medicina
BVS
Biblioteca Virtual em Saúde
CAPES
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
cm
2
Centímetro quadrado
DETEN
Departamento de Técnicas Normativas
DINAL
Divisão Nacional de Alimentos
et al.
E outros
EUA
Estados Unidos da América
FAO
Food and Agriculture Organization
FDA
Food and Drug Administration
FSIS
Inspection Service and Safety of Foods
G
Grama
GRAS
Generally Regarded as Safe
IDA
Ingestão diária aceitável
kDa
Quilodalton
Kg
Quilograma
LILACS
Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde
MEDLINE
Medical Literature Analysis and Retrieval System Online
Mg
Miligrama
n°
Número
OMS
Organização Mundial da Saúde
OPAS
Organização Pan-Americana de Saúde
pH
Potencial hidrogeniônico
Ppm
Partes por milhão
SCIELO
Scientific Electronic Library Online
spp.
Espécies
UI
Unidades internacionais
11
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...........................................................................................................12
2 OBJETIVOS ...............................................................................................................14
2.1 Objetivo geral ........................................................................................................14
2.2 Objetivos específicos ...........................................................................................14
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................15
3.1 Bactérias ................................................................................................................15
3.2 Bacteriocinas .........................................................................................................16
3.2.1 Definição e histórico .............................................................................................16
3.2.2 Bactérias Ácido Láticas (BAL) .............................................................................17
3.2.3 Classificação ........................................................................................................18
3.2.4 Alvo de ação .........................................................................................................21
3.2.5 Efetividade e toxicidade .......................................................................................21
3.2.6 Nisina ....................................................................................................................23
3.3 Conservantes .........................................................................................................24
3.4 Compostos antimicrobianos naturais ................................................................ 26
3.5 Emprego das bacteriocinas na conservação alimentar ..................................27
3.6 Aspectos legais do uso de bacteriocinas..........................................................30
4 MATERIAL E MÉTODO ............................................................................................32
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................33
6 CONCLUSÕES ..........................................................................................................42
7 REFERÊNCIAS ..........................................................................................................42
12
1 INTRODUÇÃO
A crescente ocorrência de clássicas e/ou emergentes doenças, pode estar
relacionada com o uso indiscriminado de conservantes químicos nos alimentos
consumidos, privilegiando a seleção de linhagens microbianas mais resistentes e,
portanto de difícil controle. A contaminação de alimentos por microrganismos
patogênicos é um problema sério uma vez que, causa grandes índices de
morbidade.
As bacteriocinas estão sendo empregadas na bioconservação de alimentos com o
objetivo de controlar o desenvolvimento de microrganismos patogênicos e
deteriorantes. Por serem descritas como conservante natural a sua utilização em
alimentos é muito promissora, já que os aditivos químicos tem sido vistos como
vilões da indústria de alimentos, em virtude dos riscos de intoxicação que a ingestão
constante dessas substâncias pode ocasionar.
Por este motivo, observa-se
crescente interesse da indústria alimentar sobre o potencial de utilização destes
compostos em substituição aos conservantes químicos, que têm a sua ação
inibitória reduzida devido ao aparecimento contínuo de estirpes microbianas
multirresistentes além de serem potencialmente tóxicos ao organismo humano.
Algumas bacteriocinas já identificadas apresentam esse potencial conservante
nos alimentos, propiciando assim a estabilidade dos mesmos e diminuindo o
consumo de aditivos químicos. As bacteriocinas são agentes que atuam sobre a
bactéria através de maneiras diferentes quando comparadas a conservantes
13
químicos convencionais, provocando formação de um ambiente inóspito para
sobrevivência microbiana sem afetar a saúde do consumidor.
Frente a tal realidade, esse trabalho teve por objetivo revisar de forma sistemática
as referências bibliográficas disponíveis e de acesso permitido, na última década,
com dados da utilização de bacteriocinas como conservantes alimentícios, afim de,
informar sobre a melhoria na qualidade da saúde dos seres humanos que buscam
por alimentos microbiologicamente estáveis e com menor potencial tóxico, bem
como estimular o estudo e investigação na identificação das mesmas.
14
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Revisar bibliografias para determinar a utilização de bacteriocinas como
conservantes alimentícios na última década.
2.2 Objetivos específicos
Pesquisar nas bases de dados disponíveis, artigos científicos e demais
bibliografias que referenciem à utilização de bacteriocinas como conservantes
alimentícios na última década, bem como, relatar sobre o uso de conservantes
químicos;
Informar sobre a melhoria na qualidade da saúde dos seres humanos que
buscam por alimentos microbiologicamente estáveis e com menor potencial tóxico,
bem como estimular o estudo e investigação na identificação das bacteriocinas.
15
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 Bactérias
Bactérias são microrganismos procariontes microscópicos, ou seja, de estrutura
bastante simples e tamanho reduzido e essa forma de vida unicelular pode ser
encontrada isolada ou em colônias (TRABULSI & ALTERTHUM, 2005). A morfologia
bacteriana, que compreende o tamanho, forma, reações à coloração e arranjo
bacteriano, é importante característica para a sua identificação (GAVA, 1999).
O que permite as bactérias de crescer e atuar em meio ambiente diferente, é a
diversidade de gênero, espécie e variedade (EVANGELISTA-BARRETO et al.,
2004). Essas também apresentam um sistema defensivo, entre os produtos
encontram-se as bacteriocinas, sintetizadas como pré-peptídeos inativos
e
posteriormente, catalisados na forma ativa (XIE & VAN DER DONK, 2004). O
conhecimento sobre as estruturas das bactérias torna possível disciplinar sua
atividade e consequentemente reduzir sua ação maléfica no organismo humano,
ampliando dessa forma a contribuição no setor industrial (EVANGELISTABARRETO et al., 2004).
16
3.2 Bacteriocinas
3.2.1 Definição e histórico
As bacteriocinas são pequenas proteínas ativas biologicamente, encontradas em
bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, que na maioria das vezes são
codificadas por plasmídeos, além de serem encontradas em numerosas e variadas
formas, nos mais diversos tamanhos, mecanismos de imunidade e ação (RILEY &
WERTZ, 2002).
O modelo para estudo das bacteriocinas foi descoberto por André Gratia em
1925, quando a bactéria Gram-negativa, Escherichia coli, sintetizou as então
conhecidas colicinas (EVANGELISTA-BARRETO et al., 2004). Essas são capazes
de inibir o crescimento de uma linhagem da mesma espécie por um processo que
envolve ligação a um receptor, entrada na célula e ação bactericida ou
bacteriostática, demonstrando assim sua letalidade (CURSINO et al., 2002).
As bacteriocinas de bactérias Gram-positivas são abundantes e diversas, podem
ser representadas principalmente pela nisina, sintetizada pela bactéria Lactococcus
lactis (JACK et al., 1995). O mecanismo que controla a produção de proteína da
imunidade nas bactérias é o mesmo da bacteriocina, por isso acredita-se que nas
bactérias Gram-positivas não ocorre à interação direta entre ambos, constituindo
assim uma proteção especial e exclusiva contra as bacteriocinas que produz, pois
do contrário a proteína de imunidade inativaria a bacteriocina e não é o que
17
acontece, já que há distinção entre a bacteriocina produzida e a própria linhagem
(HOFFMANN et al., 2004).
Variações ocorridas na membrana e na parede celular podem ser responsáveis
pela resistência de mutantes naturais, às bacteriocinas, como: mudança do potencial
elétrico, da fluidez, da constituição lipídica da membrana e alteração da carga ou
espessura da parede celular (MANTOVANI & RUSSELL, 2001). Estas disposições
de maneiras diferentes podem surgir após exposição da célula a concentrações
reduzidas de bacteriocinas ou como parte de uma resposta adaptativa a algum outro
estresse (VAN SCHAIK et al., 1999).
As bacteriocinas estabelecem oposição com os antibióticos, considerados ilegais
como conservadores, pelo fato de não tratarem doenças clínicas infecciosas,
enquanto os antibióticos são formados por reações de condensação enzimática de
aminoácidos,
as
bacteriocinas são peptídeos
ou proteínas
com
atividade
antibacteriana, sintetizadas ribossomicamente e não sendo letais para as células
que as produzem (DE MARTINIS et al., 2002).
3.2.2 Bactérias Ácido Láticas (BAL)
São microrganismos Gram-positivos, que não formam esporos, ácido tolerantes,
não utilizam o oxigênio no seu metabolismo, mas são capazes de sobreviver na
presença deste, além de serem fastidiosos, ou seja, necessitam de meios
enriquecidos e condições específicas para que sejam capazes de se desenvolver
artificialmente (DE MARTINIS et al., 2002). Essas bactérias obtêm energia através
18
da oxidação parcial de carboidratos e compostos relacionados, resultando o ácido
lático como principal produto desse processo conhecido por metabolismo
fermentativo lático (PRATTY, 2006).
Por meio de alguns mecanismos as BAL podem interferir com a existência e
multiplicação de bactérias deteriorantes e patogênicas, como: competição por
oxigênio, competição por sítios de ligação e produção de bacteriocinas, a criação
dessas tem sido verificada em bactérias láticas aliadas a alimentos, incluindo
representantes dos gêneros Lactococcus spp; Lactobacillus spp. e Pediococcus spp.
(ROSA et al., 2002).
3.2.3 Classificação
As bacteriocinas de BAL, pesquisadas até o momento oportuno, diferenciam-se
por suas particularidades bioquímicas, genéticas, estruturais e atividade metabólica,
todavia, grande parte apresenta massa molecular reduzida, cerca de 3 a 10 kDa,
são eletricamente neutras e incluem regiões hidrofílicas e hidrofóbicas (EIJSINK et
al., 2002). Elas podem ser divididas em quatro classes, conforme as diferenciações
(KLAENHAMMER, 1993):
Classe I
Essa classe é representada por bacteriocinas lantibióticas, caracterizadas pela
presença de lantionina e b-metil lantionina, ela é constituída por peptídeos
19
termoestáveis de baixo peso molecular, ou seja, menores que 5 kDa (CLEVELAND
et al., 2001). É figurada principalmente pela nisina, lactacina 481, carnocina UI49 e
lactocina S (HU, 2003).
Classe II
Constituída por peptídeos também termoestáveis e de baixo peso molecular,
porém esses, são menores que 10 kDa, possuem espectro limitado de atividade e
parecem ter sua ação mediada por algum tipo de receptor (DIRIX et al., 2004). Essa
classe foi dividida em três subclasses (DRIDER et al., 2006):
IIa é representada por pediocina PA-1, sakacinas A e P, leucocina A e curvacina
A, considerada a maior subclasse pela sua atividade e potencial de ação (FIMLAND
et al., 2005);
IIb é representada lactacina F e lactococcina G e F, complexos, que requer em
dois diferentes peptídeos para que tenham atividade (CINTAS et al., 1997). Esses
peptídeos são formadores de poros na membrana celular e apresentam atividade
muito baixa se forem empregados individualmente (GARNEAU et al., 2002);
IIc é representada lactococcina B, peptídeos que requerem resíduos de cisteína
reduzidos para que sejam ativados (CLEVELAND et al., 2001). As bacteriocinas
pertencentes a essa classe exibem uma ligação covalente das terminações entre
carbono e nitrogênio, provendo em uma estrutura cíclica (KAWAI et al., 2004).
20
Classe III
Essa classe é a menos conhecida, constituída por peptídeos de alto peso
molecular, ou seja, maiores que 30 kDa, termolábeis e representada pela helveticina
J, helveticina V-1829, acidofilina e lactacinas A e B (ENNAHAR et al., 2000). O
mecanismo de ação é diferente das demais bacteriocinas, promove a lise da célula
através de hidrólise da parede celular do microrganismo alvo (LAI et al., 2002).
Classe IV
Constituído de peptídeos complexos com mistura indefinida de frações de
carboidrato, lipídio e proteína em sua estrutura, essa classe é representada por
plantaricina S, leuconocina S, lactocina 27 e pediocina SJ1 (DIRIX et al., 2004).
Acredita-se que esses complexos são artefatos de purificação parcial e não uma
nova classe de bacteriocinas (CLEVELAND et al., 2001).
Há outras proposições na classificação de bacteriocinas de BAL, além da
pesquisa na área de bacteriocinas ser bastante dinâmica, dessa forma, é necessário
algum tempo até que um sistema de classificação definitivo seja atingido (DE
MARTINIS et al., 2002).
21
3.2.4 Alvo de ação
De modo geral, as bacteriocinas são ativas apenas contra espécies de bactérias
Gram-positivas e alguns esporos, dentre eles, importantes patógenos de veiculação
alimentar, como Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum, Bacillus cereus e
Staphylococcus aureus, não afetando as Gram-negativas, bolores e leveduras
(HERNÁNDEZ et al., 2008).
O alvo de atividade destes peptídeos é a membrana citoplasmática, então devido
à barreira protetora fornecida pelos fosfolipídios, proteínas e polissacarídeos da
membrana externa de bactérias Gram-negativas, essa barreira de permeabilidade
celular impede que a bacteriocina atinja a membrana, contudo, a presença de
agentes quelantes, pressão hidrostática ou injúria celular podem desestruturar a
parede, deixando a membrana celular exposta à ação da bacteriocina, que na
maioria das vezes apenas é ativa contra bactérias Gram-positivas (EVANGELISTABARRETO et al., 2004).
3.2.5 Efetividade e toxicidade
A efetiva atividade das bacteriocinas é inconstante e depende da composição
química e do estado físico dos alimentos (SCHILLINGER et al., 1996). As
bacteriocinas também podem ser abaladas pelas condições de processamento e
estocagem, como pH e temperatura dos produtos aos quais poderá ser aplicada
22
(DROSINOS et al., 2005). O aumento de temperatura eleva a atividade das enzimas
proteases e reduz consideravelmente a atividade das bacteriocinas (LEROY &
VUYST, 1999).
A inibição eficaz está relacionada com o nível de contaminação do alimento, ou
seja, a atividade da bacteriocina será restrita se a contaminação inicial for elevada,
não impedindo o crescimento da bactéria patogênica ou deteriorante (RILLA et al.,
2004). A resistência de microrganismos à bacteriocinas pode diminuir se houver
controle da concentração de cloreto de sódio, do pH e da temperatura de
armazenamento desses alimentos (DE MARTINIS et al., 2002). Faz-se necessário
manter o controle sobre o sistema em que a bactéria produtora esta se
desenvolvendo, pois o metabolismo oscila de acordo com os determinantes citados
acima e dessa forma abala também a produção das bacteriocinas (KRIER et al.,
1998). Então devido às particularidades destes peptídeos, para estudar as
propriedades químicas e biológicas são fundamentais quantidades relativamente
grandes em uma forma pura e concentrada (JACK et al., 1995). O uso de
bacteriocinas purificadas é preciso pelo fato de que bactérias podem produzir mais
de uma substância da mesma natureza (EIJSINK et al., 1998).
Os principais estudos toxicológicos sobre bacteriocinas, mencionados até o
momento, relatam os testes efetuados para autorizar o uso da nisina como
conservante natural em alimentos e estudos de toxicidade aguda, sub-crônica,
crônica, de resistência cruzada e sensibilidade alérgica indicaram que ela é segura
para o consumo humano com uma dose diária aceitável (IDA) de 2,9 mg/pessoa/dia
(FDA, 1988).
23
3.2.6 Nisina
É uma bacteriocina produzida por algumas linhagens de Lactococcus lactis
(DAVIES et al., 1998). Foi feita a descrição dela, pela primeira vez, pelo pesquisador
Rogers em 1928, sendo ela uma substância inibidora do desenvolvimento de
Lactobacillus bulgaricus (HARRIS et al., 1992).
A nisina mostrou-se efetiva impedindo a contaminação dos alimentos e na
ampliação do período máximo para consumo, essencialmente em laticínios onde
substitui os aditivos químicos habitualmente utilizados, como exemplo o nitrato de
potássio (CHEN & HOOVER, 2003). Pelo fato de não prejudicar a saúde humana e
apresentar potencial de aperfeiçoar a qualidade de alguns alimentos, essa
bacteriocina é considerada segura (do inglês Generally Regarded as Safe – GRAS)
(EIJSINK et al., 2002). A limitação mais relevante da nisina é a perda de atividade
em pH neutro (McAULIFFE et al., 2001).
A nisina foi reconhecida como conservante alimentar pela Organização de
Alimentos e Agricultura/Organização Mundial da Saúde (FAO/OMS) em 1969, com o
limite máximo de ingestão de 33.000 UI/Kg de peso corpóreo (CLEVELAND et al.;
2001). Foi disponibilizada na listagem de conservantes alimentares na Europa, em
1983 e nos Estados Unidos da América em 1988, a Food and Drug Administration
(FDA) autorizou seu uso em queijos processados (COTTER et al., 2005). No Brasil,
em 1996, foi permitido o emprego da mesma, em queijos na concentração de até
12,5 mg/kg (BRASIL. Ministério da Agricultura, 1996). Sendo este pioneiro na
utilização da nisina em produtos cárneos e com aplicação na superfície externa de
diferentes tipos de salsicha (DE MARTINIS et al., 2002).
24
Atualmente
o
uso da
nisina,
ocorre
em
aproximadamente
46
países
(EVANGELISTA-BARRETO et al., 2004). E ela tem sido utilizada principalmente por
não apresentar mecanismo de resistência (XIE et al., 2004). Embora várias
bacteriocinas com potencial de emprego nos alimentos, já terem sido purificadas e
caracterizadas, a nisina e,
em uma extensão menor, a pediocina PA-1, são as
únicas bacteriocinas produzidas em escala comercial (COTTER et al., 2005).
3.3 Conservantes
Os aditivos usados exclusivamente a fim de, manter os alimentos próprios para o
consumo, são conhecidos por agentes químicos de conservação ou conservantes
químicos, eles exercem função de impedir ou retardar alterações provocadas pela
ação de microorganismos, enzimas e/ou agentes físicos (ARAÚJO, 1990). A
concentração de aditivo utilizada é proporcional a eficácia, uma vez que ela aumenta
com a dose, mas em uma população microbiana elevada torna-se mais complicado
controlar o desenvolvimento dos mesmos e as condições de armazenamento e
características físico-químicas dos alimentos também influenciam na eficácia, pois
microrganismos dispostos num ambiente desfavorável são mais susceptíveis aos
conservantes químicos e o consumidor prefere alimentos estáveis, seguros e de
maior durabilidade (AZEREDO, 2004).
A conservação é um método utilizado há séculos e como agentes conservantes
de longa data, podemos citar o sal, o açúcar, o vinagre e o álcool, mesmo antes de
estudo comprovarem seus efeitos (LUCK & JAGER, 1997).
25
Teoricamente considera-se uma boa conservação quando existe ação sobre um
grande número de microrganismos, o agente não é tóxico, nem indigesto aos
consumidores, é facilmente solúvel, eficaz em pequenas doses, não modifica as
qualidades organolépticas dos alimentos e não mascara uma possível má qualidade
do produto, isso é válido para qualquer conservante (SILVA JÚNIOR, 2002). Se
esses critérios forem seguidos haverá contribuição para a preservação dos
alimentos, porém a cada ano são perdidas toneladas de alimentos de boa qualidade
em função de contaminação por fungos ou bactérias e assim desprezíveis para o
consumo já que oferece risco a saúde do consumidor (TOLEDO et al., 2008).
Dentre os mais importantes conservantes químicos, são citados os ácidos
orgânicos e os seus sais, como ácido sórbico, ácido cítrico, nitrato e nitritos, os
antioxidantes fenólicos, os sais inorgânicos como o cloreto de sódio, os gases
esterilizantes e os antibióticos (MIDIO & MARTINS, 2000).
Realmente é raro que um único procedimento antimicrobiano seja usado de forma
isolada para proteger um produto alimentício, onde houver possibilidade, vários
processos moderados são combinados para maximizar a inibição da atividade
microbiana enquanto minimizam os efeitos adversos da aceitabilidade ou valor
nutricional (COULTATE, 2004).
26
3.4 Compostos antimicrobianos naturais
Alguns alimentos apresentam atividade antimicrobiana no estado natural, por
conter em sua composição determinados agentes conservantes (CHERRY, 1999).
Em secreções biológicas como o leite fresco, o colostro, a saliva e outras, é
encontrada a enzima Lactoperoxidase, esta reage com o tiocianato na presença de
peróxido de hidrogênio e forma compostos antimicrobianos, nos ovos é encontrada a
avidina, uma glicoproteína presente na albumina, que se liga fortemente com a
biotina que é um co-fator para enzimas no ciclo dos ácidos tricarboxílicos e na
biosíntese de ácidos graxos, inibindo o crescimento de bactérias e leveduras que
têm requerimentos em biotina (THOMAS & O’BEIRNE, 2000). As lisozimas que
existem em peixes, ovos e leite, causam degradação da parede celular e lise em
soluções hipotônicas, estas são antimicrobianos naturais aprovado por agências
reguladoras para usar em alimentos e de uma forma menos complexa são
conhecidas também as especiarias e óleos essenciais, como o cravo-da-índia, a
canela e o tomilho por promoverem proteção natural (JACXSENS et al., 2002).
Alguns microrganismos naturalmente presentes em alimentos também produzem
substâncias que são inibidoras ou letais para outros organismos, isso inclui os
antibióticos, as bacteriocinas, o peróxido de hidrogênio e os ácidos orgânicos, o
mecanismo geral da interferência microbiana não está completamente estabelecido,
sabe-se que primeiro, a biota natural deve ser maior em termos de células viáveis
que o microrganismo a ser inibido e segundo, a biota interferente normalmente não é
homogênea e os papéis específicos de cada espécie em particular não estão
esclarecidos (JAY, 2005).
27
3.5 Emprego das bacteriocinas na conservação alimentar
Há bastante tempo o homem procura meio para preservar os alimentos e garantir
a sua sobrevivência, com o desenvolvimento da ciência, foram elaborados métodos
como o congelamento, a adição de produtos químicos, a liofilização, as embalagens
com atmosfera modificada, altas pressões hidrostáticas, luz ultravioleta, etanol e
bacteriocinas são exemplos (FORSYTHE, 2002).
Atualmente a tendência mundial é o consumo de alimentos naturais, ou seja,
quanto menos processado melhor, e os pesquisadores têm observado a importância
da conservação através da utilização de aditivos que não sejam químicos, para
garantir a segurança microbiológica e estender a vida útil dos alimentos, isso se faz
mais importante porque o consumo excessivo de alimentos conservados
quimicamente pode provocar perturbações no equilíbrio fisiológico do ser humano
(COTTER et al., 2005).
Muitos consumidores consideram os produtos processados, de baixa qualidade,
além de acreditar que os conservadores químicos são prejudiciais para a saúde, até
mais perigosos que os próprios microrganismos que esses produtos pretendem
controlar (MURINA, 1996).
Estudos apontam as bacteriocinas para esse interesse em especial, devido ao
seu potencial biopreservativo em alimentos, podendo atuar no aumento da vida de
prateleira dos produtos, suprindo a adição dos conservantes químicos que podem
ser prejudiciais à saúde (ONDA et al., 2003). Porém as bacteriocinas apresentam
características diferentes, tornando necessário o estudo acerca delas, antes de seu
uso como biopreservativos (CLEVELAND et al., 2001). Mas por serem consideradas
28
naturais, seu emprego em alimentos é muito promissor (FRANCO et al., 2005).
Muitos fatores naturais são utilizados como obstáculo, mais uma barreira que
deve ser ultrapassada pela bactéria para que ela possa contaminar e degradar os
alimentos, dentre esses fatores devem ser incluídas as estruturas biológicas que
funcionam como barreiras mecânicas, por exemplo, a casca das nozes, das frutas e
dos ovos, a pele dos animais e a película que envolve as sementes (FRANCO et al.,
2005).
O sucesso da nisina nas duas últimas décadas chamou a atenção dos cientistas
acerca da pesquisa de linhagens produtoras de bacteriocinas, o que resultou na
descoberta de uma série de potenciais biopreservativos, esses poderiam ser usados
isolados ou em combinação e contribuiriam na melhoria da segurança e qualidade
dos alimentos, diminuindo assim o consumo de alimentos conservados através de
aditivos químicos (ROSS et al., 2002).
O panorama atual indica que o uso comercial de bacteriocinas nas mais diversas
áreas têm sido traduzido pelo aumento do número de patentes registradas
mundialmente, das 210 patentes registradas, 56% foram obtidas em 2004 e do início
de janeiro até final de abril de 2005, seis patentes relacionadas a bacteriocinas já
foram concedidas (SANTOS, 2005).
Ainda que grande parte de suas aplicações se encontrem em estágio de
desenvolvimento, pesquisas recentes indicam resultados estimulantes para o uso
freqüente das bacteriocinas na preservação alimentar (EVANGELISTA-BARRETO
et al., 2004). Os maiores benefícios das bacteriocinas são evidenciados na indústria
láctea, devido a sua aplicação em alimentos fermentados, mas a atividade de
bacteriocinas contra patógenos também tem sido evidenciada contra a Listeria
monocytogenes e Clostridium botulinum (ROSS et al., 2002).
29
Por cerca de três métodos diferentes, as bacteriocinas podem ser introduzidas
nos alimentos, nos fermentados podem ser produzidas in situ pela adição de
culturas lácticas bacteriocinogênicas no lugar das tradicionais culturas iniciadoras,
pela adição destas culturas como adjuntas ou ainda pela adição direta de
bacteriocinas purificadas (JOZALA et al., 2008). Com a manifestação de
microrganismos psicrófilos em alimentos, o desenvolvimento de novas tecnologias e
a procura dos consumidores por alimentos naturais, eleva o reconhecimento das
bacteriocinas como fonte principal de bioconservação no futuro (MORENO et al.,
1999).
Alguns fatores influenciam na propagação das bacteriocinas em alimentos, tais
como, concentração de sal, pH, nitrito, nitrato, fase aquosa disponível para difusão,
conteúdo e superfície lipídica disponível para solubilização (BLOM et al., 1997). A
distância que a bacteriocina precisa percorrer para alcançar a célula-alvo e o
número dessas células com relação à quantidade do antimicrobiano são
considerações importantes a serem feitas no prognóstico de sua atividade (FIELDS,
1996).
Apesar do grande número de trabalhos de pesquisa sobre a aplicação de
bacteriocinas em bioconservação, o uso efetivo desses compostos em alimentos
ainda é bastante limitado e abre margem para potenciais pesquisadores investirem
na área, já que a nisina é a única bacteriocina disponível comercialmente e utilizada
em produtos como leite, queijo, produtos lácteos, tomates e outros vegetais
enlatados, sopas enlatadas, maionese e alimentos infantis (DE MARTINIS et al.,
2002).
30
3.6 Aspectos legais do uso de bacteriocinas
Muitas pesquisas ainda precisam ser conduzidas para que sejam obtidos
produtos minimamente processados com qualidade sensorial e nutricional e que
sejam seguros, do ponto de vista microbiológico, mas o que vem chamando a
atenção dos pesquisadores é o fato da nisina já ser comercializada e apresentar
resultados satisfatórios quanto a sua utilização (ROSA & FRANCO, 2002).
No Brasil ela foi aprovada pela Divisão Nacional de Alimentos (DINAL) do
Ministério da Saúde (portaria n° 9/90) para ser utilizada em preparados à base de
queijos fundidos e em queijos fundidos, numa dose máxima de 12,5 mg/Kg, o
DETEN (Departamento de Técnicas Normativas) também do Ministério da Saúde
liberou para requeijão (portaria n° 34/92) e queijo pasteurizado (portaria n° 29/96)
(BRASIL. Ministério da Saúde, 1996). E em 1998 a Divisão de Operações Industriais
do Departamento de Inspeção de Produtos de Origem Animal, pertencente ao
Ministério da Agricultura e do Abastecimento, aprovou o uso de nisina em solução
de 200 ppm (0,02%) para o emprego em superfícies externas de embutidos, mais
especificamente de salsichas de todo tipo (BRASIL. Ministério da Agricultura, 1996).
O FDA e o Food Safety and Inspection Service (FSIS) do Departamento de
Agricultura dos Estados Unidos confirmam a segurança, a eficiência e o uso de
novos conservantes, incluindo as bacteriocinas já que muitas espécies de bactérias
apresentam o status GRAS e têm sido extensamente estudadas para a produção
das mesmas (POST, 1996).
31
Países
Alimentos em que é permitido o uso da nisina
Nível máximo (UI/g)
Argentina
Queijo processado
500
Austrália
Queijo, queijo processado, tomates e enlatados
Sem limite
Bélgica
Queijo
100
Brasil
Queijo, vegetais enlatados e salsichas
500
EUA
Queijo processado e pasteurizado
10000
França
Queijo processado
Sem limite
Holanda
Queijo industrializado, queijo processado e queijo ralado
800
Inglaterra
Queijo, alimentos enlatados e creme
Sem limite
Itália
Queijo
500
México
Sem descrição
500
Peru
Sem descrição
Sem limite
Rússia
Queijo processado, dietético e vegetais enlatados
8000
Tabela 1: Exemplos de países que permitem o uso da nisina. Fonte: CLEVELAND et al., (2001)
32
4 METODOLOGIA
Esta revisão bibliográfica foi realizada utilizando as bases de dados MEDLINE,
BIREME/OPAS/OMS, LILACS, Biblioteca digital da Unicamp, BVS, portal de
periódicos da CAPES e SCIELO. Os artigos e demais referências explorados foram
encontrados em espanhol, inglês e português. As buscas foram realizadas
principalmente
pelas
palavras-chave:
bacteriocina,
conservantes
químicos,
bioconservação e nisina. Através destas palavras, foi possível estabelecer a
utilização de bacteriocinas como conservante alimentar na última década. Algumas
fontes citadas não são dos últimos dez anos, mas como as pesquisas em
bacteriocinas datam de mais tempo, foram relevantes essas informações para
complementar o trabalho. Outras fontes foram usadas, afim de, incrementar a
pesquisa, como, livros, documentos governamentais, não-governamentais, sites em
microbiologia e bromatologia, todos referenciados neste trabalho.
33
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O
uso
de
bacteriocinas
para
conservar
e
manter
os
alimentos
microbiologicamente estáveis deveria ser uma prática mais comum nos dias de hoje,
porém a escassez de pesquisas e desenvolvimento na área tem dificultado sua
utilização e resulta no grande índice de alimentos conservados quimicamente.
Segundo ROSA & FRANCO (2002), ao usar bacteriocinas na conservação dos
alimentos, é possível impedir o crescimento de alguns patógenos ou deteriorantes,
aumentando a segurança microbiológica e o tempo de vida útil dos alimentos que
consumimos.
O estudo de bacteriocinas tem provocado interesse nos últimos anos, devido ao
seu potencial na biopreservação alimentar, dessa forma elimina-se bactérias com
potencial para deteriorar e causar doenças, por meio de mecanismos como:
competição por oxigênio, disputa por sítios de ligação e produção de substâncias
antagonistas, nesse caso, especialmente as bacteriocinas que são as mais
estudadas e que apresentam melhor potencial para a comercialização (CINTAS et
al., 1997).
Esse tipo de recurso será facilmente aceito pelo consumidor e pelas próprias
autoridades de saúde, já que as bacteriocinas ocorrem de forma natural em muitos
34
alimentos. Porém faltam pesquisas aprofundados principalmente acerca do potencial
tóxico que elas podem causar no organismo humano.
Tendo, esses peptídeos ativos, ação bactericida ou bacteriostática sobre as
bactérias Gram-positivas e alguns esporos, a evolução dos estudos sobre os
mesmos é importante, já que, nas classes citadas merecem consideração os
patógenos de veiculação alimentar como Listeria monocytogenes, Clostridium
botulinum, Bacillus cereus e Staphylococcus aureus (HERNÁNDEZ et al., 2008).
No trabalho de PINTO et al. (1998) foi demonstrado que as culturas iniciadoras de
Staphylococcus inibem o desenvolvimento de patógenos, provavelmente por
mecanismo competitivo o que estabelece um obstáculo a mais, capaz de garantir a
sua funcionalidade.
Atualmente os consumidores buscam alimentos com valor nutricional, mas que
também tragam benefícios para a saúde, prevenindo e controlando doenças. O uso
de aditivos químicos em quantidades exageradas prejudica o organismo então como
parte do desenvolvimento de biotecnologias permitiu-se analisar o uso do
bacteriocinas como a alternativa para substituir, pelo menos parcialmente os
agentes químicos, determinando potencial benefício para o homem (GONZÁLESMARTÍNEZ et al., 2003).
Existem outros métodos de conservação, porém estes trazem problemas como o
custo, tipo de alimento em que pode ser aplicada a técnica, duração, combate vários
tipos de patógenos ou é ineficiente para alguns, dentre outros, mas no geral
dificilmente uma única técnica vai manter o alimento completamente longe de
possíveis patógenos. Devido ao custo elevado dos equipamentos, a alta pressão
não é utilizada em grande escala, da mesma forma que os processos térmicos de
pasteurização pós-embalagem, não são tão aceitos, pelo fato de que, não podem
35
ser aplicados em todos os tipos de alimentos, devido a alterações físicas e
sensoriais indesejáveis (CLEVELAND et al., 2001).
Em geral, para haver emprego de uma bacteriocina na indústria de alimentos
devem ser cumpridos alguns requisitos como a utilização de linhagens com status
GRAS, a bacteriocina deve apresentar amplo espectro de inibição sobre os
principais patógenos de alimentos ou apresentar especificidade sobre algum deles,
deve ser termoestável e deve aumentar a segurança do alimento, sem afetar a
qualidade nutricional e sensorial (HOLZAPFEL et al., 1995).
O autor CLEVELAND et al. (2001) cita, que embora a nisina seja a única
permitida comercialmente, outras, como a pediocina, também apresentam aplicação
em sistemas alimentares e ainda que as bacteriocinas sejam inibidoras de
patógenos alimentares como a Listeria monocytogenes, elas não são classificadas
como antibióticos, pois suas síntese e modo de ação se distinguem e as
bacteriocinas mostram-se efetivas e também seguras para uso na conservação
alimentar. De acordo com JAY (2005) elas apresentam potencial de atividade
antimicrobiana, mas por possuírem alta especificidade biológica, não fazem parte
desta classificação.
Várias espécies bacterianas produtoras de bacteriocinas, pertencentes aos
gêneros Enterococcus, Pediococcus e Lactobacillus, demonstram eficácia na
inibição de Listeria monocytogenes, quando expostas a condições predominantes
como elevadas concentrações de sal, baixas temperaturas e atmosfera anaeróbia no
caso do salmão defumado (TOMÉ et al., 2008). Segundo pesquisas realizadas por
BENKERROUM et al. (2005), a Listeria monocytogenes pode ser inibida também
pela combinação de Lactobacillus curvatus e Lactococcus lactis em produtos
cárneos do tipo salsicha.
Enquanto no salmão defumado a inibição de Listeria
36
monocytogenes tem ocorrido também por espécies de Carnobacterium (BRILLET et
al., 2004). No produto lácteo, queijo Cottage, o autor ROSS et al. (2002) observou
uma redução de 99,9% de Listeria monocytogenes, quando foi usada a bacteriocina
lacticina 3147 na sua produção.
A freqüente utilização de nisina tem demonstrado resultados eficazes como no
caso do queijo, a adição dela nas concentrações ensaiadas não afetou a
composição química e a qualidade sensorial do alimento (SANGRONIS & GARCÍA,
2007).
A limitação tecnológica mais relevante da nisina é a sua perda de atividade em pH
neutro, ao contrário da lacticina 3147 (produzida por uma estirpe da mesma espécie)
que é ativa em pH ácido e termoestável (McAULIFFE et al., 2001). Porém há
necessidade de uma quantidade maior de pesquisa acerca desta bacteriocina, já
que o foco principal é a preservação da saúde humana. Portanto, a efetiva aplicação
da nisina requer que o pH do alimento seja menor que 7 para assegurar sua
solubilidade e estabilidade durante o processamento e o período de estocagem
(HERNANDEZ et al., 2008). Sugerindo então que, a estabilidade máxima seria em
condições ácidas durante o processamento e período de estocagem (DROSINOS et
al., 2005).
Obteve resultado positivo no trabalho do autor CARVALHO (2006), onde uma
bacteriocina foi aplicada na preservação da polpa de manga. Usou-se o extrato de
bovicina HC5, na polpa e no sobrenadante da cultura dos microrganismos isolados
mostrou-se estável. O efeito do extrato contra Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis
e Clostridium tyrobutyricum foi bactericida e mais pronunciado em valores de pH
baixo, assim como a nisina que é ativa na faixa de pH abaixo de 7. A transferência
de linhagens de Bacillus e Clostridium na presença de bovicina HC5 não causou
37
adaptação dos microrganismos e ela não foi efetiva como à nisina contra
microrganismos isolados da polpa da manga.
SANTOS (2005), identificou bacteriocinas produzidas pelas linhagens de
Curtobacterium flaccumfaciens e elas foram designadas endoficinas A, W e L. A
endoficina L é uma bacteriocina produzida por Curtobacterium flaccumfaciens
ER1.4/2 que é ativa contra patógenos humanos e de plantas, devido a sua
efetividade frente aos microrganismos comumente encontrados nessas espécies.
A Salmonella spp. é um patógeno frequentemente achado nos alimentos e
responsável por grande parte das infecções alimentares. Ao analisar trinta amostras
de três marcas comerciais diferentes de conserva de polpa de pequi, mais de 30%
foram consideradas impróprias para o consumo devido à presença de Salmonella
spp; baixas contagens de enterobactérias e bactérias coliformes. Foram isoladas da
polpa de pequi in natura bactérias lácticas do gênero Lactobacillus e leveduras dos
gêneros Candida e Cryptococcus, microrganismos que já tiveram seu potencial na
bioconservação de alimentos comprovados por vários autores, conforme comenta
FERREIRA (2007) com seu estudo na polpa de pequi em conserva.
As perdas anuais em função de doenças alimentares são estimadas entre bilhões
de dólares, contabilizando-se despesas médicas e perda de produtividade (FDA,
2009). Nas duas últimas décadas, a Listeria monocytogenes foi reconhecida como
um dos mais importantes microrganismos patogênicos causadores de infecções
alimentares, além da Salmonella spp. (MEAD et al., 1999).
A relação entre muitas infecções gastrointestinais com algumas bactérias
psicotróficas, presentes
nos
alimentos, provocou um desenvolvimento dos
processos tecnológicos alimentares, culminando com o reconhecimento de
38
bacteriocinas
e/ou
microrganismos
produtores,
como fontes
potenciais
de
biopreservativos alimentares (EVANGELISTA-BARRETO et al., 2004).
LIMA JÚNIOR (2002) descobriu que linhagens de Zymomonas mobilis
apresentaram atividade bacteriostática contra Escherichia coli K12, Escherichia coli
ATCC 9637 e Salmonella enteritidis.
As bacteriocinas produzidas por algumas espécies de Bacillus são uma nova
alternativa para indústria na conservação de alimentos, não apenas como agentes
antibacterianos, mas também como agentes antifúngicos, já que são ativas contra
esporos. Porém, é importante lembrar que elas dificilmente substituirão as boas
práticas essenciais para a produção de alimentos seguros ao consumidor.
BROMBERG et al. (2006) explica que a bacteriocina produzida por Lactococcus
lactis ssp. hordinae CTC 484 apresenta potencial bioprotetor quando aplicada para
preservação de carnes. Esta apresenta amplo espectro de atividade, e sua ação
bacteriocinogênica
atua
também
sobre
Clostridium
perfringens,
Listeria
monocytogenes e Bacillus cereus, é estável em temperaturas de refrigeração,
pasteurização e esterilização e atua em uma ampla faixa de valores de pH. O
microrganismo produtor apresenta desenvolvimento em diversas temperaturas,
principalmente nas de refrigeração, além de capacidade de produzir quantidade
suficiente de bacteriocina para suprimir o crescimento de Listeria monocytogenes
em carne bovina, propriedade esta que adiciona ao produto um fator de segurança.
A habilidade das bacteriocinas em inibir organismos Gram-positivos e esporos
patogênicos, pode promover uma maior segurança microbiológica de alimentos
processados, garantindo assim melhor qualidade de vida aos seres humanos.
Seu uso em sistemas de bioconservação vai de encontro à necessidade que os
consumidores apresentam por conservadores naturais, sendo também considerada
39
uma técnica de segurança adicional aos produtos processados, que dependem
apenas de refrigeração como meio de conservação (DE MARTINIS et al., 2002).
A presença de glicose a 2% influenciou positivamente a produção de bacteriocina
por Lactobacillus curvatus 5 e 14. As bacteriocinas produzidas eram de naturezas
distintas, apresentando variações quanto à sensibilidade a proteases, estabilidade
térmica e estabilidade em diferentes pHs e todas as cepas estudadas produziram
bacteriocinas em temperatura de refrigeração, segundo DE MARTINIS et al. (2003).
Analisando os resultados obtidos por MORENO et al. (1999), as bacteriocinas
produzidas por Lactococcus lactis lactis ITAL 383 e CNRZ 150 apresentaram um
modo de ação e um mecanismo de adsorção similares ao da nisina, o efeito foi
bactericida, ou seja, causou a lise de células de Listeria innocua LIN 11.
Um total de 285 amostras de carne e produtos de carne foram avaliados, para a
presença de bacteriocinas, dessas 813 linhagens de bactérias ácidas lácticas
estavam isoladas e puderam inibir o crescimento de Staphylococcus aureus CTC 33
e Listeria innocua Lin 11, os espectros de inibição da atividade dos isolados foram
avaliadas contra uma gama de organismos Gram-positivos e Gram-negativos, mas o
Staphylococcus aureus era o indicador mais sensível testado, considerando que
Enterococcus faecalis e Lactobacillus plantarum eram o mais resistente e a atividade
das bacteriocinas produzida pelas BAL, isoladas neste trabalho poderiam agir como
uma barreira potencial para inibir o crescimento de bactérias de que contaminam os
alimentos, salienta o pesquisador BROMBERG et al. (2004).
A utilização do recurso que as bacteriocinas oferecem tem sido evidenciada,
principalmente nos produtos cárneos e derivados do leite, como por exemplo, o
queijo.
40
PALUDO (2009) cita que, foram obtidas inibições da Listeria monocytogenes,
Yersinia e Enterococcus faecalis por substâncias antagonistas produzidas por
bactérias existentes em cinco amostras diferentes de queijo colonial.
Vinte amostras de carnes e produtos cárneos brasileiros foram analisadas com a
finalidade de se isolar bactérias láticas produtoras de bacteriocina, utilizando
Lactobacillus sake ATCC 15521 como microrganismo indicador, quatro cepas
apresentaram atividade antilisterial, e conseqüentemente um potencial de utilização
como bioconservadores em produtos cárneos, conforme DE MARTINIS et al. (2001).
Bacteriocinas resistentes ao aquecimento produzidas por quinze linhagens de
Lactococcus lactis (14 Lactococcus lactis lactis e 1 Lactococcus lactis cremoris)
foram sensíveis à enzimas proteolíticas e ativas em uma ampla faixa de pH. A
resistência dessas bacteriocinas ao aquecimento foi fortemente influenciada pelo pH
do meio. Somente a linhagem Lactococcus lactis lactis ITAL 383 produziu uma
bacteriocina com um amplo espectro de atividade, semelhante ao da nisina de
Lacotococcus lactis lactis ATCC 11454. Esta bacteriocina inibiu as espécies
relacionadas
e
outros
microorganismos
gram-positivos,
inclusive
Listeria
monocytogenes e Staphylococcus aureus, mas não as bactérias Gram-negativas
examinadas (MORENO et al., 2000).
Essas moléculas apresentam características de resistência ao calor, a acidez e a
mudança de temperatura. No entanto há a necessidade de desenvolver estudos
sobre o espectro de ação antimicrobiana, formas de isolamento, a possível
toxicidade (aguda e crônica), estabilidade e viabilidade econômica da utilização das
bacteriocinas como agente de controle para o crescimento e sobrevivência
microbiana em alimentos (SOUZA et al., 2005). Além disso, são efetivas em baixa
41
concentração, por exemplo, 10 mg/kg, e não promovem alteração na qualidade
sensorial do produto (RODGERS, 2001).
O conceito da microbiologia industrial vem de encontro à utilização de
microrganismos na criação de produtos que sirvam como alternativa para trocar o
uso de aditivos químicos prejudiciais à saúde por opções de conservantes naturais,
como o caso das bacteriocinas, mas atualmente poucos pesquisadores têm
reparado na importância da exploração desse potencial, bem como, não há uma
multiplicidade de estudos sobre o tema, dificultando assim a utilização das
bacteriocinas (JOZALA et al., 2008). É um produto muito perecível e que requer
cuidado adicional para garantir a segurança alimentar (SILVA et al., 2004).
Sendo assim os resultados apontam para um futuro promissor na utilização das
bacteriocinas como conservante alimentar. Com o avanço da biotecnologia será
possível descobrir muito além do que já se sabe e enfim utilizar esse recurso para
benefício do ser humano.
42
6 CONCLUSÕES
A avaliação de novos tipos de bacteriocinas requer informações relacionadas às
suas propriedades físicas, químicas e biológicas, além de outros fatores como
toxicidade e aspectos econômicos, portanto as informações disponíveis não são
suficientes para estabelecer uma nova conduta nas conservações alimentares .
Atualmente sabe-se que a nisina pode ser comercializada e seu uso é destinado
principalmente a carnes e produtos lácteos.
Os mecanismos de secreção e regulação destes compostos não foram
completamente esclarecidos e este seria um dos fatores para não ser liberado o uso
de qualquer bacteriocina. Porém como a contaminação de alimentos é um problema
preocupante e que causa grandes índices de morbidade, há necessidade de
descobrir alternativas de conservação, assim como o uso das bacteriocinas, para
que, em combinação às tecnologias existentes seja possível disponibilizar para a
população alimentos de melhor qualidade e mais seguros do ponto de vista
microbiológico e toxicológico.
Nesse sentido ainda há muito para ser explorado no que diz respeito à
bacteriocinas, principalmente o efeito que as mesmas trazem ao ser humano, abre-
43
se
assim,
possibilidades
infinitas
de
pesquisa
potencialmente descritos como conservadores naturais.
acerca
destes
peptídeos
44
7 REFERÊNCIAS
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Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.24, p.192-210, 1990.
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