CD19 LYMPHOCYTE PROLIFERATION INDUCED BY Bifidobacterium animalis subsp. lactis IN C57BL/6 MICE EXPERIMENTALLY INFECTED WITH Toxoplasma gondii

Toxoplasmosis is frequently acquired through the oral route by the ingestion of cysts or oocysts of Toxoplasma gondii. Once ingested, the parasites penetrate the intestinal epithelial cells and rapidly disseminate to all organs in the host. During T. gondii infection, the intestinal microbiota plays an important role in stimulating a protective immune response against the parasite. In this sense the use of probiotics is worthy of note since they are live microorganisms that have beneficial effects on the host through stimulation of the immune response that can be important in the control of T. gondii proliferation and dissemination in the host. In the present study, the action of the probiotic Bifidobacterium animalis subsp. lactis was investigated in C57BL/6 mice infected with oocysts of ME49 strain of T. gondii. The probiotic had an immunomodulatory action, inducing CD19 lymphocyte proliferation and consequently increasing anti-T. gondii antibody level.Bifidobacterium animalis subsp. lactisprovided protection in supplemented mice, compared to the control group. In addition, supplemented animals had milder inflammatory process in the small intestine, indicating that the probiotic protects the intestinal mucosa during infection with T. gondii. It was concluded that the probioticB. animalis subsp. lactis induces humoral immune response capable of providing protection against T. gondii infection.

Heterologous protein secretion in Lactococcus lactis: a novel antigen delivery system

Lactic acid bacteria (LAB) are Gram-positive bacteria and are generally regarded as safe (GRAS) organisms. Therefore, LAB could be used for heterologous protein secretion and they are good potential candidates as antigen delivery vehicles. To develop such live vaccines, a better control of protein secretion is required. We developed an efficient secretion system in the model LAB, Lactococcus lactis. Staphylococcal nuclease (Nuc) was used as the reporter protein. We first observed that the quantity of secreted Nuc correlated with the copy number of the cloning vector. The nuc gene was cloned on a high-copy number cloning vector and no perturbation of the metabolism of the secreting strain was observed. Replacement of nuc native promoter by a strong lactococcal one led to a significant increase of nuc expression. Secretion efficiency (SE) of Nuc in L. lactis was low, i.e., only 60% of the synthesized Nuc was secreted. Insertion of a synthetic propeptide between the signal peptide and the mature moiety of Nuc increased the SE of Nuc. On the basis of these results, we developed a secretion system and we applied it to the construction of an L. lactis strain which secretes a bovine coronavirus (BCV) epitope-protein fusion (BCV-Nuc). BCV-Nuc was recognized by both anti-BCV and anti-Nuc antibodies. Secretion of this antigenic fusion is the first step towards the development of a novel antigen delivery system based on LAB-secreting strains.

Improvement of bovine ß-lactoglobulin production and secretion by Lactococcus lactis

The stabilizing effects of staphylococcal nuclease (Nuc) and of a synthetic propeptide (LEISSTCDA, hereafter called LEISS) on the production of a model food allergen, bovine ß-lactoglobulin (BLG), in Lactococcus lactis were investigated. The fusion of Nuc to BLG (Nuc-BLG) results in higher production and secretion of the hybrid protein. When LEISS was fused to BLG, the production of the resulting protein LEISS-BLG was only slightly improved compared to the one obtained with Nuc-BLG. However, the secretion of LEISS-BLG was dramatically enhanced (~10- and 4-fold higher than BLG and Nuc-BLG, respectively). Finally, the fusion of LEISS to Nuc-BLG resulting in the protein LEISS-Nuc-BLG led to the highest production of the hybrid protein, estimated at ~8 µg/ml (~2-fold higher than Nuc-BLG). In conclusion, the fusions described here led to the improvement of the production and secretion of BLG. These tools will be used to modulate the immune response against BLG via delivery of recombinant lactococci at the mucosal level, in a mouse model of cow's milk allergy.

Secretion of Streptomyces tendae antifungal protein 1 by Lactococcus lactis

Lactococcus lactis, the model lactic acid bacterium, is a good candidate for heterologous protein production in both foodstuffs and the digestive tract. We attempted to produce Streptomyces tendae antifungal protein 1 (Afp1) in L. lactis with the objective of constructing a strain able to limit fungal growth. Since Afp1 activity requires disulfide bond (DSB) formation and since intracellular redox conditions are reportedly unfavorable for DSB formation in prokaryotes, Afp1 was produced as a secreted form. An inducible expression-secretion system was used to drive Afp1 secretion by L. lactis; Afp1 was fused or not with LEISSTCDA, a synthetic propeptide (LEISS) that has been described to be a secretion enhancer. Production of Afp1 alone was not achieved, but production of LEISS-Afp1 was confirmed by Western blot and immunodetection with anti-Afp1 antibodies. This protein (molecular mass: 9.8 kDa) is the smallest non-bacteriocin heterologous protein ever reported to be secreted in L. lactis via the Sec-dependent pathway. However, no anti-fungal activity was detected, even in concentrated samples of induced supernatant. This could be due to a too low secretion yield of Afp1 in L. lactis, to the absence of DSB formation, or to an improper DSB formation involving the additional cysteine residue included in LEISS propeptide. This raises questions about size limits, conformation problems, and protein secretion yields in L. lactis.

Estudo dos parâmetros da ultrafiltração de permeado de soro de queijo fermentado por Lactococcus lactis subsp. lactis

Permeado de soro doce, suplementado com extrato de levedura e peptona, foi utilizado como meio de crescimento para Lactococcus lactis subsp. lactis. No final da fase exponencial de crescimento, o meio de cultura fermentado foi submetido a uma ultrafiltração com o objetivo de concentrar o microrganismo. Foram realizados 6 processamentos diferentes, nos quais variou-se as condições iniciais da ultrafiltração, tendo sido avaliados os seguintes parâmetros: porosidade da membrana, pH e número de células viáveis no permeado e no retentado, a fim de ser estudado a influência de cada parâmetro na taxa de permeação da ultrafiltração. As membranas utilizadas foram eficazes como meio de barragem para o microrganismo Lactococcus lactis subsp. lactis, ficando o retentado com uma média celular de 10(8) ufc/ml e o permeado com uma média celular de 10² ufc/ml. Membranas de diferentes porosidades tiveram taxas de fluxo semelhantes. O aumento da concentração celular provocou a diminuição do fluxo. O pH também influenciou a taxa de permeação, havendo um aumento do fluxo quando foi utilizado um pH inicial mais alto.

Efeito e modo de ação das bacteriocinas produzidas por Lactococcus lactis subsp. lactis ITAL 383, ATCC 11454 e CNRZ 150 contra Listeria innocua LIN 11

O efeito e o modo de ação das bacteriocinas produzidas por L. lactis subsp. lactis ITAL 383 e CNRZ 150 são similares à nisina de L. lactis subsp. lactis ATCC 11454. Estas bacteriocinas apresentaram um modo de ação bactericida, causando a lise de células de L. innocua LIN 11, associada ao decréscimo da absorbância e da viabilidade celular. O efeito letal foi maior para células em fase exponencial comparativamente à fase estacionária de crescimento. A adsorção dessas bacteriocinas às células de L. innocua LIN 11 foi muito rápida e influenciada pelo pH do meio de suspensão; adsorção máxima foi verificada a pH 6,0 e logo após o contato inicial. Perda completa de adsorção ocorreu em pH 2,0.

Características da bacteriocina produzida por Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484 e seu efeito sobre Listeria monocytogenes em carne bovina

O isolamento de linhagens de bactérias lácticas produtoras de bacteriocinas em carnes e seus produtos derivados resultou na detecção de Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484, proveniente de frango. A bacteriocina inibiu não apenas uma outra bactéria láctica (Lactobacillus helveticus), mas também microorganismos patogênicos (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Clostridium perfringens e Enterococcus faecalis). Ela foi inativada por causa de enzimas como: alfa-quimotripsina, tripsina, pronase E, ficina, pepsina, papaína e lipase. Além disso, a bacteriocina mostrou-se termoestável, mesmo a temperaturas de autoclavagem (121°C/10 min) e foi produzida em condições de armazenamento sob refrigeração. A bacteriocina mostrou-se ativa dentro de uma ampla faixa de valores de pH (2-10), porém a maior atividade ocorreu em valores menores de pH. A eficiência da linhagem CTC 484, assim como a de sua bacteriocina na redução e inibição do crescimento de Listeria monocytogenes em carne bovina estéril, foram avaliadas. Os resultados indicaram que o tratamento da carne por meio da inoculação desta bactéria contribuiu para o aumento da segurança e extensão da vida útil deste alimento.

In vitro selection of bacteria with potential for use as probiotics in marine shrimp culture

The objective of this work was to isolate strains of lactic acid bacteria with probiotic potential from the digestive tract of marine shrimp (Litopenaeus vannamei), and to carry out in vitro selection based on multiple characters. The ideotype (ideal proposed strain) was defined by the highest averages for the traits maximum growth velocity, final count of viable cells, and inhibition halo against nine freshwater and marine pathogens, and by the lowest averages for the traits duplication time and resistance of strains to NaCl (1.5 and 3%), pH (6, 8, and 9), and biliary salts (5%). Mahalanobis distance (D²) was estimated among the evaluated strains, and the best ones were those with the shortest distances to the ideotype. Ten bacterial strains were isolated and biochemically identified as Lactobacillus plantarum (3), L. brevis (3), Weissella confusa (2), Lactococcus lactis (1), and L. delbrueckii (1). Lactobacillus plantarum strains showed a wide spectrum of action and the largest inhibition halos against pathogens, both Gram-positive and negative, high growth rate, and tolerance to all evaluated parameters. In relation to ideotype, L. plantarum showed the lowest Mahalanobis (D²) distance, followed by the strains of W. confusa, L. brevis, L. lactis, and L. delbrueckii. Among the analyzed bacterial strains, those of Lactobacillus plantarum have the greatest potential for use as a probiotic for marine shrimp.

Associação de glutamina e probióticos no trofismo mucoso do cólon na peritonite experimental

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da associação da glutamina e probióticos sobre a mucosa intestinal em ratos submetidos à peritonite experimental. MÉTODO: 16 ratos Wistar (250-350g) com peritonite experimental criada pelo método da punção dupla do ceco foram randomizados para receber diariamente no pós-operatório em conjunto com a dieta, a adição por gavagem de 0,500g de glutamina e leite reconstituído, contendo probióticos (10(6) unidades formadoras de colônias/g de Bifidobacterium lactis BL e Streptococcus thermophilus) (grupo glutamina-probióticos; n=8) ou 0,495g de caseína e leite reconstituído sem probióticos (grupo controle; n=8). O conteúdo das duas dietas foi isonitrogenado e isocalórico. Todos os animais foram sacrificados 120 horas após a peritonite experimental. A profundidade de criptas e espessura de parede da mucosa do cólon foram medidas em biopsias realizadas 2 cm acima da reflexão peritoneal. O restante da mucosa colônica foi pesado e nela mensurou-se o conteúdo de DNA. RESULTADOS: Os animais que receberam glutamina e probióticos apresentaram mucosa mais pesada (0,49±0,12 vs. 0,42±0,07g; p=0,02), maior conteúdo de DNA (0,31±0,07 vs. 0,22±0,05 mg/g de tecido; p<0,01) e criptas mais profundas (272±51 vs. 311±39µ; p=0,04) que o grupo controle. CONCLUSÃO: A associação da glutamina e probióticos confere um maior trofismo na mucosa colônica em ratos submetidos à peritonite experimental.

Purificação de três diferentes beta-galactosidades microbianas por partição em sistemas de duas fases aquosas

Este trabalho tratou da investigação do efeito do peso molecular de polietilenoglicol (PEG) sobre a partição de enzimas beta-galactosidases de diferentes origens microbianas: Escherichia coli, Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae em sistemas de duas fases aquosas (SDFA).Foi observado que os melhores sistemas para purificação da enzima de E. coli foram os formados por PEG 4000, 6000 e 8000/fosfato, fornecendo os mais elevados fatores de purificação da enzima. As enzimas de Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae não foram eficientemente purificadas nestes sistemas sendo insensíveis à alterações do peso molecular do PEG. Portanto, um outro sistema de duas fases aquosas foi desenvolvido contendo um ligante específico, p-aminofenil 1-tio-beta-D-galactopiranosídeo (APGP), acoplado ao PEG para purificar a enzima de Klueveromyces lactis. Uma etapa simples de partição no SDFA formado por 6% APGP-PEG4000 + 12% dextrana T505.000 foi capaz de recuperar 83% da enzima na fase superior do sistema e de aumentar 1,6 vezes o fator de purificação.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS DE BEBIDAS LÁCTEAS FERMENTADAS E PREPARADAS COM SORO DE QUEIJO MINAS FRESCAL

Nesta pesquisa procurou-se verificar as características físicas e químicas de bebidas lácteas preparadas com três concentrações de soro de queijo Minas Frescal (30, 40 e 50%), empregando-se dois tipos de culturas lácticas: uma tradicional para iogurte (YC-180) contendo cepas mistas de Streptococcus salivarus subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e outra (ABY-1) contendo cepas mistas de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus acidophillus, Bifidobacteria e Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. Constatou-se que as bebidas lácteas apresentaram diferença estatística no tempo zero para os teores de gordura e de extrato seco. À medida em que se elevou a proporção de soro em relação ao leite, os teores de gordura e de extrato seco diminuíram. O teor de proteína também diminuiu à medida em que se aumentou o teor de soro nas bebidas lácteas, embora a diferença não tenha sido tão acentuada quanto as observadas para os teores de gordura e de extrato seco. Em relação à lactose, não se constatou diferença entre os tratamentos. Os teores de soro não influenciaram o índice de proteólise das bebidas lácteas. Verificou-se todavia que as bebidas elaboradas com a cultura probiótica ABY-1 apresentaram valores superiores para proteólise quando comparadas às bebidas elaboradas com as culturas YC-180. As bebidas lácteas elaboradas com 30% de soro apresentaram maiores valores para viscosidade. As bebidas elaboradas com a cultura YC-180 apresentaram valores superiores para viscosidade durante o período de armazenamento.

Desenvolvimento de buttermilk probiótico

Atualmente, são lançados no mercado diversos novos produtos, sendo que na área de laticínios a ênfase é para os funcionais. Esta pesquisa propõe o desenvolvimento de uma bebida láctea fermentada, denominada buttermilk, que seja probiótica, apresente opções de sabor, que tenha versões dietéticas e que atenda à legislação brasileira. A primeira etapa do trabalho consistiu na determinação do fluxograma de preparo do produto para determinar os melhores momentos para adição de sacarose, sucralose e da cultura probiótica. Na etapa seguinte, foi avaliada a qualidade microbiológica de corantes e aromatizantes para empregá-los, sem tratamento térmico, no produto fermentado. Posteriormente, foram analisadas as amostras de buttermilk de diversos sabores, durante o armazenamento, para verificar se a adição de sacarose, edulcorante, aromatizantes e corantes interferiria nas contagens microbiológicas. Os resultados indicaram que a adição da cultura probiótica deve ser feita pré-fermentação e que corantes e aromatizantes podem ser adicionados no produto já fermentado. Observou-se que as amostras de buttermilk com sacarose adicionadas de agentes de cor e aromatizantes tenderam a apresentar menores contagens de bifidobactérias após a estocagem. Porém, todos os sabores de buttermilk se mantiveram adequados à legislação quanto aos aspectos de higiene e de número de bifidobactérias. B. animalis subsp. lactis apresentou excelente viabilidade durante o armazenamento do produto (média de 1,3.10(8) UFC.mL-1). As amostras de buttermilk podem, assim, ser consideradas seguras para consumo, além de potencialmente funcionais.

Efeito prebiótico do mel sobre o crescimento e viabilidade de Bifidobacterium spp. e Lactobacillus spp. em leite

Para ser considerado prebiótico, um microrganismo deve atender a uma série de requisitos, sendo a manutenção da viabilidade, um dos principais. Culturas probióticas de Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp. foram cultivadas em leite em pó desnatado reconstituído 12% adicionado de 3% (p/v) de mel pasteurizado. Foram preparados controles sem mel. Todos os cultivos mantiveram-se viáveis por 46 dias a 7 °C atendendo o número mínimo exigido pela legislação. O maior número de células viáveis de L. casei-01 e L. casei Shirota (>9,0 log10 UFC.mL-1) foi observado nos cultivos contendo mel. A acidez titulável produzida por estas culturas foi de 1,44%. O número de células viáveis de L. acidophilus Sacco® aos 46 dias em cultivos com mel foi significativamente maior (p < 0,05) que nos controles. Considerando todo o período de estocagem, o mel exerceu efeito positivo significativo (p < 0,05) apenas para as culturas de Bifidobacterium. O menor crescimento e a menor acidificação no 46º dia foram observados nos cultivos de Bf. lactis Bb-12, sendo de 7,63 log10 UFC.mL-1 e 0,61% de acidez em presença de mel e 6,11 log10 UFC.mL-1 e 0,30% de acidez nos controles. Diferentemente, os cultivos de Bf. lactis Sacco® atingiram contagens de 9,11 log10 UFC.mL-1 e produziram 1,11% de acidez.

Determinação da compatibilidade de desenvolvimento de culturas bacteriocinogênicas e fermento láctico

Além da utilização como bioconservantes de alimentos, algumas culturas bacteriocinogênicas estão sendo empregadas para acelerar a maturação de queijos. Porém a compatibilidade de desenvolvimento destas culturas com o fermento láctico é essencial para a obtenção de produtos característicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a compatibilidade de desenvolvimento de Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454, Lactobacillus plantarum ALC 01 e Enterococcus faecium FAIR-E 198 com duas marcas comerciais de fermentos lácticos. Inicialmente, foi determinada a sensibilidade in vitro dos fermentos às culturas bacteriocinogênicas, somente Lc. lactis subsp. lactis ATCC 11454 foi capaz de promover a inibição de ambos os fermentos. Durante desenvolvimento associativo em leite a 35 ºC, as culturas bacteriocinogênicas não afetaram significativamente a produção de ácido láctico pelos fermentos. Estes, por sua vez proporcionaram aumento significativo da atividade de pediocina AcH e enterocina FAIR-E 198 e supressão da atividade da nisina. Dentre todas as culturas lácticas, Lb. plantarum ALC 01 apresentou a maior atividade de aminopeptidases (0,226 a 0,390). Portanto, baseado nos resultados em questão, Lb. plantarum ALC 01 e E. faecium FAIR-E 198 apresentam características de compatibilidade de desenvolvimento com o fermento mesofílico tipo O para serem empregadas como adjuntas no processamento de queijos.

Salame tipo italiano elaborado com culturas starters nativas

A pesquisa teve como objetivo acrescentar culturas starters nativas em salame tipo Italiano e avaliar o desempenho frente a culturas comerciais quanto às características microbiológicas, físico-químicas e sensoriais. As culturas utilizadas foram Staphylococcus xylosus, isolado de salames coloniais, e Lactococcus lactis ssp. lactis, isolado de um produto lácteo e fermentado em meio de cultura de plasma suíno. Elaboraram-se os seguintes tratamentos: T1 - adição de starters comerciais (Staphylococcus xylosus e Lactococcus lactis ssp. lactis); T2 - mistura de Staphylococcus xylosus isolado mais Lactococcus lactis ssp. lactis comercial; T3 - mistura de Lactococcus lactis ssp. lactis isolado mais Staphylococcus xylosus comercial; e T4 - Staphylococcus xylosus e Lactococcus lactis ssp. lactis, ambos isolados. Os tratamentos apresentaram uma queda de pH significativa e também uma redução na Aw, garantindo uma segurança microbiológica aos produtos. Em relação à oxidação lipídica, os tratamentos que continham Staphylococcus xylosus isolados de salames artesanais apresentaram valores menores que os outros tratamentos. Os salames elaborados com Staphylococcus xylosus e Lactococcus lactis ssp. lactis, ambos isolados, apresentaram melhores resultados sensoriais quando comparados com salames elaborados com culturas starters comerciais. Portanto, a adição de culturas starters nativas pode ser utilizada na elaboração de salames, proporcionando produtos seguros e com flavor diferenciado.