Estudio de las comunidades microbianas de embutidos fermentados ligeramente acidificados mediante técnicas moleculares. Estandarización, seguridad y mejora tecnológica.

Los embutidos fermentados ligeramente acidificados son un grupo de productos tradicionales mediterráneos, caracterizados por un pH superior a 5,3. Para un control eficiente de la seguridad microbiológica de los embutidos se necesitan técnicas rápidas para la identificación y recuento de los microorganismos patógenos a estudiar. En el presente trabajo, se desarrolló una técnica para la enumeración de L. monocytogenes que combinó el método del número más probable y la identificación mediante PCR específica. Para la detección de Salmonella spp. y L. monocytogenes se desarrolló un sistema de PCR-multiplex que permitió la identificación de ambos patógenos de forma simultánea en una sola reacción. El estudio de la calidad microbiológica de los embutidos fermentados ligeramente acidificados se completó con la caracterización de las comunidades microbianas más importantes en estos productos. Se identificaron a nivel de especie los aislados de bacterias del ácido láctico (BAL), de enterococos y de cocos gram-positivos catalasa-positivos (CGC+). Posteriormente se realizó una tipificación molecular de los mismos mediante RAPD y análisis del perfil plasmídico y se estudiaron las principales características de interés higiénico-sanitario y tecnológico de las cepas. Mediante PCR se identificó Lactobacillus sakei como la especie predominante (74%), seguida por Lactobacillus curvatus (21,2%). La actividad aminoácido-descarboxilasa se asoció a la especie L. curvatus (el 66% de los aislados presentaron esta actividad). La identificación de los enterococos se realizó mediante PCR-multiplex y por secuenciación del gen sodA. Enterococcus faecium fue la especie de enterococos predominante (51,9%) seguida por Enterococcus faecalis (14,2%). Todas las cepas de E. faecalis presentaron genes asociados a factores de virulencia. E. faecalis presentó mayor resistencia a antibióticos que el resto de las especies de enterococos estudiadas. Tan sólo una cepa de E. faecium presentó el genotipo vanA (que confiere resistencia de alto nivel a la vancomicina). La identificación de los aislados de CGC+ (mediante PCR específica y amplificación de la región intergénica 16S-23S ARNr) demostró que Staphylococcus xylosus es la especie predominante en los embutidos fermentados ligeramente acidificados (80,8%). La amina biógena más común en los CGC+ fue la feniletilamina, producida por un 10,8% de aislados. Un pequeño porcentaje de aislados fueron mecA+ (4,6%), presentando además resistencia a múltiples antibióticos. El potencial enterotoxigénico de las cepas de CGC+ fue muy reducido (3,3% de los aislados), detectándose únicamente el gen entC. El estudio pormenorizado de las comunidades bacterianas de interés permitió la selección de 2 cepas de L. sakei y 2 cepas de S. xylosus con características tecnológicas e higiénico-sanitarias óptimas. Para evaluar su efectividad como cultivos iniciadores se elaboraron dos tipos de embutidos ligeramente ácidos, chorizo y fuet, inoculados con microorganismos patógenos (Salmonella spp., L. monocytogenes y S. aureus). El uso de cultivos iniciadores permitió el control de L. monocytogenes, Enterobacteriaceae y Enterococcus así como del contenido en aminas biógenas. Los recuentos de Salmonella spp. disminuyeron de forma significante durante la maduración de los embutidos, independientemente del uso de cultivos iniciadores. El uso del tratamiento de alta presión (400 MPa) en los embutidos madurados consiguió la ausencia de Salmonella spp. en los lotes tratados.

Mejora de la seguridad alimentaria en productos cárnicos listos para el consumo mediante la aplicación combinada de tecnologías de conservación emergentes

La demanda creixent de productes mínimament processats i llestos per al consum planteja un important repte per a la seguretat alimentaria i ha conduit al desenvolupament de tractaments suaus que permetin inhibir el creixement microbià conservant la qualitat dels aliments. Els treballs recollits a la present tesi van plantejar diverses estratègies consistents en la combinació d'obstacles al creixement microbià per a millorar la seguretat de productes carnis llestos per al consum. Amb l'objectiu de millorar la seguretat dels embotits poc àcids, es va valorar l'aplicació del tractament per alta pressió hidrostàtica (APH) i l'addició de cultius iniciadors en embotits poc àcids. Per altra banda, per a reduir el risc de L. monocytogenes durant la conservació del pernil cuit llescat, es va avaluar l'efecte combinat de l'addició d'antimicrobians naturals (lactatat-diacetat i enterocines), afegits directament o a través de l'envasament antimicrobià, i el tractament per alta pressió hidrostàtica.

Modificacions en la dinàmica de processat i en les característiques finals de productes carnis amb contingut reduït de sodi

In recent years, several studies have linked sodium intake to hypertension, and the consequent mortality risk due to vascular diseases. Several UE member states and the WHO recommend reducing the salt intake level to a maximum of 5 g per day. Salt is a useful ingredient for meat product processing. A reduction of added salt provokes a decrease in the quality of meat products. As a technological strategy, the reduction of the amount of added salt and the addition of potassium lactate, until a 30% molar substitution (taking into account the salt standard amount (30 g/kg)), have been proposed. This substitution could modify the product evolution during its processing. The knowledge of these effects could make the optimization of the process easier. In dry-cured meat products with a reduced salt content, it could be concluded that the proposed strategy reduces the processing period, as well as the anomalous texture risk; it increases the product safety and it does not modify the visual attributes.

Development of molecular-based techniques for the detection, identification and quantification of food-borne pathogens

La presencia de microorganismos patógenos en alimentos es uno de los problemas esenciales en salud pública, y las enfermedades producidas por los mismos es una de las causas más importantes de enfermedad. Por tanto, la aplicación de controles microbiológicos dentro de los programas de aseguramiento de la calidad es una premisa para minimizar el riesgo de infección de los consumidores. Los métodos microbiológicos clásicos requieren, en general, el uso de pre-enriquecimientos no-selectivos, enriquecimientos selectivos, aislamiento en medios selectivos y la confirmación posterior usando pruebas basadas en la morfología, bioquímica y serología propias de cada uno de los microorganismos objeto de estudio. Por lo tanto, estos métodos son laboriosos, requieren un largo proceso para obtener resultados definitivos y, además, no siempre pueden realizarse. Para solucionar estos inconvenientes se han desarrollado diversas metodologías alternativas para la detección identificación y cuantificación de microorganismos patógenos de origen alimentario, entre las que destacan los métodos inmunológicos y moleculares. En esta última categoría, la técnica basada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se ha convertido en la técnica diagnóstica más popular en microbiología, y recientemente, la introducción de una mejora de ésta, la PCR a tiempo real, ha producido una segunda revolución en la metodología diagnóstica molecular, como pude observarse por el número creciente de publicaciones científicas y la aparición continua de nuevos kits comerciales. La PCR a tiempo real es una técnica altamente sensible -detección de hasta una molécula- que permite la cuantificación exacta de secuencias de ADN específicas de microorganismos patógenos de origen alimentario. Además, otras ventajas que favorecen su implantación potencial en laboratorios de análisis de alimentos son su rapidez, sencillez y el formato en tubo cerrado que puede evitar contaminaciones post-PCR y favorece la automatización y un alto rendimiento. En este trabajo se han desarrollado técnicas moleculares (PCR y NASBA) sensibles y fiables para la detección, identificación y cuantificación de bacterias patogénicas de origen alimentario (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis y Salmonella spp.). En concreto, se han diseñado y optimizado métodos basados en la técnica de PCR a tiempo real para cada uno de estos agentes: L. monocytogenes, L. innocua, Listeria spp. M. avium subsp. paratuberculosis, y también se ha optimizado y evaluado en diferentes centros un método previamente desarrollado para Salmonella spp. Además, se ha diseñado y optimizado un método basado en la técnica NASBA para la detección específica de M. avium subsp. paratuberculosis. También se evaluó la aplicación potencial de la técnica NASBA para la detección específica de formas viables de este microorganismo. Todos los métodos presentaron una especificidad del 100 % con una sensibilidad adecuada para su aplicación potencial a muestras reales de alimentos. Además, se han desarrollado y evaluado procedimientos de preparación de las muestras en productos cárnicos, productos pesqueros, leche y agua. De esta manera se han desarrollado métodos basados en la PCR a tiempo real totalmente específicos y altamente sensibles para la determinación cuantitativa de L. monocytogenes en productos cárnicos y en salmón y productos derivados como el salmón ahumado y de M. avium subsp. paratuberculosis en muestras de agua y leche. Además este último método ha sido también aplicado para evaluar la presencia de este microorganismo en el intestino de pacientes con la enfermedad de Crohn's, a partir de biopsias obtenidas de colonoscopia de voluntarios afectados. En conclusión, este estudio presenta ensayos moleculares selectivos y sensibles para la detección de patógenos en alimentos (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis) y para una rápida e inambigua identificación de Salmonella spp. La exactitud relativa de los ensayos ha sido excelente, si se comparan con los métodos microbiológicos de referencia y pueden serusados para la cuantificación de tanto ADN genómico como de suspensiones celulares. Por otro lado, la combinación con tratamientos de preamplificación ha resultado ser de gran eficiencia para el análisis de las bacterias objeto de estudio. Por tanto, pueden constituir una estrategia útil para la detección rápida y sensible de patógenos en alimentos y deberían ser una herramienta adicional al rango de herramientas diagnósticas disponibles para el estudio de patógenos de origen alimentario.

Conservação de produtos cárneos : avaliação da estabilidade microbiológica de fiambres

Nas últimas décadas, a indústria alimentar tem demonstrado uma grande capacidade de desenvolvimento, quer nas metodologias de produção dos géneros alimentícios, quer nos meios de controlo da segurança dos alimentos. A contaminação e desenvolvimento de microrganismos é uma preocupação sempre presente na indústria de produtos cárneos. De modo a controlar este problema garantindo a inocuidade microbiológica e a estabilidade comercial dos alimentos, o uso de boas práticas de fabrico associadas a tecnologias de conservação são essenciais. Dado que os produtos cárneos fatiados são alimentos mais susceptíveis ao desenvolvimento microbiano, influenciando a sua qualidade e segurança, neste estudo, visou-se comparar a evolução microbiológica do fiambre em peça e fatiado e a influência dos conservantes no prolongamento da vida útil garantindo a segurança do consumidor, para este efeito, avaliou-se a qualidade higiénico-sanitária do fiambre bem como o efeito do diacetato de sódio na estabilidade microbiológica do mesmo, durante o seu período de vida útil sob temperaturas de refrigeração diferenciadas. Os resultados obtidos demonstraram que os fiambres analisados não demonstraram a presença de microrganismos patogénicos. No entanto, o fiambre fatiado revelou a presença de microrganismos de deterioração, não se verificando, contudo, diferenças significativas entre o fiambre teste e controlo.

The potential for competitive and healthy food chains of benefit to the countryside

Agricultural policy liberalisation, concern about unhealthy diets and growing recognition of the importance of sustainable land use have fostered interest in the development of competitive food chains based around products that are beneficial to the rural environment. We review the potential for foods with enhanced health attributes based on alternative varieties/breeds and production systems to traditional agriculture which has been predominantly motivated by yields. We concentrate on soft fruit, which is an important source of polyphenols, and grazing livestock systems that have the potential for improving fatty acid profiles in meat products and find there to be clear scientific potential, but limited research to date. Consumer research suggests considerable acceptance of such products and willingness to pay sufficient to cover additional production costs. Purchase of such foods could have major implications for agricultural land use and the rural environment. There is little research to date on specific healthier food products, but spatially explicit models are being developed to assess land use and environmental implications of changing demand and husbandry methods.

Modelling the likely impact of healthy eating guidelines on agricultural production and land use in England and Wales

Quadratic programming techniques were applied to household food consumption data in England and Wales to estimate likely changes in diet under healthy eating guidelines, and the consequences this would have on agriculture and land use in England and Wales. The first step entailed imposing nutrient restrictions on food consumption following dietary recommendations suggested by the UK Department of Health. The resulting diet was used, in a second step as a proxy for demand in agricultural commodities, to test the impact of such a scenario on food production and land use in England and Wales and the impacts of this on agricultural landscapes. Results of the diet optimisation indicated a large drop in consumption of foods rich in saturated fats and sugar, essentially cheese and sugar-based products, along with lesser cuts of fat and meat products. Conversely, consumption of fruit and vegetables, cereals, and flour would increase to meet dietary fibre recommendations. Such a shift in demand would dramatically affect production patterns: the financial net margin of England and Wales agriculture would rise, due to increased production of high market value and high economic margin crops. Some regions would, however, be negatively affected, mostly those dependent on beef cattle and sheep production that could not benefit from an increased demand for cereals and horticultural crops. The effects of these changes would also be felt in upstream industries, such as animal feed suppliers. While arable dominated landscapes would be little affected, pastoral landscapes would suffer through loss of grazing management and, possibly, land abandonment, especially in upland areas.

Dietary, lifestyle and clinico-pathological factors associated with APC mutations and promoter methylation in colorectal cancers from the EPIC-Norfolk Study

The tumour suppressor APC is the most commonly altered gene in colorectal cancer (CRC). Genetic and epigenetic alterations of APC may therefore be associated with dietary and lifestyle risk factors for CRC. Analysis of APC mutations in the extended mutation cluster region (codons 1276-1556) and APC promoter 1A methylation was performed on 185 archival CRC samples collected from participants of the European Prospective Investigation into Cancer (EPIC)-Norfolk Study, with the aim of relating these to high quality seven-day dietary and lifestyle data collected prospectively. Truncating APC mutations (APC+) and promoter 1A methylation (PM+) were identified in 43% and 23% of CRCs analysed, respectively. Distal CRCs were more likely than proximal CRCs to be APC+ or PM+ (P = 0.04). APC+ CRCs were more likely to be moderately/well differentiated and microsatellite stable than APC- CRCs (P = 0.05 and 0.03). APC+ CRC cases consumed more alcohol than their counterparts (P = 0.01) and PM+ CRC cases consumed lower levels of folate and fibre (P = 0.01 and 0.004). APC+ or PM+ CRC cases consumedhigher levels of processed meat and iron from red meat and red meat products (P=0.007 and 0.006). Specifically, CRC cases harbouring GC to AT transition mutations consumed higher levels of processed meat (35 versus 24 g/day, P = 0.04) and iron from red meat and red meat products (0.8 versus 0.6 mg/day, P = 0.05). In a logistic regression model adjusted for age, sex and cigarette smoking status, each 19g/day (1SD) increment increase in processed meat consumption was associated with cases with GC to AT mutations (OR 1.68, 95% CI 1.03-2.75). In conclusion, APC+ and PM+ CRCs may be influenced by diet and GC to AT mutations in APC are associated with processed meat consumption, suggesting a mechanistic link with dietary alkylating agents, such as N-nitroso compounds.

Caesalpinia decapetala extracts as inhibitors of lipid oxidation in beef patties

In this study we investigated the effects of Caesalpinia decapetala (CD) extracts on lipid oxidation in ground beef patties. Plant extracts and butylated hydroxytoluene (BHT) were individually added to patties at both 0.1% and 0.5% (w/w) concentrations. We assessed the antioxidant efficacy of CD by the ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay and evaluated their potential as natural antioxidants for meat preservation by thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) values, hexanal content, fatty acid composition and color parameters. These were tested periodically during 11 days of refrigerated storage. TBARS levels were significantly lower (p ≤ 0.05) in the samples containing plant extracts or BHT than in the non-treated control. In addition, the beef patties formulated with the selected plant extracts showed significantly (p ≤ 0.05) better color stability than those without antioxidants. These results indicate that edible plant extracts are promising sources of natural antioxidants and can potentially be used as functional preservatives in meat products.

Migração de ε-caprolactama de embalagens contendo poliamida 6 para simulante ácido acético 3% e validação do método analítico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Traceability of animal byproducts in quail (Coturnix coturnix japonica) tissues using carbon (13C/12C) and nitrogen (15N/14N) stable isotopes

Consistent information on meat products consumed by the public is essential. The technique of stable isotopes is a powerful tool to recover consumers' confidence, as it allows the detection of animal byproduct residues in poultry meat, particularly in quail meat. This study aimed at checking the presence of poultry byproduct mixtures in quail diets by applying the technique of carbon (13C/12C) and nitrogen (15N/14N) stable isotopes in quail breast muscle, keel, and tibia. Sixty four one-day-old male quails were obtained from a commercial farm. Birds were housed in an experimental house from one to 42 days of age, and were randomly distributed into 8 experimental treatments, and fed diets containing poultry offal meal (POM), bovine meat and bone meal (MBM) or poultry feather meal (PFM), or their mixtures. Four birds per treatment were slaughtered at 42 days of age, and breast (Pectoralis major), keel, and tibia were collected for analyses. The inclusion of animal byproducts in quail diets was detected by 13C e 15N analyses in the tissues of the birds; however, it was not possible to specify which byproducts were used. It was concluded that quail meat can be certified by the technique of stable isotopes.

Características e potencial tecnológico da carne da capivara

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determination of Nitrite and Nitrate in Brazilian Meats Using High Shear Homogenization

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

CONTROLE DE Staphylococcus aureus em CHARQUES (JERKED BEEF) POR CULTURAS INICIADORAS

Jerked beef - JB - é um produto cárneo curado, salgado e seco ao sol, derivado de um típico produto cárneo brasileiro - o charque. Ambos carecem de estudos que orientem seu aprimoramento. Staphylococcus spp. têm sido reportado como o gênero predominante na microbiota do produto, o que evidencia o risco de desenvolvimento de linhagens enterotoxigênicas de S. aureus. Foram empregadas duas linhagens inócuas de estafilococos na elaboração de JB, a fim de avaliar sua influência sobre o desenvolvimento de S. aureus por mecanismo competitivo ou pela produção de bacteriocinas. Os resultados demonstraram que ambas inibiram o desenvolvimento do patógeno tanto in vitro como durante o processamento do produto. Não se observou produção de compostos inibitórios pelas linhagens iniciadoras, ficando a explicação para a inibição observada restrita ao mecanismo competitivo. Este trabalho permitiu demonstrar a possibilidade de aumentar a segurança e padronização de JB pelo emprego de culturas bacterianas selecionadas.

Botulismo de origem alimentar

O botulismo alimentar ocorre pela ingestão de toxinas pré-formadas pelo Clostridium botulinum, consideradas as mais potentes dentre as toxinas conhecidas. Caracteriza-se como uma doença de extrema gravidade, de evolução aguda, provoca distúrbios digestivos e neurológicos, em conseqüência à ingestão de diversos tipos de alimentos. As conservas caseiras estão entre os alimentos que oferecem maior risco à população consumidora. Os produtos de origem animal são frequentemente associados aos surtos da doença, destacando-se os embutidos, tais como salsichas, salames, presuntos e patês. Derivados do leite e enlatados, bem como produtos fermentados, são passíveis de provocar a intoxicação. As outras formas naturais da doença são botulismo por feridas e botulismo infantil, normalmente associado ao consumo de mel contendo esporos do Clostridium botulinum.