Action of food preservatives on 14-days dental biofilm formation, biofilm vitality and biofilm-derived enamel demineralisation in situ

AIMS The aims of this double-blind, controlled, crossover study were to assess the influence of food preservatives on in situ dental biofilm growth and vitality, and to evaluate their influence on the ability of dental biofilm to demineralize underlying enamel over a period of 14 days. MATERIALS AND METHODS Twenty volunteers wore appliances with six specimens each of bovine enamel to build up intra-oral biofilms. During four test cycles of 14 days, the subjects had to place the appliance in one of the assigned controls or active solutions twice a day for a minute: negative control 0.9 % saline, 0.1 % benzoate (BA), 0.1 % sorbate (SA) and 0.2 % chlorhexidine (CHX positive control). After 14 days, the biofilms on two of the slabs were stained to visualize vital and dead bacteria to assess biofilm thickness (BT) and bacterial vitality (BV). Further, slabs were taken to determine mineral loss (ML), by quantitative light-induced laser fluorescence (QLF) and transversal microradiography (TMR), moreover the lesion depths (LD). RESULTS Nineteen subjects completed all test cycles. Use of SA, BA and CHX resulted in a significantly reduced BV compared to NaCl (p < 0.001). Only CHX exerted a statistically significant retardation in BT as compared to saline. Differences between SA and BA were not significant (p > 0.05) for both parameters. TMR analysis revealed the highest LD values in the NaCl group (43.6 ± 44.2 μm) and the lowest with CHX (11.7 ± 39.4 μm), while SA (22.9 ± 45.2 μm) and BA (21.4 ± 38.5 μm) lay in between. Similarly for ML, the highest mean values of 128.1 ± 207.3 vol% μm were assessed for NaCl, the lowest for CHX (-16.8 ± 284.2 vol% μm), while SA and BA led to values of 83.2 ± 150.9 and 98.4 ± 191.2 vol% μm, respectively. With QLF for both controls, NaCl (-33.8 ± 101.3 mm(2) %) and CHX (-16.9 ± 69.9 mm(2) %), negative values were recorded reflecting a diminution of fluorescence, while positive values were found with SA (33.9 ± 158.2 mm(2) %) and BA (24.8 ± 118.0 mm(2) %) depicting a fluorescence gain. These differences were non-significant (p > 0.05). CONCLUSION The biofilm model permited the assessment of undisturbed oral biofilm formation influenced by antibacterial components under clinical conditions for a period of 14 days. An effect of BA and SA on the demineralization of enamel could be demonstrated by TMR and QLF, but these new findings have to be seen as a trend. As part of our daily diet, these preservatives exert an impact on the metabolism of the dental biofilm, and therefore may even influence demineralization processes of the underlying dental enamel in situ.

Potencial antifúngico, antioxidante e inibidor da produção de aflatoxina por extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis

A contaminação fúngica acarreta alterações na qualidade nutricional e no valor econômico de produtos alimentícios podendo causar danos patológicos em plantas, animais e humanos. A identificação da atividade antioxidante, antifúngica e antimicotoxinas, em extratos de microalgas com propriedade de inibir a multiplicação de fungos e subseqüente produção de micotoxinas abre a perspectiva de empregar substâncias mais eficientes e com maior ação específica contra estes microorganismos. Entre os compostos com propriedades inibidoras de radicais livres, de crescimento fúngico e produção de micotoxinas, destacam-se os compostos fenólicos, que podem inibir a atividade metabólica microbiana, dificultando a atividade de enzimas. Neste estudo foram avaliados o poder de inibição de multiplicação fúngica de Rhizopus oryzae e Aspergillus flavus pelos extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis, bem como sua atividade antioxidante, e a atividade antimicotoxinas da última microalga contra Aspergillus flavus. O conteúdo de fenóis totais foi em média 1000 µgfenóis/g Spirulina platensis e 600 µgfenóis/g Chlorella sp., sendo que o acido gálico e o cafeíco foram identificados como compostos majoritários na Spirulina platensis. As determinações de glicosamina (parede celular) e ergosterol (membrana celular) mostraram-se bons indicativos do desenvolvimento microbiano permitindo uma boa estimativa da inibição dele. O extrato fenólico de Spirulina platensis apresentou capacidade de inibir cerca de 50% a formação da parede e da membrana celular para ambos os fungos estudados e de 100% a produção de aflatoxina B1 até o 10º dia de cultivo do Aspergillus flavus. Além disso, o extrato metanólico de Spirulina platensis inativou 53,5% o DPPH reativo, limitou o escurecimento enzimático ocasionado pela peroxidase em 55% e inibiu a peroxidação lipídica em 46% após 14 dias de armazenamento sob luz. Estes resultados mostram que a ação antifúngica, antimicotoxinas e antioxidante está naturalmente presente em alguns tecidos microbianos e que encontrar a forma de extraí-los e aplicá-los como conservantes alimentícios é muito promissor para substituição aos antifúngicos e outros conservantes químicos.

Preservatives in food and food examination,

Mode of access: Internet.

Banana peel: an effective biosorbent for aflatoxins

This work reports the application of banana peel as a novel bioadsorbent for in vitro removal of five mycotoxins (aflatoxins (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2) and ochratoxin A). The effect of operational parameters including initial pH, adsorbent dose, contact time and temperature were studied in batch adsorption experiments. Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and point of zero charge (pHpzc) analysis were used to characterise the adsorbent material. Aflatoxins’ adsorption equilibrium was achieved in 15 min, with highest adsorption at alkaline pH (6–8), while ochratoxin has not shown any significant adsorption due to surface charge repulsion. The experimental equilibrium data were tested by Langmuir, Freundlich and Hill isotherms. The Langmuir isotherm was found to be the best fitted model for aflatoxins, and the maximum monolayer coverage (Q0) was determined to be 8.4, 9.5, 0.4 and 1.1 ng mg−1 for AFB1, AFB2, AFG1 and AFG2 respectively. Thermodynamic parameters including changes in free energy (ΔG), enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) were determined for the four aflatoxins. Free energy change and enthalpy change demonstrated that the adsorption process was exothermic and spontaneous. Adsorption and desorption study at different pH further demonstrated that the sorption of toxins was strong enough to sustain pH changes that would be experienced in the gastrointestinal tract. This study suggests that biosorption of aflatoxins by dried banana peel may be an effective low-cost decontamination method for incorporation in animal feed diets. © 2016 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group.

The International Symposium on Fungal Stress - ISFUS

Fungi play central roles in many biological processes, influencing soil fertility, decomposition, cycling of minerals, and organic matter, plant health, and nutrition. They produce a wide spectrum of molecules, which are exploited in a range of industrial processes to manufacture foods, food preservatives, flavoring agents, and other useful biological products. Fungi can also be used as biological control agents of microbial pathogens, nematodes or insect pests, and affect plant growth, stress tolerance, and nutrient acquisition. Successful exploitation of fungi requires better understanding of the mechanisms that fungi use to cope with stress as well as the way in which they mediate stress tolerance in other organisms. It is against this backdrop that a scientific meeting on fungal stress was held in São José dos Campos, Brazil, in October 2014. The meeting, hosted by Drauzio E. N. Rangel and Alene E. Alder-Rangel, and supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP), brought together more than 30 young, mid-career, and highly accomplished scientists from ten different countries. Here we summarize the highlights of the meeting.

Faulty sausage production causing methaemoglobinaemia

A family outbreak of methaemoglobinaemia following ingestion of sausages made using 'saltpetre' is reported. Saltpetre is a generic term for several potassium and sodium based compounds. On this occasion imprecise ordering led to the use of sodium nitrite rather than the usual potassium nitrate, with extremely serious consequences.

Degradação do perfil bioquímico de um concentrado de Nannochloropsis sp. durante o seu período de validade

As algas do género Nannochloropsis são microalgas marinhas que apresentam um perfil bioquímico único, principalmente no que é respeitante a lípidos, e uma vasta gama de compostos bioativos que possibilitam a sua aplicabilidade comercial em várias áreas biotecnológicas, destacando-se a alimentação e nutrição humana, indústria cosmética e farmacêutica, produção de biocombustíveis e a sua utilização em aquacultura. Em aquacultura, são usadas maioritariamente microalgas vivas, cuja produção representa elevados custos. Tem havido assim uma pesquisa de dietas alternativas, entre as quais os concentrados de microalgas se apresentam promissores. Os desafios atuais das empresas produtoras de concentrados de microalgas prendem-se com a conservação e armazenamento destes concentrados. Assim, neste trabalho foi proposto o estudo da influência da refrigeração, congelação e adição de conservantes a PhytoBloom Green Formula®, concentrado de Nannochloropsis sp. comercializado pela empresa Necton S.A., com o objetivo de averiguar a variação de parâmetros bioquímicos e organoléticos com a exposição do concentrado aos diferentes métodos de conservação. Pretendia-se assim observar se estes processos podem ser usados para aumentar o tempo de prateleira do concentrado em estudo. Para tal, foram avaliadas amostras recolhidas em três pontos temporais e analisados os seguintes parâmetros: perfil de ácidos gordos, quantificação de hidroperóxidos lipídicos, quantificação espectrofotométrica de clorofila a e carotenóides, bem como parâmetros organoléticos. Inicialmente, foi efetuada uma avaliação de diferentes parâmetros organoléticos, não se observando variações relevantes entre amostras das diferentes condições. Assim, foi posteriormente realizada a avaliação bioquímica. Primeiramente, foi efetuada a quantificação de ácidos gordos por GC-FID das diferentes amostras, nas quais não se observou diferenças significativas entre as condições experimentais. Foi também efetuado um ensaio de FOX II, que permitiu avaliar o grau de peroxidação lipídica de cada amostra por quantificação de hidroperóxidos lipídicos formados. As amostras nas quais houve adição de conservantes apresentaram um teor menor de hidropéroxidos lipídicos, permitindo inferir que a ação dos conservantes com propriedades antioxidantes permitiu uma melhor conservação da amostra. Quando se determinou a concentração de clorofila a e de carotenóides verificou-se que, em ambos os casos, a congelação conduziu a uma estabilização da concentração destes pigmentos. No entanto, os melhores resultados foram obtidos usando a combinação de congelação com adição de conservantes. Estes resultados, embora promissores, carecem de uma confirmação por um novo estudo, completando com análises com maior rigor e sensibilidade associados, no sentido de se verificar qual o método mais vantajoso para a extensão do tempo de prateleira de PhytoBloom Green Formula®.

Degradação do perfil bioquímico de um concentrado de Nannochloropsis sp. durante o seu período de validade

As algas do género Nannochloropsis são microalgas marinhas que apresentam um perfil bioquímico único, principalmente no que é respeitante a lípidos, e uma vasta gama de compostos bioativos que possibilitam a sua aplicabilidade comercial em várias áreas biotecnológicas, destacando-se a alimentação e nutrição humana, indústria cosmética e farmacêutica, produção de biocombustíveis e a sua utilização em aquacultura. Em aquacultura, são usadas maioritariamente microalgas vivas, cuja produção representa elevados custos. Tem havido assim uma pesquisa de dietas alternativas, entre as quais os concentrados de microalgas se apresentam promissores. Os desafios atuais das empresas produtoras de concentrados de microalgas prendem-se com a conservação e armazenamento destes concentrados. Assim, neste trabalho foi proposto o estudo da influência da refrigeração, congelação e adição de conservantes a PhytoBloom Green Formula®, concentrado de Nannochloropsis sp. comercializado pela empresa Necton S.A., com o objetivo de averiguar a variação de parâmetros bioquímicos e organoléticos com a exposição do concentrado aos diferentes métodos de conservação. Pretendia-se assim observar se estes processos podem ser usados para aumentar o tempo de prateleira do concentrado em estudo. Para tal, foram avaliadas amostras recolhidas em três pontos temporais e analisados os seguintes parâmetros: perfil de ácidos gordos, quantificação de hidroperóxidos lipídicos, quantificação espectrofotométrica de clorofila a e carotenóides, bem como parâmetros organoléticos. Inicialmente, foi efetuada uma avaliação de diferentes parâmetros organoléticos, não se observando variações relevantes entre amostras das diferentes condições. Assim, foi posteriormente realizada a avaliação bioquímica. Primeiramente, foi efetuada a quantificação de ácidos gordos por GC-FID das diferentes amostras, nas quais não se observou diferenças significativas entre as condições experimentais. Foi também efetuado um ensaio de FOX II, que permitiu avaliar o grau de peroxidação lipídica de cada amostra por quantificação de hidroperóxidos lipídicos formados. As amostras nas quais houve adição de conservantes apresentaram um teor menor de hidropéroxidos lipídicos, permitindo inferir que a ação dos conservantes com propriedades antioxidantes permitiu uma melhor conservação da amostra. Quando se determinou a concentração de clorofila a e de carotenóides verificou-se que, em ambos os casos, a congelação conduziu a uma estabilização da concentração destes pigmentos. No entanto, os melhores resultados foram obtidos usando a combinação de congelação com adição de conservantes. Estes resultados, embora promissores, carecem de uma confirmação por um novo estudo, completando com análises com maior rigor e sensibilidade associados, no sentido de se verificar qual o método mais vantajoso para a extensão do tempo de prateleira de PhytoBloom Green Formula®.

Validação de um método de cromatografia de alta eficiência para determinação de conservantes em géneros alimentícios

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

“Effect of spice oleoresins in microbial decontamination and their potential application in quality stabilization of Tuna (Euthynnus affinis) during storage”

Unprocessed seafood harbor high number of bacteria, hence are more prone to spoilage. In this circumstance, the use of spice in fish for reduction of microorganism can play an important role in seafood processing. Many essential oils from herbs and spices are used widely in the food, health and personal care industries and are classified as GRAS (Generally regarded as safe) substances or are permitted food additives. A large number of these compounds have been the subject of extensive toxicological scrutiny. However, their principal function is to impart desirable flavours and aromas and not necessarily to act as antimicrobial agents. Given the high flavour and aroma impact to plant essential oils, the future for using these compound as food preservatives lies in the careful selection and evaluation of their efficacy at low concentrations but in combination with other chemical preservatives or preservation processes. For this reason they are worth of study alone or in combination with processing methods in order to establish if they could extend the shelf-life of foods. In this study, the effect of the spices, clove, turmeric, cardamom, oregano, rosemary and garlic in controlling the spoilage and pathogenic bacteria is investigated. Their effect on biogenic amine formation in tuna especially, histamine, as a result of bacterial control is also studied in detail. The contribution of spice oleoresin in the sensory and textural parameters is investigated using textural profile analysis and sensory panel. Finally, the potential of spices in quality stabilization and in increasing the shelf–life of tuna during frozen storage is analysed

Qualidade microbiológica e ocorrência de leveduras em bebidas lácteas fermentadas, com adição de polpas de frutas, comercializada na região de São José do Rio Preto - SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade microbiológica e ocorrência de leveduras em leite pasteurizado tipos A, B e C

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Qualidade físcio-química e microbiológica de refrigerantes sabor guaraná em embalagens PET-2000mL e ocorrência de leveduras

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Qualidade microbiológica e ocorrência de leveduras em diferentes amostras de queijo tipo minas frescal

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Ação antibacteriana de associações de antimicrobianos: nisina, óleos essenciais e compostos majotitários

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB