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Type: Dissertação
Title: Avaliação da eficácia de bacteriófagos na redução de Pseudomonas fluorescens e seu efeito na vida de prateleira de queijo Minas Frescal
Author: Oliveira, Felipe Gomes da Costa
First Advisor: Húngaro, Humberto Moreira
Co-Advisor: Lopes, Maryoris Elisa Soto
Co-Advisor: Sant'Anna, Anderson de Souza
Referee Member: Ribeiro, João Batista
Referee Member: Vidigal, Pedro Marcus Pereira
Referee Member: Almeida, Felipe Alves de
Resumo: O queijo Minas Frescal (QMF) é um dos queijos mais produzidos e consumidos no Brasil. Entretanto, esse tipo de queijo apresenta vida de prateleira curta devido à facilidade de contaminação microbiana durante o processo produtivo. A deterioração microbiana de QMF ocorre, principalmente, por crescimento de bactérias psicrotróficas, que podem crescer e produzir enzimas proteolíticas e lipolíticas mesmo em temperaturas de 4°C. Neste sentido, o gênero Pseudomonas merece destaque devido a sua frequência de isolamento e problemas relacionados ao seu crescimento em leite e derivados. Esse estudo teve como objetivo avaliar a atividade de bacteriófagos líticos no controle de Pseudomonas fluorescens artificialmente inoculada em queijo Minas Frescal a fim de reduzir a deterioração e ampliar a vida de prateleira deste produto lácteo. Foram utilizados dois bacteriófagos líticos (UFJF_PfDIW6 e UFJF_PfSW6) e uma estirpe de P. fluorescens (UFV 041) nos experimentos. Inicialmente, os fagos foram avaliados quanto à estabilidade em salmoura (23% de NaCl e pH 5,3) durante 28 dias. As titulações dos fagos UFJF_PfDIW6 e UFJF_PfSW6 permaneceram constantes ao longo do armazenamento da salmoura a 10°C: 7,0 e 4,0 Log UFP/mL, respectivamente. Em seguida, avaliou-se a influência da adição dos fagos na redução das contagens bacterianas em queijo. Foram preparados microqueijos inoculados com 104 UFC/mL de bactéria e adição combinada dos bacteriófagos UFJF_PfSW6 (106 UFP/mL) e UFJF_PfDIW6 (109 UFP/mL) via leite, massa ou salmoura. Observou-se diferenças estatísticas significativas (p<0,05) entre a contagem de bactérias em microqueijos adicionados ou não de bacteriófagos apenas aos 3 dias de armazenamento refrigerado. O tratamento com fagos reduziu em torno de 1,1 a 1,5 Log UFC/g nos microqueijos após esse período de armazenamento independente da forma de adição dos vírus. Entretanto, a eficiência dos fagos na redução bacteriana foi diminuindo ao longo do armazenamento, atingindo valores de 0,1 e 0,2 Log UFC/g aos 28 dias. Dessa forma, avaliou-se o efeito dos fagos na contagem de P. fluorescens adicionados via salmoura em queijos fabricados em macroescala, considerando diferentes cargas microbianas e temperaturas de armazenamento (103 UFC/g e 10 ºC; 103 UFC/g e 4 ºC; 107 UFC/g e 10 ºC). Observou-se que P. fluorescens cresceu rapidamente nos queijos mesmo quando em baixa carga microbiana inicial e baixa temperatura de armazenamento, atingindo contagens acima de 108 UFC/g entre 7 e 14 dias. O tratamento com fagos apresentou baixa eficácia no controle de P. fluorescens em QMF produzido em macroescala, com exceção da condição experimental de inóculo de 103 UFC/g e 4 ºC em que os fagos provocaram reduções > 1,0 Log UFC/g aos 3 dias de armazenamento. Entretanto, ao longo do período de armazenamento esse efeito foi reduzido. Portanto, a adição de fagos não foi capaz de reduzir de forma efetiva a contagem de P. fluorescens nos queijos e, consequentemente, não controlou a atividade proteolítica causada pela bactéria. As amostras de queijo contaminadas apresentaram uma rápida degradação de proteínas, demonstrada pela variação no índice de profundidade e extensão de 1,7 a 20,9% e 4,1 a 24,4%, respectivamente. A degradação de lipídeos também foi observada por meio do aumento da acidez titulável, com gasto acima de 2 mg KOH/g na neutralização da gordura ao final do armazenamento. Outro importante resultado desse estudo foi a capacidade de sobrevivência de P. fluorescens em salmoura. Apesar da redução na contagem inicialmente inoculada ao longo do tempo, contagens de 2,4 Log UFC/mL foram obtidas após 40 dias de armazenamento da salmoura a 10 ºC. Os fagos também não foram capazes de reduzir a contagem bacteriana em salmoura. Portanto, os bacteriófagos estudados não foram eficazes no controle da deterioração do QMF por P. fluorescens, bem como, na redução dessa bactéria em salmoura, uma importante fonte de contaminação microbiana de queijos. Novos estudos devem ser realizados a fim de elucidar as influências da matriz/alimento da interação bacteriófago-bactéria, influências do estado fisiológico da bactéria no processo de infecção, bem como, influência do NaCl a infectividade dos fagos utilizados nesse estudo. Indica-se também a avaliação da aplicação de bacteriófagos em outros derivados lácteos.
Abstract: Minas Frescal cheese (QMF) is one of Brazil's most produced and consumed cheeses. However, this type of cheese has a short shelf life due to the ease of microbial contamination during production. Microbial deterioration of QMF occurs mainly through the growth of psychrotrophic bacteria, which can grow and produce proteolytic and lipolytic enzymes even at temperatures of 4°C. In this sense, the genus Pseudomonas deserves attention due to its isolation frequency and problems related to its growth in milk and dairy products. This study aimed to evaluate the activity of lytic bacteriophages in controlling Pseudomonas fluorescens in Minas Frescal cheese to reduce spoilage and extend the shelf life of this dairy product. The experiments used two lytic bacteriophages (UFJF_PfDIW6 and UFJF_PfSW6) and a strain of P. fluorescens (UFV 041). Initially, the phages were evaluated for brine stability (23% NaCl and pH 5.3) for 28 days. The titer of phages UFJF_PfDIW6 and UFJF_PfSW6 remained constant throughout storage, at 7,0 and 4,0 Log PFU/mL, respectively. Next, the influence of adding phages to cheese on the reduction of bacteria was evaluated. Microcheeses were prepared and inoculated with 104 CFU/mL of bacteria, and the bacteriophages UFJF_PfSW6 (106 PFU/mL) and UFJF_PfDIW6 (109 PFU/mL) via milk, dough, or brine. Statistically significant differences (p<0.05) were observed between the bacterial count in micro cheeses with or without bacteriophages added only after three days of refrigerated storage. Phage treatment reduced around 1,1 to 1,5 Log CFU/g in micro cheeses after this storage period, regardless of how the viruses were added. However, the efficiency of phages in bacterial reduction decreased throughout storage, reaching values of 0,1 and 0,2 Log CFU/g at 28 days. In this way, the effect of phages on the count of P. fluorescens added via brine to cheeses manufactured on was evaluated considering different microbial loads and storage temperatures (103 CFU/g and 10 ºC; 103 CFU/g and 4 ºC; 107 CFU /g and 10 ºC). It was observed that P. fluorescens grew rapidly in cheeses even at low microbial loads and low storage temperatures, reaching counts above 108 CFU/g between 7 and 14 days. Phage treatment showed low efficacy in controlling P. fluorescens in QMF produced on a macro scale, except in the experimental condition of inoculum of 103 CFU/g and 4 ºC in which the phages caused reductions > 1,0 Log CFU/g at 3 days of storage. However, over the storage period, this effect was reduced. Therefore, adding phages could not effectively reduce the P. fluorescens count in cheeses and, consequently, did not interfere with the deterioration process. The extension and depth indices, which measure protein degradation, reached values above 20% after 28 days, regardless of the storage temperature and whether or not phages were added to the cheeses. Lipid degradation was also observed through increased titratable acidity, with over 2 mg KOH/g expenditure to neutralize fat at the end of storage. Another important result of this study was the survival capacity of P. fluorescens in brine. Despite the reduction in the initially inoculated count over time, counts of 2,4 Log CFU/mL were obtained after 40 days of storage at 10 ºC. Phages were also unable to reduce bacterial counts in brine. Therefore, the bacteriophages studied were ineffective in controlling the deterioration of QMF by P. fluorescens and in reducing these bacteria in brine, an important source of cheese contamination. New studies must be carried out to elucidate the influences of the matrix/food on the bacteriophage-bacteria interaction, the influences of the physiological state of the bacteria on the infection process, and the influence of NaCl on the infectivity of the phages used in this study. It is also recommended to analyze the application of bacteriophages in other dairy products.
Keywords: Psicrotróficos
VÍrus
Queijo fresco
Biocontrole
Psychrotrophs
Phages
Viruses
Control
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Farmácia
Program: Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia do Leite e Derivados
Access Type: Acesso Aberto
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16974
Issue Date: 14-Dec-2023
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