Influência das condições de temperatura e pH na sensibilidade de Salmonella Typhimurium à ação de bacteriocinas associadas à EDTA

Abstract

Salmonella é um importante patógeno na área de microbiologia de alimentos e assim como outras bactérias gram-negativas é naturalmente resistente à ação de lantibióticos, como nisina e bovicina HC5. Todavia, a associação com o EDTA é utilizada com sucesso na sensibilização de bactérias gram-negativas à ação destes peptídeos antimicrobianos, por atuar na desestabilização da membrana externa. A ação das bacteriocinas é influenciada por diversos fatores, como temperatura e pH, e embora estas condições ambientais também promovam respostas adaptativas nos micro-organismos, pouco é conhecido sobre o efeito na ação das bacteriocinas, particularmente de bovicina HC5. Neste trabalho, foi avaliada a influência das condições ambientais na sensibilidade de Salmonella Typhimurium à ação de nisina ou bovicina HC5 associadas à EDTA. Nisina exibiu atividade bactericida em ampla faixa de temperatura e pH, enquanto bovicina HC5 atuou como agente bacteriostático na maioria das condições utilizadas e exibiu atividade bactericida somente em condições ambientais específicas. Além disso, foi observado que as células pré-adaptadas em condições específicas de temperatura e pH (pH 6,9 e 39,9 °C e pH 7,2 e 27,5 °C) demonstraram maior tolerância ao tratamento com nisina e EDTA, tendo sido detectadas modificações celulares neste grupo de células, relacionadas à membrana celular e à camada de lipopolissacarídeos (LPS), por meio de espectroscopia de infravermelho com transformada de viiiFourier (FT-IR). Este comportamento não foi evidenciado com o uso de bovicina HC5, bem como a tolerância cruzada entre estes lantibióticos. Estes resultados indicam que as condições ambientais devem ser consideradas para aplicação de nisina ou bovicina HC5 associadas à EDTA, e que o uso de ambos os lantibióticos pode ser uma alternativa para garantir a segurança contra S. Typhimurium.

Salmonella is an important pathogen in food microbiology and as well as the other Gram-negative bacteria is naturally resistant to the action of lantibiotics, such as nisin and bovicin HC5. However, the association with the EDTA is successfully employed in the sensitization of Gram-negative bacteria to the action of antimicrobial peptides, for acting in the destabilization of the outer membrane. The action of bacteriocins is influenced by several factors, such as temperature and pH, and although these environmental conditions also promote the adaptive response in microorganism, little is known about the effect on the action of bacteriocin, particularly for bovicin HC5. In this work, we evaluated the influence of environmental conditions of temperature and pH on the sensibility of Salmonella Typhimurium to the action of nisin or bovicin associated to EDTA. Nisin to exhibited bactericidal activity in broad range of temperature and pH, while bovicin HC5 acted as bacteriostatic agent in the most conditions utilized and exhibited bactericidal activity in specific environmental conditions. Moreover, was observed that cells pre-adapted in specific conditions of temperature and pH (pH 6.9 e 39.9 °C e pH 7.2 e 27.5 °C) demonstrated greater tolerance to treatment with nisin associated to EDTA. It was detected cellular modifications in this cell group, related to to cell membrane and the lipopolysaccharide layer (LPS), by Fourier transform infrared spectroscopy (FT- IR). This behavior was not evidenced with use of bovicin HC5, as well as the xcross-tolerance between these lantibiotics. These results indicate that the environmental conditions should be considered for application of nisin or bovicin HC5 associated to EDTA and the use of both lantibiotics can be an alternative for ensure safety against Salmonella Typhimurium.