Diversidade bacteriana e impacto de um coquetel de bacteriófagos no crescimento de bactérias isoladas de um produto minimamente processado

Abstract

Bacteriófagos também chamados de fagos são vírus que infectam somente células bacterianas. Fagos são divididos em grupos com base no seu ciclo de replicação, o ciclo lítico que causa a lise da bactéria hospedeira com a liberação de múltiplas partículas do fago (vírion), e o ciclo lisogênico onde o DNA do fago é incorporado ao genoma de seu hospedeiro, não resulta na lise do hospedeiro. Fagos líticos apresentam potencial para aplicação na indústria de alimentos como agentes de biocontrole, biopreservativos. Os fagos também foram propostos como alternativas aos antibióticos na agropecuária. Duas características dos fagos que os tornam potenciais ferramentas para biossegurança de alimentos são que eles não apresentam risco para células de eucariotos e possuem alta especificidade de hospedeiro, não interferindo com a microbiota mutualística e comensal. Esse trabalho avaliou diversidade da comunidade bacteriana cultivável de uma salada no pote (ready-to-eat/RTE) produzida em Viçosa-MG, o impacto in vitro de bacteriófagos de Escherichia coli (E.coili) e Staphylococcus aureus (S. aureus) nesses isolados bacterianos, e o perfil de resistência aos antibióticos desses isolados. Para isso foi realizado isolamento de bactérias do RTE, sequenciamento dos isolados pela plataforma Illumina miseq, e curvas de crescimento de densidade óptica dos isolados em contato com diferentes concentrações (MOI) do coquetel de fagos. Foram obtidos 213 isolados bacterianos, foi observado que o coquetel de bacteriófagos montado foi capaz de inibir o crescimento de apenas 2 dos 43 isolados testados. Com os resultados obtidos nesse trabalho foi possível concluir que havia presença de bactérias patogênicas no RTE e que o coquetel de bacteriófagos de E.coli e S. aureus não foi capaz de reduzir o crescimento de bactérias diferentes das quais esses fagos foram prospectados.

Bacteriophages, also called phages, are viruses that infect only bacterial cells. Phages are divided into two groups based on their replication cycle, the lytic cycle that causes lysis of the host bacterium with the release of multiple phage particles (virion). And the lysogenic cycle where the phage DNA is incorporated into the genome of its host which in turn does not result in host lysis. Lithic phages present a potential for application in food industry as biocontrol agents and biopreservatives. Phages were also proposed as alternatives to antibiotics in livestock. Two characteristics of the phages that make them potential tools for food biosafety are that they present no risk to eukaryotic cells and have high host specificity, not interfering with the mutualistic and commensal microbiota. This work evaluated the diversity of the bacterial community of a minimally processed salad (ready-to-eat - RTE) produced in Viçosa-MG, the in vitro impact of Escherichia coli (E.coili) and Staphylococcus aureus (S. aureus) bacteriophages on these bacterial isolates, and the antibiotic resistance profile of these same isolates. Thereunto, bacterial isolation from the RTE sample, sequencing of the obtained isolates in Illumina miseq platform, and optical density growth curves of these isolates in contact with different concentrations (MOI) of the phage cocktail. A total of 213 bacterial isolates were obtained. It was observed that the bacteriophage cocktail assembled was able to inhibit the growth of only 2 of the 43 isolates tested. With the results achieved in this work it was possible to conclude that there was presence of pathogenic bacteria present in the RTE and that the bacteriophage cocktail of E.coili and S. aureus was not able to reduce the growth of different bacteria from which these phages were prospected.