Diversidade e resistência ao processo de liofilização de estirpes de Lactococcus lactis de ecossistemas distintos

Abstract

O processo de liofilização é o método mais utilizado na conservação da viabilidade de bactérias do ácido láctico. Entretanto, a viabilidade de muitas estirpes é comprometida após o processo de liofilização. Assim, para investigar se estirpes de Lactococcus lactis isoladas em ecossistemas não lácteos são mais tolerantes que as de ambiente lácteo, ao processo de liofilização, primeiramente foi investigada a diversidade de estirpes de L. lactis em diferentes ecossistemas, e a possibilidade de isolar essas estirpes. A detecção de estirpes de L. lactis pela técnica de eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) foi observada em todas as amostras analisadas. Entretanto, o isolamento dessas estirpes só foi possível nas amostras de leite de vaca da raça Holandesa, de búfala, e de cabra e em silagens de capim-braquiaria e de amendoim forrageiro. Dentre as estirpes isoladas, a estirpe isolada de leite de búfala (LBU. 1) foi detectada pela técnica de citometria de fluxo e também pelo método de contagem em placa, como sendo a estirpe mais tolerante ao processo de liofilização. Já a estirpe de L. lactis isolada de leite de vaca (LVA. 2) foi a mais sensível ao processo de liofilização. Pelo fato da estirpe de L. lactis LVA. 2 ser a mais sensível ao processo de liofilização, e também por acumular mais glutationa reduzida (GSH) do que as outras estirpes, essa cultura foi selecionada para estudar a influência das condições de cultivo no acúmulo de GSH, expressão do gene gshR e na resistência ao processo de liofilização. O acúmulo de glutationa por L. lactis LVA. 2 não confere proteção aparente às células após o processo de liofilização. As condições de cultivo avaliadas (cultivo aeróbio estático, aeróbio com agitação, meio anaeróbio e aeróbio estático com adição de NaCl) permitiram acúmulo acentuado de GSH em relação ao cultivo aeróbio estático, que é a condição de cultivo comumente empregada para L. lactis. A expressão do gene gshR, exceto no cultivo com a adição de NaCl, foi consistente com as condições de cultivo. Entretanto, o cultivo com a adição de NaCl foi a condição que conferiu maior proteção às células após a liofilização. Um estudo mais minucioso deverá ser realizado para verificar como realmente GSH atua em L. lactis LVA. 2.

The lyophilization process is the method used to preserve viability of lactic acid bacteria. However, the viability of many strains is compromised after the lyophilization process. Therefore, to investigate if strains of Lactococcus lactis isolated from non- dairy ecosystems are more tolerant than the dairy environment, to the lyophilization process, we first investigated the diversity of strains of L. lactis in different ecosystems, and the ability to isolate these strains. The detection of strains of L. lactis by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) was observed in all samples. However, isolation of these strains was possible only in milk samples from Holstein cows, female buffalo milk, goat milk and grass and forage peanut silage. Among the isolated strains, the strain isolated from female buffalo milk (LBU. 1) was detected by flow cytometry and also by plate counting method, as being the most tolerant strain lyophilization process. In contrast, the strain of L. lactis isolated from cow milk (LVA. 2) was the most sensitive to lyophilization. Because the strain of L. lactis LVA. 2 was more sensitive to lyophilization process and also accumulated more reduced glutathione (GSH) than the other strains, this culture has been selected to study the influence of culture conditions on the accumulation of GSH, gene expression gshR and resistance to the lyophilization process. The accumulation of glutathione by L. lactis LVA. 2 does not protects apparently cells after lyophilization. Growing conditions evaluated (static aerobic, aerobic with agitation, anaerobic and aerobic static with added NaCl) allowed an accentuated accumulation of GSH compared to static aerobic, which is the cultivation condition commonly used to L. lactis. 2. Expression of gene gshR, except in cultivation with addition of NaCl, was consistent with the growing conditions. However, cultivation with addition of NaCl was the condition that conferred greater protection to cells after lyophilization. A more detailed study should be conducted to see how exactly GSH acts on L. lactis LVA. 2.