Biofilme multiespécie formado pela microbiota contaminante do leite cru

Abstract

A formação de biofilmes nas indústrias de alimentos é caracterizada, inicialmente, pelo acúmulo de materiais orgânicos em superfícies, sobre as quais comunidades bacterianas podem se formar. Estas estruturas tornam as células mais resistentes e de difícil remoção durante o processo de higienização e representam fonte potencial de contaminação dos alimentos. Objetivou-se neste estudo, avaliar a formação de biofilmes multiespécie em cupons de aço inoxidável pela microbiota contaminante do leite cru e analisar sua diversidade. Foram utilizadas duas amostras de leite, um recém-ordenhado e outro granelizado, com contaminação média de 10 4 UFC/mL e 10 6 UFC/mL de aeróbios mesófilos, respectivamente. Cupons de aço inoxidável foram mantidos imersos no leite a 7 + 2 oC e, a cada dois dias, o leite cru foi trocado por outro de mesma procedência. A formação do biofilme foi acompanhada por contagem padrão em placas das células sésseis e por microscopia de epifluorescência ao longo de 10 dias. No décimo dia, os biofilmes foram observados também por microscopia confocal a laser para determinar a estrutura em seu estado hidratado e visualizar a viabilidade celular. Para analisar a diversidade do biofilme multiespécie, foi utilizada a Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE). As bandas de DNA foram obtidas após amplificação do material genético extraído das células do biofilme utilizando oligonucleotídeos universais para o domínio Bacteria. O número de células sésseis no biofilme formado a partir do leite recém-ordenhado alcançou contagem de 10 5 UFC/cm 2 de psicrotróficos no décimo dia, enquanto o biofilme formado na presença do leite granelizado atingiu 10 6 UFC/cm 2 . A partir do 4o dia de incubação foi observado, pela microscopia de epifluorescência, nos cupons imersos no leite granelizado, aglomerados celulares que possivelmente se tratavam de biofilme, enquanto nos cupons imersos no leite recém- ordenhado essas estruturas foram observadas a partir do 8o dia. Nos cupons que ficaram imersos no leite recém-ordenhado não se visualizou biofilme pela microscopia confocal a laser, enquanto que cupons imersos no leite granelizado foram observados biofilmes com espessuras em torno de 18 μm, com células viáveis desde a base até o ápice. Houve similaridade de 85 % entre a comunidade do biofilme formado na presença das amostras de leite utilizadas. Entretanto, no biofilme formado pela microbiota contaminante do leite recém-ordenhado, a diminuição na diversidade foi observada ao longo dos dias 6, 8 e 10 de incubação, enquanto no biofilme formado pela microbiota contaminante do leite granelizado a diversidade aumentou ao longo do tempo de incubação. Pode-se concluir que a microbiota contaminante do leite cru refrigerado pode se aderir nas superfícies de aço inoxidável e formar biofilmes multiespécies e o grau de contaminação influencia no tempo de formação dessas estruturas.

The formation of biofilms in the food industry is characterized initially by the accumulation of organic materials on surfaces on which bacterial communities can form. These structures make the cells more resistant and difficult to remove during the hygiene process and represent a potential source of food contamination. The objective of this study was to evaluate the formation of multispecies biofilms in stainless steel coupons by the contaminating microbiota of raw milk and to analyze its diversity. It used two milk samples, one freshly milked and the other bulk tanks, with a mean contamination of 10 4 CFU/mL and 10 6 CFU/mL of mesophilic aerobes, respectively. Stainless steel coupons were kept immersed in the milk at 7 ± 2 oC and, every two days, raw milk was exchanged for another of the same origin. Biofilm formation was monitored by standard counting on sessile cells and by epifluorescence microscopy over 10 days. On the tenth day, biofilms were also observed by laser confocal microscopy to determine the structure in its hydrated state and visualize cell viability. In order to analyze the diversity of the multispecies biofilm, Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) was used. The DNA bands were obtained after amplification of the genetic material, extracted from the biofilm cells and using universal oligonucleotides for the Bacteria domain. The number of sessile cells in the biofilm formed from the freshly milked milk reached a count of 10 5 CFU/cm 2 of psychrotrophs on the tenth day, while the biofilm formed in the presence of the bulk tanks milk reached 10 6 CFU/cm 2 . From the 4 th day of incubation was observed by epifluorescence microscopy, in the coupons immersed in the bulk tanks milk, cell agglomerates that were possibly biofilms, while in the coupons immersed in the freshly milked milk these structures were observed from the 8 th day. In the coupons that were immersed in the freshly milked milk, no biofilm was visualized by laser confocal microscopy, while coupons immersed in the bulk tanks milk were observed biofilms with thicknesses around 18 μm, with viable cells from the base to the apex. There was a similarity de 85% between the community of the biofilm formed in the presence of the milk samples used. However, in the biofilm formed by the contaminating microbiota of freshly milked milk, a decrease in diversity was observed throughout days 6, 8 and 10 of incubation, while in the biofilm formed by the contaminating microbiota of bulk tanks milk the diversity increased over the time of incubation. It can be concluded that the contaminating microbiota of the refrigerated raw milk can adhere to the stainless steel surfaces and form multispecies biofilms and the degree of contamination influences the formation time of these structures.