Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://locus.ufv.br//handle/123456789/494
Tipo: Tese
Título: Diversidade genética e fenotípica de bactérias propiônicas lácteas autóctones isoladas no Brasil
Título(s) alternativo(s): Genetic and phenotypic diversity of autochtonous dairy propionibacteria isolated in Brazil
Autor(es): Freitas, Rosângela de
Primeiro Orientador: Carvalho, Antônio Fernandes de
Primeiro coorientador: Thierry, Anne
Segundo coorientador: Nero, Luís Augusto
Primeiro avaliador: Valance-bertel, Florence
Segundo avaliador: Cunha, Luciana Rodrigues da
Abstract: As bactérias propiônicas lácteas, principalmente a espécie P. freudenreichii, apresentam um papel importante na tecnologia de produção de queijos do tipo suíço, uma vez que os produtos do seu metabolismo contribuem para o desenvolvimento de flavor e olhaduras nos queijos. Os objetivos deste estudo foram I) avaliar um método alternativo de enumeração de bactérias propiônicas, a fim de desenvolver uma metodologia segura e prática para ser empregada por indústrias de lacticínios, e II) caracterizar a diversidade genotípica e fenotípica de cepas Propionibacterium lácteas autóctones de fazendas do Campo das Vertentes, Minas Gerais, Brasil. Na primeira etapa deste estudo, cepas de referência de Propionibacterium spp., culturas starter comercial, e também amostras de queijo tipo Emmental foram submetidas a enumeração de propionibactéria utilizando agar lítio glycerol (LG) e placas PetrifilmTM Aerobic Count (AC) adicionadas de caldo LG. Os resultados obtidos indicam a adequação das placas PetrifilmTM AC adicionadas de caldo LG para enumeração de bactérias propiônicas, como uma ferramenta de monitoramento na indústria láctea. Entretanto, devido ao tempo requerido para o isolamento e purificação das bactérias isoladas a partir do sistema Petrifilm, o agar LG foi selecionado para a segunda parte do trabalho. Em seguida, propionibactérias lácteas foram isoladas de amostras de leite cru, solo, silagem e pastagem provenientes de cinco fazendas. Os isolados foram identificados por Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) e a diversidade genotípica foi caracterizada por Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and Pulsed-field Gel Eletrophoresis (PFGE). Cepas identificadas como P. freudenreichii foram investigadas com relação à diversidade fenotípica baseado em atividades enzimáticas (fermentação de lactose e redução de nitrato) e pela capacidade por parte das cepas em formar compostos de aroma. Além disso, a relação filogenética de cepas P. freudenreichii foi investigado por Multilocus Sequence Typing (MLST), baseado em um esquema MLST existente. Do total de 71 xiiisolados apresentando caracteríticas morfológicas compatíveis com o gênero Propionibacterium, 50 foram efetivamente identificados como propionibactéria, no qual 25 P. freudenreichii, 22 P. jensenii e 3 P. acidipropionici. RAPD e PFGE distinguiram 27 e 31 perfis de bandas, respectivamente, demonstrando que o PFGE foi mais efetivo na discriminação das amostras e sugerindo que cada fazenda representa um nicho específico. Dentre as 18 cepas de P. freudenreichii provenientes de 3 fazendas das 5 analisadas por MLST, dois Sequence Type (ST) foram identificados, ambos anteriormente descritos no esquema MLST para a espécie. Estes ST não foram relacionados a nenhuma fonte específica e estavam aleatoriamente distribuídos na árvore filogenética. As cepas demonstraram baixo nível de diversidade nucleotídica. Com relação às atividades enzimáticas, dois fenótipos adicionais ( P+ e P- ) foram identificados, juntamente com os fenótipos clássicos (lac-/nit+ para P. freudenreichii subsp. freudenreichii e lac+/nit- para P. freudenreichii subsp shermanii). Não houve correlação entre a capacidade destas cepas em fermentar a lactose e reduzir o nitrato. Adicionalmente, não se observou correlação entre o perfil fenotípico e a capacidade de produção de compostos voláteis. Estes resultados sugerem que o ambiente das fazendas e de produção de leite constitui um reservatório natural de cepas de Propionibacterium. As cepas isoladas apresentam alto potencial para futuras aplicações como cultura secundária para aplicação em queijos.
Dairy propionibacteria, specially the species P. freudenreichii, play an important role in the process of production of the Swiss-type cheeses, by the production of metabolites contributing to the development of flavour and eyes in the cheeses. The aims of this work were I) to evaluate an alternative procedure to enumerate propionibacteria to develop a reliable and practical methodology to be employed by dairy industries, and II) to characterize the genotypic and phenotypic diversity of autochtonous dairy Propionibacterium strains from dairy farms situated in Campo das Vertentes, Minas Gerais, Brazil. For the first part, Propionibacterium spp. type strains, commercial starter cultures, and also Emmental-type cheeses samples were subjected to propionibacteria enumeration using Lithium Glycerol (LG) agar, and PetrifilmTM Aerobic Count (AC) plates added to LG broth. The obtained results indicate the adequancy of Petrifilm TM AC plates added to LG broth for the enumeration of propionibacteria as a monitoring tool in the dairy industry. However, due to the time required for the isolation and purification of the bacteria from the Petrifilm system, the LG agar was selected for the second part of this work. Subsequently, dairy propionibacteria provided of raw milk, soil, silage and pasture from five farms were isolated. The isolates were identified by specific Polymerase Chain Reaction (PCR), and their genotypic diversity was characterized by Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and Pulsed-field Gel Eletrophoresis (PFGE). For strains identified as P. freudenreichii, we were investigated their phenotypic diversity based both on the enzymatic activities (fermentation of lactose and reduction of nitrate), and their capacity to form aromatic compounds. Moreover, the phylogenetic relation of P. freudenreichii strains was investigated by Multilocus Sequence Typing (MLST) following an existing MLST scheme. Of 71 isolates presenting same morphologic characteristics as Propionibacterium genus, 50 were effectively identified as propionibacteria, from which 25 were P. freudenreichii, 22 were P. jensenii and 3 were P. acidipropionici. RAPD and PFGE profiles distingued 27 and 31 band profiles respectively, demonstrated that the PFGE was more effective to discriminated the samples and suggesting that each farm represented a specific niche. On 18 strains of P. freudenreichii provided of 3 farms on 5, analyzed by MLST, two Sequence Type (ST) were identified, both already previously described for the MLST scheme for species. These STs were not related to any specific source, and were randomly distributed in the phylogenetic tree. The strains showed low level of nucleotide diversity among strains. For the enzymatic activities two additional phenotypics ( P+ and P- ) were identified, together with the expected ones (lac-/nit+ for P. freudenreichii subsp. freudenreichii and lac+/nit- P. freudenreichii subsp shermanii). There was no correlation between the capacity of these strains to ferment lactose and to reduce nitrate. Additionally, no correlation was found between the phenotypic profile and the capacity to produce volatile compounds. These results suggest that the environment of dairy farms and milk production constitute a natural reservoir of Propionibacterium strains. The isolated strains present high potential for future applications as a secondary culture for the production of cheeses.
Palavras-chave: Queijo
Propionibacterium lácteas
Diversidade genética
Cheese
Dairy Propionibacterium
Genetic diversity
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOS
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Ciência de Alimentos; Tecnologia de Alimentos; Engenharia de Alimentos
Programa: Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citação: FREITAS, Rosângela de. Genetic and phenotypic diversity of autochtonous dairy propionibacteria isolated in Brazil. 2014. 116 f. Tese (Doutorado em Ciência de Alimentos; Tecnologia de Alimentos; Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/494
Data do documento: 11-Abr-2014
Aparece nas coleções:Ciência e Tecnologia de Alimentos

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
texto completo.pdf1,71 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.