Enterococcus faecium EF137V: uma nova fonte estratégica para o controle da saúde humana e animal contra espécies de Campylobacter
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.8853Palavras-chave:
Probióticos; Enterococcus faecium; Campylobacter jejuni; Campylobacter coli; Biotecnologia.Resumo
O probiótico está relacionado a um suplemento alimentar, enquanto que os produtos vivos bioterapêuticos - PVBs são considerados medicamentos biológicos, ambos contêm micro-organismos vivos com substâncias ativas e que beneficiam o hospedeiro. O Enterococcus faecium apresenta muitas propriedades interessantes e funcionais para saúde humana e animal, entre elas a capacidade antimicrobiana, que ajuda em doenças de intoxicação alimentar como a Campilobacteriose. As espécies Campylobacter jejuni e C. coli, têm sido descritas neste contexto. Portanto, pela necessidade de desenvolver alternativas que permitam garantir a segurança dos produtos consumidos pela população, este trabalho propõe uma estratégia complementar para reduzir ou eliminar o Campylobacter por meio do uso de Enterococcus faecium EF137V, isolado de queijo “Coalho” artesanal de Pernambuco-Brasil. As análises foram realizadas in vitro. Dadas as condições adversas, como pH ácido e presença de sais biliares, nas quais EF137V foi exposto, verificou-se que a bactéria apresentou resistência a condições gastrointestinais, aderência às células epiteliais, atividade antimicrobiana pelos seus compostos metabólicos contra cepas de referência de C. jejuni e C. coli, bem como atividade antagonista, o que sugere que ambas as espécies não serão capazes de crescer desordenadamente na microbiota intestinal do hospedeiro, podendo assim controlar a esses microrganismos na comunidade bacteriana em frangos de corte e evitando novas infecções em humanos. Pode-se concluir que o EF137V é um PVB e probiótico promissor, apresentando grande capacidade para aplicações de biotecnologia.
Referências
Abushelaibi, A., Al-Mahadin, S., El-Tarabil, K., Shah, N,P. & Ayuash, M. (2017). Characterization of potential probiotic lactic acid bacteria isolated from camel milk. Food Science and Technology, 79, p.316-325. doi.org/10.1016/j.lwt.2017.01.041
Alwan A., Deignan T., O’Sullivan M., Kelly J. & O’Farrelly, C. (1998). Quantitative assay of Salmonella adherence to intestinal epithelia cells: A new method for assessing novel intervention products. Journal of Microbiological Methods, 33, p.163-170. doi.org/10.1016/s0167-7012(98)00052-9
Argyri, A. A., Zoumpopoulou, G. & Karatzas, K. A. G. (2013). Selection of potential probiotic lactic acid bacteria from fermented olives by in vitro tests. Food Microbiology, 33, p.282-289. doi: 10.1016/j.fm.2012.10.005
Asha & Gayathri, D. (2012). Synergistic impact of Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum and vincristine on 1,2-dimethylhydrazine-induced colorectal carcinogenesis in mice. Experimental and Therapeutic Medicine, 3, p.1049-1054. doi.org/10.3892/etm.2012.536
Bratz, K., Gölz, G., Janczyk, P., Nökler, K. & Alter, T. (2015). Analysis of in vitro and in vivo effects of probiotics against Campylobacter spp.. Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrif, 12, p.155-162. doi.org/ 10.2376/0005-9366-128-155
Bromberg, R., Moreno, I., Delboni, R. R. & Cintra, H. C. (2006). Características da bacteriocina produzida por Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC484 e seu efeito sobre Listeria monocytogenes em carne bovina. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 26, p.135-144. dx.doi.org/10.1590/S0101-20612006000100023
Calazans, L. T. S., Andrade, M. A., Machado, B. A. S. & Minafra-Rezende, C. S. (2020). Estratégias para redução de Campylobacter termotolerantes em frangos. Research, Society and Development, 9(3), p.1-18. dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i3.2440
Carvalho, J. D. G. (2007). Caracterização da microbiota lática isolada de queijo de Coalho artesanal produzido no Ceará e de suas propriedades tecnológicas. 154 f. Tese (Doutorado em Tecnologia de Alimentos) Departamento de Tecnologia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas.
Chakchouk-mtibaa, A., Elleuch, S., Smaoui, S., Najah, I., Sellem, S. & Abdelkafi, L. (2014). An antilisterial bacteriocin BacFL31 produced by Enterococcus faecium FL31 with a novel structure containing hydroxyproline residues. Anaerobe, 27, p.1-6. doi.org/10.1016/j.anaerobe.2014.02.002
Chaveerach, P., Keuzenkamp, D. A., Urlings, H. A., Lipman, L. J. & Knapen, F. (2002). In vitro study on the effect of organic acids on Campylobacter jejuni/coli populations in mixtures of water and feed. Poultry Science, 8, p.621-628. doi.org/10.1093/ps/81.5.621
Chen, P., Zhang, Q., Dang, H., Liu, X., Tian, F., Zhao, J., Chen, Y., Zhang, H. & Chen, W. (2014). Screening for potential new probiotic based on probiotic properties anda-glucosidase inhibitory activity. Food Control, 35, p.65-72. doi.org/ 10.1016/j.foodcont.2013.06.027
Christofoli, M., Souza, C. S., Costa, T. F., Alexandrino, S., Faria, P., Minhafra-Rezende, C., Santos, F., Minafra, C. & Pereira, P. S. (2020). Beneficial and harmful intestinal microbiota in poultry farming: Review. Research, Society and Development, 9(7), p.1-26. dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i7.3667
CLSI. Clinical a Laboratory Standards Institute. (2003). CLSI document M2-A8. Pennsylvania: West Valley Road.
Cocolin, L., Foschino, R., Comi, G. & Grazia Fortina, M. (2007). Description of the bacteriocins produced by two strains of Enterococcus faecium isolated from Italian goat milk. Food Microbiol, 24, p.752- 758. doi.org/10.1016/j.fm.2007.03.001
Coppola, R., Succi, M., Tremonte, P. & Reale, A. (2005). Antibiotic susceptibility of Lactobacillus rhamnosus strains isolated from Parmigiano Reggiano cheese. Lait, 85, p.193-204. doi.org/10.1051/lait:2005007
Das, P., Khowala, S. & Biswas, S. (2016). In vitro probiotic characterization of Lactobacillus casei isolated from marine samples. Food Science and Technology, 73, p.383-390. htpps:/doi.org/10.1016/j.lwt.2016.06.029
Favaro, L., Basaglia, M., Casella, S., Hue, I., Dousset, X., Gombossy, D. E., Melo Franco, B. D. & Todorov, S.D. (2014). Bacteriocinogenic potential and safety evaluation of non-starter Enterococcus faecium strains isolated from home made white brine cheese. Food Microbiol, 38, p.228-239. doi.org/ 10.1016/j.fm.2013.09.008
Food and Drug Administration – FDA (2015). Early Clinical Trials With Live Biotherapeutic Products: Chemistry, Manufacturing, and Control Information; Guidance for Industry; Request for Comments Federal Register Notice.
Franz, C. M., Huch, M., Abriouel, H., Holzapfel, W. & Gálvez, A. (2011). Enterococci as probiotics and their implications in food safety. International Journal Food Microbiol, 151, p.125. doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.08.014
García, S. L., Melero, B., Diez, A. M., Jaime, I., Canepa, A. & Rovira, J. (2020). Genotyping, virulence genes and antimicrobial resistance of Campylobacter spp. isolated during two seasonal periods in Spanish poultry farms. Preventive Veterinary Medicine, 176, p.104935. doi.org/10.1016/j.prevetmed.2020.104935
Giraffa, G. (2002). Enterococcus from foods. FEMS Microbiology Reviews, 26, p.163-171. doi.org/10.1111/j.1574-6976.2002.tb00608.x
Goh, H. F. & Philip, K. (2014). Isolation and mode of action of bacteriocin BacC1 produced by nonpathogenic Enterococcus faecium C1. Journal Dairy Science, 98, p.1-1.
Gudiña, E. J., Rocha, V., Teixeira, J. A. & Rodrigues, L. R. (2010). Antimicrobial and antiadhesive properties of a biosurfactant isolated from Lactobacillus paracasei ssp. Paracasei A20. Letters in Applied Microbiology, 50, p.419-424. doi.org/10.1111/j.1472-765X.2010.02818.x
Guedes Neto, L. G., Souza, M. R., Nunes, A. C., Nicoli, J. R. & Santos, W. L. M. (2005). Atividade antimicrobiana de bactérias ácido-lácticas isoladas de queijos de coalho artesanal e industrial frente a microorganismos indicadores. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. Supl, 2, p.245-250. dx.doi.org/10.1590/S0102-09352005000800017
International Organization for Standardization – (ISO). (2006). Microbiology of food and animal feeding stuffs – Horizontal method for the detection and enumeration of Campylobacter – Part 1: Detection Method, 1thed. The International Organization for Standardization, (ISO 10272-1:2006). 16 p.
Kos, B., Suskovic, J., Vukovic, S., Simpraga, M., Frece, J. & Matosic, S. (2003). Adhesion and aggregation ability of probiotic strain Lactobacillus acidophillus M92. Journal of Applied Microbiology, 94, p.981-987. doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.01915.x
Krasowska, A. & Sigler, K. (2014). How microorganisms use hydrophobicity and what does this mean for human needs?. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 4, p.1-7. doi.org/10.3389/fcimb.2014.00112
Kumar, A., Kumar, D. (2015). Characterization of Lactobacillus isolated from dairy samples for probiotic properties. Clinical Microbiology, 33, p.117-123. doi.org/10.1016/j.anaerobe.2015.03.004
Laheinen, T., Malinen, E., Koort, J. M. K., Mertaniemi-Hannus, U., Hankimo, T., Karikoski, N., Pakkanen, S., Laine, H., Sillanpaa, H., Soderholm, H. & Palva, A. (2010). Probiotic properties of Lactobacillus isolates originating from porcine intestine and feces. Anaerobe, 16, p.293-300. doi.org/10.1016/j.anaerobe.2009.08.002
Lima, F. L. O. & Oliveira, G. A. L. (2020). Fatores associados ao impacto de gastroenterites por Campylobacter jejuni. Research, Society and Development, 9(7), p.1-18.
Ma, L., Wang, Y., Shen, J., Zhang, Q. & Wu, C. (2014). Tracking Campylobacter contamination along a broiler chicken production chain from the farm level to retail in China. International Journal Food Microbiology, 181, p.77-84. doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2014.04.023
Maragkoudakis, P. A., Zoumpopoulou, G., Miaris, C., Kalantzopoulos, G., Pot, B. & Tsakalidou, E. (2006). Probiotic potential of Lactobacillus strains isolated from dairy products. International Dairy Journal, 6, p.189-199. doi.org/10.1016/j.idairyj.2005.02.009
Meunier, M., Guyard-nicodeme, M., Dory D. & Chemaly, M. (2015). Control strategies against Campylobacter at the poultry production level: biosecurity measures, feed additives and vaccination. Journal Appl. Microbiol, 120, 1139-1173. doi.org/10.1111/jam.12986
Monteagudo-Mera, A., Rodríguez-Aparicio, L., Rúa, J., Martínez-Blanco, H., Navasa, N., García-Armesto, MR. & Ferrero, M. A. (2012). In vitro evaluation of physiological probiotic properties of diferente lactic acid bactéria strains of dairy and human origin. Journal of functional foods, 4, p.531-541. doi.org/10.1016/j.jff.2012.02.014
Morrow, L. E., Gogineni, V. & Malesker, M. A. (2012). Probiotics in the intensive care unit. Nutrition Clinical Practice, 27, p.233-241. doi.org/10.1 0971MCC.Ob013e3283252d2d
Naidu, A. S., Bidlack, W. R. & Clemens, R. A. (1999). Probiotic spectra of lactic acid bacteria. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 39, p.13-126. doi.org/10.1080/10408699991279187
NCCLS (2013). Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests. Approved standard (8th ed.), Wayne, PA: NCCLS document M2-A8.
Pajarillo, E. A. B., Chae, J., Balolong, M., Kim, H. B. & Kang, D. (2014). Assessment of fecal bacterial diversity among healthy piglets during the weaning transition. The Journal of General and Applied Microbiology, 60, p.140-146. doi.org/10.2323/jgam.60.140
Palomino, J. C., Martin, A., Camacho, M., Guerra, H., Swings, J. & Portaels, F. (2002). Resazurin Microtiter Assay Plate: simple and inexpensive method for detection of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 46, p.2720-2722. doi.org/10.1128/AAC.46.8.2720-2722.2002
Patel, R. M. & Denning, P. W. (2015). Intestinal microbiota and its relationship with necrotizing enterocolitis. Pediatr Res, 78, p.232-8. doi.org/10.1038/pr.2015.97
Peres, P. A. B. M. (2020). Perfil virulento, disseminação fenotípica e distribuição espacial e sazonal de Campylobacter jejuni isoladas de carcaças de frango no Brasil. (Dissertação de Mestrado) Universidade Federal de Uberlândia, Minhas Gerais. doi.org/10.14393/ufu.di.2020.532
Plessas, S., Nouska, C., Karapetsas, A., Kazakos, S., Alexopoulos, A., Mantzourani, I., Chondrou, P., Fournomiti, M., Galanis, A. & Bezirtzoglou, E. (2017). Isolation, characterization and evaluation of the probiotic potential of a novel Lactobacillus strain isolated from Feta-type cheese. Food Chemistry, 226, p.102-108. doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.052
Rehaiem, A., Ben, B. Z., Edalatian, M. R., Martinez, B., Rodriguez, A. & Manai, M. (2014). Assessment of potential probiotic properties and multiple bacteriocin encoding-genes of the technological performing strain Enterococcus faecium MMRA. Food Control, 37, p.343-350. doi.org/10.1016/j.foodcont.2013.09.044
Reis, T. L. & Vieites, F. M. (2019). Antibiotic, prebiotic, probiotic and symbiotic in feeds of broiler chickens and laying hens. Ciência Animal, 9(3), p.133-147.
Rosenberg, M., Gutnick, D. & Rosenberg, E. (1980). Adherence of bacteria to hydrocarbons, a simple method for measuring cell-surface hydrophobicity. FEMS Microbiology Letters, 9, p.29-33. doi.org/10.1111/j.1574-6968.1980.tb05599.x
Rosenberg, M., Kjelleberg, S. (1986). Hydrophobic interactions in bacterial adhesion. Advances in microbial ecology, 9, p.353-393.
Ross, J. J. (2008). Considerations in the development of live biotherapeutic products for clinical use. Curr. Issues Mol. Biol, 10, p.13-16.
Santos, D. S., Calaça, P. R. A., Porto, A. L. F., Souza, P. R. E., Freitas, N. S. A. & Soares, M. T. C. V. (2020). What Differentiates Probiotic from Pathogenic Bacteria? The Genetic Mobility of Enterococcus faecium Offers New Molecular Insights. OMICS: A Journal of Integrative Biology. doi:10.1089/omi.2020.0078
Santos, T. T., Ornellas, R. M., Arcucio, L. B., Oliveira, M. M., Nicoli, J. R., Dias, C. V., Uetanabaro, A. P. T. & Vinderola, G. (2016). Characterization of lactobacilli strains derived from cocoa fermentation in the south of Bahia for the development of probiotic cultures. Food Science and Thecnology, 73, p.259-266. doi.org/10.1016/j.lwt.2016.06.003
Simmons, M. C., Rouanet, A. & Pot, B. (2020). Live biotherapeutic products: the importance of a defined regulatory framework. Experimental & Molecular Medicine, p.1-10. doi.org/10.1038/s12276-020-0437-6
Sonsa-ard, N., Rodtong, S., Chikindas, M. L. & Yongsawatdigul J. (2015). Characterization of bacteriocin produced by Enterococcus faecium CN-25 isolated from traditionally Thai fermented fish roe. Food Control, 54, p.308-316. doi.org/10.1016/j.foodcont.2015.02.010
Thirabunyanon, M. & Hongwittayakorn, P. (2013). Potential Probiotic Lactic Acid Bacteria of Human Origin Induce Antiproliferation of Colon Cancer Cells via Synergic Actions in Adhesion to Cancer Cells and Short-Chain Fatty Acid Bioproduction. Appl. Biochem. Biotechnol, 169, p.511-525. doi.org/10.1007/s12010-012-9995-y
Thirabunyanon, M. & Thongwittaya, N. (2012). Protection activity of a novel probiotic strain of Bacillus subtilis against Salmonella Enteritidis infection. Research in Veterinary Science, 93, p.74-81. doi.org/10.1016/j.rvsc.2011.08.008.
Todorov, S. D. (2007). Bacteriocin production by Lactobacillus pentosuss t712bz isolated from boza. Brazilian Journal of Microbiology, 38, p.166-172. dx.doi.org/10.1590/S1517-83822007000100034
Todorov, SD. (2010). Characterization of bacteriocins produced by two strains of Lactobacillus plantarum isolated from Beloura and Chouriço, traditional pork products from Portugal. Meat Science. 84, p.334-343. doi.org/10.1016/j.meatsci.2009.08.053.
Todorov, S. D. & Dicks, L. M. T. (2005). Lactobacillus plantarum isolated from molasses produces bacteriocins active against Gram-negative bacteria. Enzyme and Microbial Technology, 36, p.318-326. doi.org/10.1016/j.enzmictec.2004.09.009
Torres, A. C. D., Haas, D. J. & Siqueira, N. D. A. (2016). Principais zoonoses bacterianas de aves domésticas e silvestres. Veterinária em foco, 14(1), p.47-59.
Vahjen, W. & Männer, K. (2003). The effect of a probiotic Enteroccocus faecium product in diets of healthy dogs on bacteriological counts of Salmonella spp., Campylobacter spp. and Clostridium spp. In faeces. Arch. Anim. Nutr, 57, p.229-233. doi.org/10.1080/0003942031000136657
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2020 Priscilla Régia de Andrade Calaça; Elaine Cristina da Silva; Felipe Pereira de Melo; Dayane da Silva Santos; Ana Beatriz Lins Aragão; Pablo Eugênio da Costa e Silva; Mércia Rodrigues Barros; Ana Lúcia Figueiredo Porto; Maria Taciana Cavalcanti Vieira Soares
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
