Lacticaseibacillus paracasei M1A3 : prospecção da funcionalidade de uma bactéria láctica isolada de leite de búfala

Abstract

O leite de búfala compreende uma matriz alimentar com microbiota láctica própria ainda pouco explorada. Assim, esta matéria-prima torna-se uma alternativa para o estudo de bactérias ácido lácticas (BAL) quanto ao seu potencial probiótico. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo prospectar as características funcionais da BAL Lacticaseibacillus paracasei M1A3 isolada de leite de búfala. O isolado foi identificado através de Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight/mass spectrometry (MALDI-TOF/MS) e sequenciamento parcial do gene 16S rDNA. A inocuidade foi estudada através dos testes de atividade hemolítica, enzima gelatinase e suscetibilidade a antimicrobianos. A atividade proteolítica foi determinada qualitativamente em ágar leite e a produção de exopolissacarídeos (EPS) foi determinada em meio vermelho congo. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método da estria radial. A hidrofobicidade de superfície foi determinada com n-Hexadecano. A tolerância ao trato gastrointestinal foi avaliada a partir da exposição da bactéria aos sucos gástrico e intestinal simulados, a partir de 8 log10 UFC/mL do isolado. A capacidade de produção de biofilme foi realizada em microplaca de 96 poços, seguido de leitura em espectrofotômetro. O isolado foi identificado como Lacticaseibacillus paracasei por MALDI-TOF/MS, apresentando escores de 2,206 e 2,163. A identificação foi confirmada através do sequenciamento parcial do gene 16S rDNA com 99,8% de similaridade com outras sequências de L. paracasei armazenadas no GenBank. A BAL não apresentou atividade hemolítica e de gelatinase e foi sensível a diversos antimicrobianos. A presença de halos ao redor das colônias indicou que houve atividade proteolítica quando cultivadas em ágar leite. A produção de EPS foi confirmada pela observação de colônias escuras e cristalinas em ágar vermelho congo. O isolado apresentou atividade antimicrobiana frente às bactérias Escherichia. coli ATCC 10536 e o isolado de campo Klebsiella pneumoniae. O ensaio de hidrofobicidade apresentou valor de 38,14%. Quanto à tolerância ao trato gastrointestinal, o isolado sofreu uma redução de 3 ciclos logaritmos mantendo uma contagem final de 5 log10 UFC/mL. O isolado foi considerado moderado formador de biofilme. Estes resultados sugerem que a BAL estudada possui características funcionais desejáveis à prospecção como potencial probiótica. Contudo, recomenda-se a investigação molecular acerca da presença de genes de virulência e resistência a antimicrobianos e um aprofundamento sobre a capacidade de adesão e agregação deste isolado. Estudos in vivo também devem ser viabilizados.

Buffalo milk comprises a food matrix with its own lactic microbiota that remains largely unexplored. Thus, this raw material presents an alternative for the study of lactic acid bacteria (LAB) regarding their probiotic potential. In light of this, the present study aimed to prospect the functional characteristics of the LAB Lacticaseibacillus paracasei M1A3 isolated from buffalo milk. The isolate was identified through Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight/mass spectrometry (MALDI-TOF/MS) and partial sequencing of the 16S rDNA gene. Innocuity was assessed by hemolytic and gelatinase activities and by antimicrobial susceptibility test. Proteolytic activity was qualitatively determined on milk agar, and the production of exopolysaccharides (EPS) was determined in Congo Red medium. Antimicrobial activity was assessed by the radiant streak method. Surface hydrophobicity was determined with n-Hexadecane, gastrointestinal tract tolerance was assessed from the bacteria's exposure to simulated gastric and intestinal juices, starting based on isolate viabiloty after exposure to simulated gastric and intestinal juices, with a initial concentration of 8 log10 CFU/mL. Biofilm production capacity was carried out in a 96-well microplate, followed by spectrophotometer reading. The isolate was identified as Lacticaseibacillus paracasei by MALDI-TOF/MS, scoring 2.206 and 2.163. Identification was confirmed through partial sequencing of the 16S rDNA gene with 99.8% similarity to other L. paracasei available in GenBank. The LAB tested negative for hemolysis and gelatinase tests and was sensitive to various antimicrobials. The presence of clear halos around colonies indicated proteolytic activity. Exopolysaccharide production was confirmed by observing dark and crystalline colonies. The isolate showed antimicrobial activity against Escherichia coli ATCC 10536 and Klebsiella pneumoniae. Hydrophobicity testing showed a value of 38.14%. Regarding gastrointestinal tract tolerance, the isolate underwent a 3-log reduction, maintaining a final count of 5 log10 CFU/mL. The isolate was considered a moderate biofilm former. These results suggest that the studied LAB has potential probiotic features. However, molecular investigation into the presence of virulence and antibiotic resistance genes is recommended, as well as further research on this isolate's adhesion and aggregation capabilities. In vivo studies will also be carried out.