Antimicrobial and antioxidant activities of Enterococcus species isolated from meat and dairy products

Abstract

Lactic acid bacteria (LAB) have an important role in a great variety of fermented foods. In addition to their contribution to sensory characteristics, they enhance food preservation and can be used as probiotics. In this study, the antimicrobial and antioxidant activities of culture supernatants and cell free extracts of 16 LAB isolated from meat and dairy products were investigated. The bacterial were identified by 16S rRNA sequencing. GenBank BLAST analysis revealed that all the isolates belong to Enterococcus faecium species. Antimicrobial activity against the indicator microorganism (Listeria monocytogenes) was observed at 11 culture supernatants and 4 cell free extracts. The sensibility of culture supernatant was evaluated by proteinase K and trypsin and it was observed that activity of antimicrobial substance was completely lost after the treatment. All of the isolates showed antioxidant activity as determined by the Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) method with both types of extracts. When the antioxidant capacity was investigated using ABTS•+ method (2,2 azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and DPPH method (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) it was observed that only culture supernatants showed antioxidant capacity. These bacteria could particularly help to reduce or inhibit pathogenic microorganisms as well as oxidative spoilage in foods and feed.

As bactérias ácido láticas (BAL) têm um papel importante em uma grande variedade de alimentos fermentados. Em adição à sua contribuição para as características sensoriais, estes microorganismos melhoram a conservação de alimentos e podem ser utilizados como probióticos. Neste estudo, as atividades antimicrobiana e antioxidante do sobrenadante e dos extratos livres de células de 16 isolados de LAB de carne e produtos lácteos foram investigadas. Os isolados foram identificados pelo sequenciamento da região 16S do rRNA. Após a comparação das sequências obtidas com aquelas disponíveis na base de dados GenBank, observou-e que todos os isolados foram pertencentes à espécie Enterococcus faecium. A atividade antimicrobiana contra o microrganismo indicador (Listeria monocytogenes) foi observada no sobrenadante das culturas em 11 isolados, e nos extratos livres de células por 4 isolados. A sensibilidade da cultura sobrenadante foi avaliada pela proteinase K e tripsina e observou-se que a atividade da substância antimicrobiana foi completamente perdida após o tratamento com as enzimas proteolíticas. Todos os isolados apresentaram atividade antioxidante, como determinado pelo método do ácido tiobarbitúrico de substâncias reativas (TBARS) com ambos os tipos de extratos. Quando a capacidade antioxidante foi investigada usando o método do ABTS (2,2 azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) e o método de DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) observou-se que apenas os sobrenadantes das culturas demonstraram capacidade antioxidante. Estas bactérias poderiam particularmente ajudar a reduzir ou inibir microorganismos patogênicos, bem como a deterioração oxidativa em alimentos e rações.