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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.9.2013.tde-16012014-134005
Documento
Autor
Nombre completo
Fabio Andres Castillo Martinez
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2013
Director
Tribunal
Oliveira, Ricardo Pinheiro de Souza (Presidente)
Converti, Attilio
Spencer, Patrick Jack
Título en portugués
Produção de bacteriocina por Bifidobacterium lactis a partir de leite desnatado
Palabras clave en portugués
Bacteriocina
Bifidobacterium lactis
Delineamento composto central
Extrato de levedura
Fermentação
Leite desnatado
Resumen en portugués
Existe um número muito limitado de estudos referentes à produção de componentes antimicrobianos ou bacteriocinas produzidas por espécies de bifidobactérias. Nesse âmbito, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bifidobacteriocina em leite desnatado (LD). Para tanto, o estudo foi dividido em três etapas. A primeira etapa constituiu na preparação dos meios de cultura Man, Rogosa e Sharpe (MRS), Bifidus Selective Medium (BSM) e LD suplementado com 1% (p/v) de Tween 80 (T80), Inulina (I) ou Extrato de levedura (YE). Nesta etapa, os processos fermentativos foram conduzidos em shaker, nas condições: 50 rpm/37ºC/48h. Foram realizadas análises de pH, concentração de açúcares e ácidos, crescimento celular e determinação da atividade da bifidobacteriocina pelo método de difusão em ágar contra L. monocytogenes. Na segunda etapa, e baseado nos resultados obtidos, foi desenhado um delineamento composto central (CCD) construído a partir dos seguintes parâmetros: temperatura (34, 37, 40 °C) e concentração de YE (0,5; 1,0; 1,5 g/L). Na terceira etapa do trabalho, foram realizados os cultivos em biorreator de 2 L, contendo 10% de leite desnatado, nas seguintes condições: 200 rpm, 36°C, 2,0 g/L de YE, 48h de incubação em anaerobiose. Obteve-se em LD suplementado com YE (1%), combinado ao método de difusão em placa modificado (prévia refrigeração das placas por 12h), contra L. monocytogenes (2130 AU/mL), com uma fase exponencial de 24h, µm de 0,604/h. A otimização feita através do CCD permitiu atingir níveis de atividade de 3.000 AU/mL a 3.100 AU/mL (ensaios 7, 11 e 14, blocos 3 e 1) contra L. monocytogenes, em condições ótimas de crescimento de YE: 2,0 g/L1 e T°C: 36°C. A análise de regressão mostrou ser estatisticamente significativa a relação entre as variáveis: "concentração de "YE e temperatura". Os resultados indicaram que o leite desnatado é um meio adequado para produção de bifidobacteriocina.
Título en inglés
Bacteriocin production by Bifidobacterium lactis from skimmed milk.
Palabras clave en inglés
Bacteriocin
Bifidobacterium lactis
Central composite design
Fermentation
Skim milk
Yeast extract
Resumen en inglés
There are few publications that have been reported about bacteriocin production by Bifidobacterium species. Therefore, the aim of this work was measure bacteriocin production in skim milk by B. lactis. Consequently, this work was divided in three stages. First, MRS, BSM and LD medium were tested with additives (Tween 80 (T80), Inuline (I) or Yeast extract (YE)) for bacteriocin production and cellular growth. Fermentation processes were conducted in shaker under specific conditions: 50 rpm/37ºC/48h. pH; sugars; acids; biomass, and bacteriocin activity against L. monocytogenes, L. plantarum, E. coli, L. sakei e S. aureus strains were analyzed . In the second stage, based on the obtained results, a central composite design (CCD) was created using the parameters: temperature (34, 37, 40 ºC), and concentration of YE (0.5, 1.0, 1.5 g/L). After, the activity was measured by two methods of plates pre-diffusion (cooling and addition of Tween 20). Third step consisted of 2 L bioreactor cultivations containing 10% skim milk diluted in 1.5 L of water (6.5 pH), under 200 rpm, 36 ºC, 2.0 g/L of YE, 48h, under anaerobic condition. Finally, the cultures supplemented with LD and YE (1%) with a modified plate diffusion method (cooling plates for 12 h) showed bacteriocin activity against L. monocytogenes (2130 AU/mL) with an exponential phase of 24 h, µm of 0.604/h. The optimization performed using CCD resulted in a higher level of activity 3000 AU/mL to 3100 AU/mL mL (Run 7, 11 and 14, blocks 3 and 1) against L. monocytogenes, also with ideal growth conditions of YE: 2,0 g/L1 and T °C: 36 °C. The pH value varied between 6.4 and 4.0. Concentration of produced acid lactic varied from 3.03 to 4.72 g/L and biomass concentration from 3.4 to 11.1 Lg UFC/mL. Regression analysis was significant to the variables: YE concentration and temperature. Results indicated that skim milk is a proper medium for "Bifidobacteriocin" production.
 
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Fecha de Publicación
2014-04-29
 
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