Interações populacionais mediadas por quorum sensing na microbiota do soro-fermento utilizado na produção do queijo Canastra

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Figueira, Augusto Tiberio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biosensors; Biossensores; canastra cheese; Queijo canastra; Quorum quenching; Quorum sensing
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9131/tde-29072022-222522/

Bactérias regulam a expressão de diversos fenótipos de acordo com a sua densidade populacional, em um comportamento conhecido como quorum sensing. Em micro-organismos de origem alimentar, o quorum sensing pode influenciar na formação de biofilmes, produção de toxinas e de enzimas hidrolíticas. Em bactérias Gram-negativas a sinalização é normalmente mediada por moléculas de N-acilhomoserina lactona (AHLs), conhecidas por autoindutor 1 (AI-1). Estudos revelam a inibição do quorum sensing nestas bactérias por enzimas que degradam as AHLS, em um processo denominado quorum quenching. Tipicamente brasileiro, o queijo Canastra é um produto artesanal maturado, produzido a partir de leite cru e do pingo, um tipo de soro-fermento coletado e utilizado diariamente na produção. A composição microbiana do pingo é diversificada e característica da região produtora. Essa combinação de bactérias, única em cada queijaria, resulta em aroma e textura típicos. Enquanto a microbiota Gram-positiva contribui para o desenvolvimento de sabor, textura e aroma no produto, bactérias Gram-negativas nesses queijos são geralmente associadas à formação de olhaduras, aromas desagradáveis, má coagulação da massa e até à patogenicidade. Este trabalho visou analisar a interação entre a microbiota Gram-positiva e Gram-negativa presente no pingo pela detecção dos sistemas de quorum sensing e quorum quenching nas amostras. A presença de AHLs foi avaliada em 45 amostras de pingo, a partir da extração em acetato de etila acidificado e da avaliação dos extratos por meio de bioensaios com Agrobacterium tumefaciens WCF47(pCF218)(pCF372) e KYC55(pJZ410)(pJZ372)(pJZ384), resultando em apenas uma amostra positiva. Em seguida, 350 isolados foram obtidos a partir de 11 amostras de pingo, sendo 200 isolados classificados como Gram-positivos e 150 Gram-negativos. Os Gramnegativos foram avaliados quanto à produção de AHLs in vitro através de ensaio em placa utilizando as estirpes biossensoras A. tumefaciens WCF47(pCF218)(pCF372), Chromobacterium violaceum CV026 e Escherichia coli pSB403, resultando em 39 isolados produtores de AHLs, provenientes de 10 pingos diferentes. Já os isolados Gram-positivos foram analisados quanto à capacidade de inibição do QS utilizando as estirpes biossensoras C. violaceum CV026 e A. tumefaciens WCF47(pCF218)(pCF372), em meio suplementado com C6-HSL ou 3-oxo-C12-HSL. Foi detectada a inibição total da resposta ao quórum por 78 isolados testados, enquanto a inibição parcial foi provocada por outros 63. A inibição do crescimento das estirpes biossensoras também foi observada para 24 isolados. Os isolados promotores de inibição parcial foram recultivados em meio mínimo com C6-HSL ou 3-oxo-C12-HSL como únicas fontes de carbono. Foram recuperados 28 isolados, e a ação desses sobre diferentes substratos foi avaliada, resultando em 22 isolados produtores de lactonases e 6 produtores de acilase. Os 39 isolados Gram-negativos e os 28 isolados Gram-positivos finais foram identificados por MALDI-TOF MS, resultando, segundo o conhecimento do autor, no primeiro relato de produção de AHLs por Pseudomonas fulva, Enterobacter xiangfangensis e Lelliottia amnigena, bem como a produção de lactonases por Staphylococcus xylosus e a produção de acilase por S. aureus, Microbacterium maritypicum e Rothia kristinae. Este trabalho mostrou que interações populacionais mediadas por quorum sensing dependente de AHLs na microbiota do soro-fermento são possíveis. Porém, essas interações estão propensas a serem inibidas por meio de lactonases e acilases produzidas por parte das bactérias Gram-positivas.