Avaliação da ecologia microbiana, Listeria monocytogenes e Salmonella sp. em indústrias de processamento de alimentos, formação de biofilmes multiespécies e métodos de controle
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Data
2023-06-30
Autores
Orientador
Pinto, José Paes de Almeida Nogueira 
Coorientador
Bersot, Luciano dos Santos
Pereira, Juliano Gonçalves
Pós-graduação
Medicina Veterinária - FMVZ
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
Os objetivos do estudo foram avaliar a qualidade higienicossanitária, presença, virulência e fatores relacionados a formação de biofilme de Listeria monocytogenes e Salmonella sp. e identificar a ecologia microbiana em superfíceis de equipamentos e utensílios de indústrias brasileiras de aves, suínos e derivados lácteos; avaliar a eficácia do processo de higienização pré-operacional (PHPO) de um abatedouro de aves; avaliar a dinâmica de formação de biofilmes de culturas puras e multiespécies de L. monocytogenes, Salmonella spp. e microbiota acompanhante em superfície de polipropileno e avaliar a ação de Thymol e Carvacrol (THY+CAR), nanopartículas de Prata e Óxido de Zinco (AgNPs+ZnONPs) e ácido lático e acético (AL+AA) na inibição da formação dos biofilmes multiespécies. Foram realizadas contagens de aeróbios mesófilos, Enterobacteriaceae, Escherichia coli e Pseudomonas sp., pesquisa de L. monocytogenes e Salmonella sp. e identificação da ecologia microbiana por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA. A dinâmica de formação de biofilmes puros e multiespécies foi avaliada em superfícies de polipropileno por até 360 h a 10 °C e os efeitos inibitórios de THY+CAR, AgNPs+ZnONPs e AL+AA na formação de biofilmes multiespécies foram mensurados em 3 h, 24 h, 120 h, 216 h e 360 h, por meio da contagem das células viáveis, ecologia microbiana e arquitetura. A contagem de aeróbios mesófilos foi mais elevada no laticínio, seguido pelo abatedouro de suínos e aves. Listeria monocytogenes foi detectada nas três indústrias, o abatedouro de suínos apresentou a maior ocorrência, seguido por aves e laticínio. Salmonella sp. foi detectada apenas no laticínio. Pseudomonas, Acinetobacter e Aeromonas foram contaminantes frequentes para o abatedouro de aves; Acinetobacter, Pseudomonas e Brevundimonas para suínos e Pseudomonas, Kocuria e Staphylococcus para o laticínio. O PHPO do abatedouro de aves foi capaz de reduzir a contagem de todos os microrganismos indicadores e eliminar Salmonella sp., contudo, L. monocytogenes permaneceu em algumas superfícies. A ecologia microbiana antes PHPO foi composta por microrganismos que estão associados ao processo de obtenção e elaboração dos cortes cárneos, como Aneurinibacillus, Anoxybacillus e Enterococcus. Após PHPO houve alteração da ecologia microbiana, destacando microrganismos que possuem maior adaptação as condições industriais, como Pseudomonas, Acinetobacter e Aeromonas. A dinâmica de formação de biofilmes puros e multiespécies apresentou diferenças pontuais de acordo aos tempos de avaliação, no entanto, todos os biofilmes apresentaram contagens semelhantes em avaliações após 216 h, indicando efeito sinérgico das espécies no consórcio bacteriano de biofilmes multiespécies. THY+CAR foram os compostos que apresentaram maior inibição dos biofilmes multiespécies, seguido por AL+AA e AgNPs+ZnONPs. Esses compostos também inibiram o desenvolvimento de L. monocytogenes e Salmonella spp. nos biofilmes multiespécies. A ecologia microbiana indicou que a família Yersiniaceae foi comum a todas as condições de crescimento, Moraxellaceae foi mais abundante nos biofilmes multiespécies sem tratamento e Pseudomonadaceae em THY+CAR, AgNPs+ZnONPs e AL+AA. Em relação a arquitetura dos biofilmes, THY+CAR, AgNPs+ZnONPs e AL+AA afetaram o desenvolvimento dos biofilmes, demonstrando baixo número de células bacterianas e matriz de exopolissacarídeos sob as superfícies. Nossos resultados fornecem informações importantes para entender o risco microbiológico de contaminação e seus impactos sobre a eficácia dos programas de higienização.
Resumo (inglês)
The objectives of the study were to evaluate the hygienic-sanitary quality, presence, virulence, and factors related to biofilm formation of L. monocytogenes and Salmonella sp. and identify the microbial ecology on surfaces of equipment and utensils of Brazilian industries of poultry, pork, and dairy; evaluate the effectiveness of the Sanitation Standard Operating Procedure (SSOP) of a poultry slaughterhouse; to evaluate the dynamics of biofilm formation in pure and multispecies cultures of L. monocytogenes, Salmonella spp., and accompanying microbiota on a polypropylene surface and evaluate the action of Thymol and Carvacrol (THY+CAR), Silver and Zinc Oxide nanoparticles (AgNPs+ZnONPs) and lactic and acetic acid (AL+AA) in inhibiting the formation of multispecies biofilms. Counts of mesophilic aerobes, enterobacteria, Escherichia coli, and Pseudomonas sp., research of L. monocytogenes and Salmonella sp., and identification of microbial ecology through 16S rRNA gene sequencing. The dynamics of pure and multispecies biofilm formation were evaluated on polypropylene surfaces for up to 360 h at 10 °C and the inhibitory effects of THY+CAR, AgNPs+ZnONPs, and AL+AA on multispecies biofilm formation were measured at 3 h, 24 h, 120 h, 216 h, and 360 h, through viable cell count, microbial ecology and architecture. The mesophilic aerobic count was higher in the dairy, followed by the pork and poultry slaughterhouses. L. monocytogenes was detected in the three industries, the pork slaughterhouse had the highest occurrence, followed by poultry and dairy. Salmonella sp. was detected only in dairy. Pseudomonas, Acinetobacter, and Aeromonas were frequent contaminants in the poultry slaughterhouse; Acinetobacter, Pseudomonas, and Brevundimonas for pork and Pseudomonas, Kocuria, and Staphylococcus for dairy. The SSOP from the poultry slaughterhouse was able to reduce the count of all indicator microorganisms and eliminate Salmonella sp., however, L. monocytogenes remained on some surfaces. The microbial ecology before SSOP was composed of microorganisms that are associated with the process of obtaining and preparing meat cuts, such as Aneurinibacillus, Anoxybacillus, and Enterococcus. After SSOP, there was a change in the microbial ecology, highlighting microorganisms that are more adapted to industrial conditions, such as Pseudomonas, Acinetobacter, and Aeromonas. The dynamics of the formation of pure and multispecies biofilms showed punctual differences according to the evaluation times, however, all biofilms presented similar counts in evaluations over 216 h, indicating a synergistic effect of the bacterial consortium of multispecies biofilms. THY+CAR were the compounds that showed the greatest inhibition of multispecies biofilms, followed by AL+AA and AgNPs+ZnONPs. These compounds also inhibited the development of L. monocytogenes and Salmonella spp. in multispecies biofilms. Regarding the architecture of biofilms, THY+CAR, AgNPs+ZnONPs, and AL+AA affected the development of biofilms, demonstrating low numbers of bacterial cells and EPS under the surfaces. Our results provide important information to understand the microbiological risk of contamination and its impacts on the effectiveness of sanitation programs.
Descrição
Idioma
Português