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 Resistência à inactivação por alta pressão em Salmonella typhimurium
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/7288

title: Resistência à inactivação por alta pressão em Salmonella typhimurium
authors: Reis, Adriana Margarida Macedo Pereira dos
advisors: Cunha, Maria Ângela Sousa Dias Alves
Saraiva, Jorge Manuel Alexandre
keywords: Microbiologia
Bactérias patogénicas - Resistência
Alta pressão
Segurança alimentar
issue date: 27-Jul-2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: A inactivação de microrganismos através da utilização de altas pressões é uma técnica recente e os estudos de avaliação do risco de desenvolvimento de resistência microbiana ao tratamento são escassos. No entanto, este é um aspecto de grande relevância para a aplicação industrial da tecnologia de alta pressão, sobretudo quando estão envolvidos ciclos sucessivos de pressurização. O objectivo do presente trabalho foi avaliar o desenvolvimento de resistência em Salmonella typhimurium, sujeita a ciclos repetidos de pressurização. Culturas frescas em fase estacionária foram sujeitas a ciclos de pressão de 350 MPa (Megapascal) e 400 MPa, à temperatura ambiente, aplicada durante 10 minutos. A cultura inactivada em cada ciclo foi usada como inóculo para a cultura a sujeitar ao ciclo de pressurização seguinte. Após crescimento até fase estacionária, cada nova cultura foi mantida no frio até à pressurização. A inactivação microbiana foi quantificada pela redução do teor de microrganismos viáveis (Unidades Formadoras de Colónias - UFC por mL) avaliado por sementeira em meio sólido e contagem de colónias. Foram realizados 13 ciclos de inactivação a 350MPa e 16 ciclos a 400MPa. No sentido de avaliar a alteração genética ou fenotípica da população, as culturas usadas nos diferentes ciclos foram sujeitas a tipagem molecular [BOX-PCR] e análise de proteínas por análise RC DC. As reduções de viabilidade diminuiram após o primeiro ciclo de inactivação, evidenciando um aumento imediato de resistência na população sobrevivente ao primeiro ciclo de pressurização. Entre o sexto e o oitavo ciclos verificou-se uma recuperação parcial da susceptibilidade. Nos ciclos seguintes e especialmente para a pressão 400MPa registou-se novamente aumento da resistência, sem sinais de recuperação da susceptibilidade nos ciclos seguintes. A análise molecular não revelou diferenças genéticas significativas entre as várias populações bacterianas, o que constitui um indício de adaptação ao nível fisiológico. A análise proteica revelou algumas diferenças mas é necessário desenvolver mais trabalho experimental. Estes resultados demonstram que é possível o desenvolvimento de resistência à pressurização em populações bacterianas expostas a ciclos de inactivação sucessivos. É por isso importante que a cinética de inactivação bem como o desenvolvimento de resistência e a recuperação de viabilidade microbiana após ciclos de tratamento por alta pressão sejam cuidadosamente avaliados no sentido de melhorar a segurança associada à aplicação desta tecnologia à conservação de alimentos.

Utilization of high pressure for the inactivation of microorganisms is a recent technology and studies on the assessment of the development of microbial resistance to high pressure are rather scarce. However, this is an aspect of great importance to the application of high pressure processing in industry, especially when consecutive high pressure microbial inactivation cycles are implicated. The main objective of this work was the evaluation of the increase of resistance to high-pressure in Salmonella typhimurium, when exposed to repeated cycles of pressurization. Fresh stationary phase cultures were submitted to 350 MPa (Megapascal) and 400 MPa pressurization cycles, at room temperature for 10 minutes. The inactivated culture in each cycle was used as inoculum for the culture to be used in the following cycle of pressurization. After growth, the new cultures were refrigerated until the next pressurization cycle. Microbial inactivation was quantified as the reduction in viable cells evaluated in agar plates and colony counts (CFU - Colony Forming Units/ mL). During the experiment, 13 cycles of 350 MPa and 16 cycles of 400 MPa were performed. To detect phenotypic and genetic shifts, the populations corresponding to the different cycles were characterized by genetic fingerprinting [BOX-PCR] and RC DC protein assay. Inactivation by high-pressure showed a decrease after the first cycle, indicating an immediate increase of resistance in the surviving population. Between cycles 6 and 8, there was a partial recovery of susceptibility. However, in the following cycles and especially for 400 MPa pressure, a new increase in resistance occurred, without any signs of inversion of this trend in the following cycles. The analysis of BOX-PCR profiles did not reveal significant differences between the different bacterial populations corresponding to different cycles which were interpreted as an indication of a physiologic adaptation of the population. Protein assay revealed several differences but further analysis is necessary. These results show that the development of resistance to high-pressure inactivation can occur in bacterial populations exposed to successive inactivation cycles. Therefore, it is not only important to characterize the inactivation kinetics but also, to evaluate the development of microbial resistance and the recovery of viability after multiple pressure cycles, in order to improve the safety of the applications of this technology to food preservation.
description: Mestrado em Microbiologia
URI: http://hdl.handle.net/10773/7288
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