Avaliação in vitro da atividade inibitória de Lactobacillus spp., isolados do inglúvio e cecos de aves sobre Salmonella

In vitro evaluation of the inhibitory activity of Lactobacillus spp. isolated from crop and ceca of chickens against Salmonella serotypes

MEDICINA VETERINÁRIA

Avaliação in vitro da atividade inibitória de Lactobacillus spp., isolados do inglúvio e cecos de aves sobre Salmonella

In vitro evaluation of the inhibitory activity of Lactobacillus spp. isolated from crop and ceca of chickens against Salmonella serotypes

M.R. Barros^I; R.L. Andreatti Filho^I; E.T. Lima^I; J.A. Crocci^II

^IFaculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - UNESP Distrito de Rubião Júnior 18618-000 - Botucatu, SP

^IIInstituto de Biociências - UNESP - Botucatu, SP

RESUMO

Inglúvios e cecos de reprodutoras comerciais de frangos de corte foram utilizados para o isolamento de Lactobacillus spp. As estirpes isoladas foram caracterizadas como Gram-positivo, catalase negativo, produtoras de gás em glicose, não produtoras de H₂S em triple sugar iron e identificadas pela reação em cadeia da polimerase como Lactobacillus reuteri e Lactobacillus salivarius. A utilização da técnica spot-on-the-lawn para avaliação da inibição in vitro permitiu a análise de vários microrganismos simultaneamente. Todas as estirpes isoladas inibiram in vitro S. Enteritidis fagotipo 4, S. Enteritidis fagotipo 28, S. Typhimurium, S. Pullorum, S. Agona, S. Anatum, S. Dublin e S. Senftenberg.

Palavras-chave: reprodutora de frango de corte, identificação, Lactobacillus, Salmonella, PCR

ABSTRACT

Crops and ceca of commercial broiler breeders were used for the isolation of Lactobacillus spp. The isolated samples were characterized by Gram positive staining, negative catalase test, production of gas from glucose, negative for H₂S production from triple sugar iron, and were identified by the polymerase chain reaction as Lactobacillus reuteri and Lactobacillus salivarius. The use of the spot-on-the-lawn technique, with modifications, for the evaluation of the in vitro inhibition made it possible the simultaneous analysis of several microrganisms. All the crop and ceca isolated microorganisms presented an in vitro inhibitory effect against strains of Salmonella Enteritidis fagotype 4, S. Enteritidis fagotype 28, S. Typhimurium, S. Pullorum, S. Agona, S. Anatum, S. Dublin, and S. Senftenberg.

Keywords: broiler breeder, identification, Lactobacillus, Salmonella, PCR

INTRODUÇÃO

Vários gêneros e estirpes bacterianas compõem a microbiota normal do trato respiratório, inglúvio e cecos de aves, evidenciando entre essas, sempre a presença benéfica do gênero Lactobacillus spp. (Kawaguchi et al., 1991; Sarra et al., 1992), competindo contra a colonização por patógenos e, consequentemente, reduzindo a contaminação de produtos alimentares avícolas (Garriga et al., 1998).

Substâncias antimicrobianas como bacteriocinas, ácidos orgânicos e peróxido de hidrogênio (Cocconcelli, 1993), produzidas por bactérias presentes na microbiota intestinal, especialmente Lactobacillus spp., inibem a colonização de várias bactérias (Chaves et al., 1999) e apresentam poder de ação contra outras bactérias Gram-positivo e algumas Gram-negativo (Blackburn et al., 1989). O inglúvio e os cecos são os principais locais de colonização por Salmonella spp. em aves (Impey et al., 1984), é importante o estudo de Lactobacillus spp., comumente encontrados nesses segmentos e seu efeito protetor contra Salmonella spp.

Trabalhos pioneiros que relatam os efeitos benéficos de bactérias intestinais em galinhas abriram as investigações sobre o tema. Nurmi e Rantala (1973) demonstraram que a microbiota de aves adultas normais apresenta efeito protetor contra a infecção por Salmonella spp., em pintos. Miyamoto et al. (2000) investigaram Lactobacillus quantitativa e qualitativamente na cloaca e na vagina de aves e sua habilidade para inibir o crescimento de Salmonella Enteritidis. Observaram além da predominância de L. acidophilus, L. salivarius e L. fermentum, que Lactobacillus isolados da cloaca e da vagina também inibiram in vitro o crescimento de S. Enteritidis. Kizerwetter-Swida e Binek (2005) relataram que Lactobacillus inibiram in vitro bactérias enteropatogênicas como Clostridium perfringens, e o consideraram como potencial probiótico para controlar a enterite necrótica em aves.

A importância das espécies de Lactobacillus nos processos industriais ou na saúde humana e animal tem estimulado estudos de genética molecular para identificar espécies desse gênero (Chagnaud et al., 2001), e o desenvolvimento de métodos baseados na reação em cadeia da polimerase (PCR) tem aberto possibilidades para identificação precisa e rápida das bactérias acidoláticas.

Os objetivos do presente trabalho foram isolar Lactobacillus spp. do inglúvio e cecos de galinhas e avaliar a atividade inibitória in vitro contra estirpes de Salmonella.

MATERIAL E MÉTODOS

As aves utilizadas, a coleta das amostras (inglúvio e cecos), o isolamento e a identificação de Lactobacillus por meio de provas bioquímicas e da reação em cadeia da polimerase (PCR) foram apresentados por Barros et al., 2009. Os iniciadores utilizados na PCR estão descritos na Tab. 1.

Para o multiplex PCR, realizou-se o perfil de termociclagem com os iniciadores Fer3, Fer4, Reu1, Reu4, Sal1 e Sal2, sendo a reação composta por tampão para PCR 1x, 2,50mM de cloreto de magnésio, 0,20mM de dNTPs, 0,4µM de cada iniciador, 1,25U de Taq DNA polimerase e 2µL de DNA a 0,1µg/µL em 25µL de reação, e perfil de termociclagem 94ºC-5min (1x); 94ºC-1min, 57ºC-30s, 72ºC-1min (40x); 72ºC-7min (1x). Em seguida, o produto da PCR foi avaliado por meio de eletroforese em gel de agarose contendo 2% de brometo de etídio e marcadores de peso molecular de 50pb ou 100pb.

Foram utilizadas estirpes de Salmonella (S. Enteritidis fagotipo 4, S. Enteritidis fagotipo 28, S. Typhymurium, S. Pullorum, S. Agona, S. Anatum, S. Dublin e S. Senftenberg) isoladas de vísceras de galinhas, sorotipadas pelo Instituto Adolfo Lutz-SP e mantidas na bacterioteca do serviço de ornitopatologia da FMVZ- UNESP-Botucatu. Cada estirpe de Salmonella mantida em ágar nutriente foi suspensa em 10mL de caldo infusão cérebro coração (BHI) e incubado aerobicamente a 37ºC por 24 horas. Após esse período, cada estirpe foi semeada em ágar verde brilhante (AVB), seguindo a mesma metodologia citada acima.

O cultivo para inibição foi realizado de acordo com a técnica spot-on-the-lawn (Lewus et al., 1991; Santos, 1993), com modificações. As estirpes de Lactobacillus foram semeadas em caldo MRS em condições de microaerofilia a 37ºC por 24 horas. Após esse período, o caldo MRS foi semeado em placas de Petri contendo aproximadamente 15mL de ágar MRS, mediante inoculação em pontos. Foram obtidas quatro repetições para cada estirpe, provenientes do inglúvio e cecos, com as mesmas condições de incubação citadas acima.

Concomitantemente, cada estirpe de Salmonella foi semeada em caldo BHI e incubada em aerobiose durante 12 horas a 37ºC. Foram realizadas diluições decimais seriadas para determinar a UFC/mL de cada Salmonella. Após a incubação, foram transferidos 100µL da cultura com Salmonella para tubos contendo 5mL de BHI, seguida de homogeneização e transferência de 1mL para novo tubo contendo 5mL de BHI. Em seguida, 750µL dessa última solução foram transferidos para novo tubo contendo 15mL de BHI acrescido de 0,87% de ágar ágar, previamente preparado e mantido em banhomaria a 45ºC.

Cada estirpe de Salmonella acrescentada ao ágar foi dispensada sobre as placas cultivadas anteriormente com as espécies de Lactobacillus reuteri e L. salivarius provenientes do inglúvio e cecos de galinhas. Após a completa solidificação da camada superior, as placas foram incubadas a 37ºC por 24 horas.

A inibição do crescimento de cada estirpe de Salmonella por L. reuteri e L. salivarius foi avaliada pelo diâmetro final da área de inibição, correspondendo à diferença entre o halo de inibição total e o diâmetro da colônia (Chateau et al., 1993).

Em relação ao diâmetro do halo, foi utilizada a análise de variância em blocos com aplicação do teste Tukey para comparação de médias, para estudos de: estirpes de Salmonella e segmentos (inglúvio e cecos) (ZAR, 1996).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As estirpes isoladas Gram-positivo, catalase negativa, produtoras de gás de glicose e não produtoras de H₂S em TSI foram consideradas como pertencentes ao gênero Lactobacillus e identificadas por meio da PCR como L. reuteri e L. salivarius (Barros et al., 2009). Foram selecionadas 16 estirpes de cada espécie de Lactobacillus de acordo com o órgão de isolamento (Tab. 2), totalizando 64 amostras testadas frente às oito estirpes de Salmonella com 10⁷ UFC/mL.

A atividade antimicrobiana in vitro de L. reuteri frente às estirpes de Salmonella foi demonstrada pelos halos de inibição (Fig. 1). As medidas dos halos de inibição, promovidos por L. reuteri isolado de inglúvio, frente às estirpes de Salmonella não diferiram entre si. Para os isolados de cecos, as medidas dos halos de inibição para S. Typhimurium e S. Agona diferiram em relação a S. Anatum. Em relação a S. Anatum, as medidas dos halos de inibição diferiram entre os isolados de Lactobacillus de inglúvio e de ceco (Tab. 3).

L. salivarius apresentou atividade antimicrobiana in vitro frente às estirpes de Salmonella (Fig. 2). As medidas dos halos de inibição de L. salivarius isolados do inglúvio apresentaram diferença significativa para S. Agona e S. Senftenberg em relação a S. Dublin. Para os isolados dos cecos, as medidas dos halos de inibição contra S. Enteritidis PT28, S. Agona e S. Senftenberg diferiram em relação a S. Anatum. A média de inibição para S. Enteritidis diferiu entre os isolados de L. salivarius de inglúvio e de cecos (Tab. 4).

A administração de microrganismos da microbiota intestinal de aves pode determinar alguma proteção de galinhas contra a colonização por alguns patógenos, como Salmonella spp. (Nurmi e Rantala, 1973; Andreatti Filho et al., 1997; 1998).

Miyamoto et al. (2000) observaram, além da predominância de L. acidophilus, L. salivarius e L. fermentum, que Lactobacillus isolados da cloaca e da vagina também inibiram in vitro o crescimento de S. Enteritidis. Neste trabalho, L. salivarius do inglúvio e cecos apresentaram diferença significativa de inibição frente a S. Enteritidis (Tab. 4). L. reuteri, entre os isolados dos cecos, apresentou diferença significativa entre as médias dos halos de inibição referentes a S. Typhimurium e S. Agona em relação a S. Anatum (Tab. 3).

Chateau et al. (1993) avaliaram a atividade inibitória in vitro de L. fermentum, L. rhamnosus, L. plantarum, L. acidophilus e L. pseudoplantarum, presentes em dois probióticos, frente à Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Salmonella. Os Lactobacillus foram mais eficientes contra as estirpes de Salmonella, sendo um dos probióticos mais eficiente contra S. Typhimurium, e o outro contra S. Enteritidis.

Considera-se importante identificar as estirpes de Lactobacillus spp., presentes no ecossistema microbiano e determinar quais apresentam efeito protetor (Song et al., 2000).

Os resultados obtidos demonstraram que todas as estirpes de L. reuteri e L. salivarius, provenientes do inglúvio e cecos de aves, inibiram in vitro os sorovares de Salmonella estudados (S. Enteritidis fagotipo 4, S. Enteritidis fagotipo 28, S. Typhimurium, S. Pullorum, S. Agona, S. Anatum, S. Dublin e S. Senftenberg).

A PCR foi uma ferramenta importante na identificação das amostras isoladas de aves, detectando L. reuteri e L. salivarius, assemelha-se ao observado por Klaenhammer (1995) que, dentre as espécies de Lactobacillus em aves, estão presentes L. reuteri e L. salivarius, identificadas por meio da homologia DNA-DNA.

CONCLUSÕES

As estirpes de L. reuteri e L. salivarius isoladas do inglúvio e cecos de galinhas foram capazes de inibir in vitro S. Enteritidis fagotipo 4, S. Enteritidis fagotipo 28, S. Typhimurium, S. Pullorum, S. Agona, S. Anatum, S. Dublin e S. Senftenberg. A técnica spot-on-the-lawn permitiu a realização de vários testes simultaneamente. A utilização da PCR foi precisa e rápida na identificação das estirpes de Lactobacillus.

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pelo apoio financeiro.

Recebido em 21 de setembro de 2007

Aceito em 18 de maio de 2009

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  27 Ago 2009
• Data do Fascículo
  Ago 2009

Histórico

• Aceito
  18 Maio 2009
• Recebido
  21 Set 2007