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Análise metagenômica para identificação da microbiota contaminante de leite cru refrigerado

INDÚSTRIA

EM 29/05/2020

6 MIN DE LEITURA

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Patrícia Rodrigues Condé1, Cláudia Lúcia de Oliveira Pinto2, Maurilio Lopes Martins1

1Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais, Campus Rio Pomba, Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 36180-000, Rio Pomba, MG, Brasil

2Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais – Epamig Sudeste, Viçosa –MG, 36570-000, Viçosa, MG, Brasil

 

O leite constitui um alimento muito propício à multiplicação microbiana por sua riqueza nutricional, atividade de água e pH. Desta forma, é imprescindível implementar práticas e processos higiênicos na cadeia produtiva exigidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) para obtenção do leite cru de acordo com os Padrão de Identidade e Qualidade (PIQ) e prevenção de perdas por qualidade e econômicas.

No leite cru refrigerado, produzido e armazenado em condições higiênicas inadequadas, encontra-se uma diversidade de bactérias contaminantes incluindo as psicrotróficas que, por possuírem mecanismos específicos de adaptação ao frio, podem se multiplicar em meios e ambientes climatizados a 7ºC ou a temperaturas inferiores, independe de sua temperatura ótima de crescimento. Essas bactérias são os principais agentes de deterioração de leite cru armazenado em condições de refrigeração considerando que, em sua maioria, são produtoras de enzimas extracelulares proteolíticas, lipolíticas e fosfolipases (lecitinases), que degradam, respectivamente, as proteínas, lipídeos e fosfolipídeos presentes na membrana dos glóbulos de gordura do leite.

A maioria dessas bactérias não resiste à pasteurização, entretanto, suas enzimas deteriorantes podem resistir totalmente ou parcialmente aos tratamentos térmicos, como termização, pasteurização e até mesmo aos tratamentos térmicos a altas temperaturas (UAT ou UHT), permanecendo, assim, ativas durante o armazenamento do produto. A ação dessas enzimas sobre os componentes lácteos é causa de alterações no leite e nos seus derivados incluindo: defeitos de sabor e aroma, redução da vida de prateleira, interferência em processos tecnológicos e redução de rendimento na produção de derivados lácteos, em especial de queijos, o que traz prejuízos econômicos significativos para produtores rurais e processadores e, comprometem também, por consequência, o acesso dos consumidores a produtos lácteos de acordo com os padrões de qualidade.

Assim, a identificação rápida e precisa da microbiota contaminante em leite cru refrigerado é importante para a tomada de decisões e prevenção da deterioração. Tradicionalmente, para a identificação das principais espécies contaminantes presentes em alimentos, são utilizados métodos de cultivo convencionais, porém, esses métodos apresentam limitações quanto à identificação de bactérias não cultiváveis. Uma alternativa é o emprego da análise metagenômica, que é fundamentada no sequenciamento massivo de fragmentos de ácidos nucleicos provenientes diretamente do ambiente, como por exemplo, do leite cru. O estudo metagenômico permite a análise do gene rRNA 16S, o marcador mais eficiente para fins de identificação de espécies bacterianas e estudos filogenéticos. Existem, ainda, poucos estudos sobre a aplicação desta metodologia para análise quantitativa e qualitativa da microbiota contaminante do leite.

Por isso, foi desenvolvida, no Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais (IF Sudeste MG), Campus Rio Pomba com apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e de produtores rurais, uma pesquisa com o emprego da análise metogenômica de amostras de leite cru refrigerado, coletadas em tanques de expansão de leite instalados em 15 propriedades rurais, para identificação e análise da microbiota contaminante, incluindo as bactérias psicrotróficas. Foi possível constatar, por meio desta metodologia, resultados surpreendentes como a alta complexidade biológica da microbiota do leite cru refrigerado, sendo detectados 23 filos, 35 classes, 56 ordens e 196 gêneros.

Evidenciou-se, assim, a superioridade do sequenciamento genético em relação às metodologias convencionais para identificação bacteriana como os métodos de cultivos comumente utilizados nas análises de rotina dos laboratórios das instituições de ensino e pesquisa e das indústrias de laticínios. Constatou-se uma alta diversidade bacteriana com predomínio do gênero Mycoplasma, além de uma microbiota central (comum em todas as amostras), constituída, principalmente, por bactérias deteriorantes, pertencentes aos filos Firmicutes, Proteobacteria e Bacteroidetes e constituída por espécies dos gêneros Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Bacillus, Paenibacillus, Staphylococcus, Buttiauxella, Serratia, Enterobacter, Pseudomonas, Acinetobacter, Enhydrobacter, Schlegelella, Lysobacter, Chryseobacterium, Cloacibacterium e Sphingobacterium. Foram identificadas, também, bactérias não cultiváveis em laboratório até o momento.

Assim, pôde-se demonstrar o grande potencial e aplicabilidade da análise metagenômica para avaliação da microbiota de leite cru refrigerado com as vantagens de obtenção de um grande volume de dados, rapidez de resultados e caracterização mais acurada da microbiota comparada aos métodos convencionais.

A expectativa da equipe é contribuir para o acesso da população a leite e derivados de melhor qualidade e maior domínio dos procedimentos e técnicas de obtenção, armazenamento, transporte, estocagem e processamento para prevenir contaminações indesejáveis no leite cru refrigerado brasileiro.

Ressalta-se que mais estudos sobre a diversidade bacteriana deteriorante do leite são necessários para o um maior conhecimento à cerca da microbiota do leite cru refrigerado no Brasil. Desta forma, será possível auxiliar as indústrias de laticínios na implementação de medidas higiênico-sanitárias nas fazendas para minimizar o acesso ao leite cru de baixa qualidade microbiológica. Além disso, ao conhecer, detalhadamente, a microbiota contaminante do leite cru refrigerado, as indústrias poderão ajustar as rotinas de higienização de equipamentos e utensílios, aplicar tratamentos térmicos com base nos tipos de microrganismos contaminantes e, definir com maior precisão a vida de prateleira dos produtos processados.

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