Estudo da produção de ácido γ-aminobutírico (GABA) por bactérias ácido láticas

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Carneiro, Kayque Ordonho
• 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: Bactéria ácido lática; Bacteriocin; Bacteriocina; Cheese; GABA; Lactic acid bacteria; Queijo
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/112/112131/tde-01102025-104755/

Diferentes microrganismos possuem propriedades benéficas ao trato gastrointestinal e na indústria alimentícia. As bactérias ácido lácticas (BAL) pertencem a um grupo não taxonômico, sendo identificadas como Gram-positivas, catalase negativo e produtoras de ácido lático. Essas bactérias são amplamente estudadas quanto às suas propriedades e aplicações biotecnológicas. Tal fato ocorre devido a gama de espécies de BAL apresentarem habilidades para sintetizar distintos metabólitos, como ácido γ-aminobutírico (GABA) e bacteriocinas, ambos aqui explorados. Este estudo teve como objetivo explorar as condições ótimas de produção de GABA, bem como as propriedades bacteriocinogênicas contra Listeria monocytogenes nas cepas isoladas de queijo tipo feta búlgaro e queijo prato brasileiro. Sequencialmente, BALs foram selecionadas com base em suas características fenotípicas, potencial bacteriocinogênico e síntese de GABA, obtendo espécies de Loigolactobacillus coryniformis, Lacticaseibacillus paracasei, Lactiplantibacillus plantarum, Lacticaseibacillus rhamnosus, Pediococcus pentosaceus, Latilactobacillus curvatus e Pediococcus acidilactici, estas apresentando atividade bacteriocinogênica e/ou produtoras de GABA. Selecionou-se, ainda, cepas de Staphylococcus epidermidis por apresentarem igualmente propriedades bacteriocinogênicas e de produção de GABA, sendo estas pertencentes a um restrito grupo de Staphylococcus coagulase negativa (CoNS). As 8 cepas produtoras de GABA foram submetidas à variadas condições de densidade celular, concentração de glutamato monossódico, tempo de incubação, pH e temperatura. O GABA produzido por cada cepa foi quantificado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GCMS), sendo possível observar distintas quantidades produzidas. Houve ainda a condição exposta à cepa, um possível fator de interferência na quantidade de GABA produzido. Desse modo, é possível observar que a produção de GABA é cepa específico, onde a condição a qual a cepa é exposta pode ou não interferir nas quantidades produzidas. Além disso, as cepas não apresentaram carregar o gene codificador da enzima glutamato descarboxilase (GAD), demonstrando que o GABA produzido pelas cepas estudadas passam por outras vias de produção. Nas cepas bacteriocinogênicas de P. pentosaceus ST401KOC, ST0402KOC, ST0406KOC, ST0407KOC, ST0408KOC, ST0410KOC, ST415KOC e ST0420KOC, Lct. curvatus ST0403KOC, Staph. epidermidis ST0411KOC, P. acidilactici ST0412KOC e Lbs. paracasei ST0110KOC e ST0158KOC, quando submetidas a testes genotípicos, constatou-se a presença de gene PA-1 relacionado à síntese de pediocina, e em Staph. epidermidis ST0409KOC gene epiNI01 relacionado à produção de epidermicina, sendo estes as prováveis bacteriocinas produzidas e responsáveis pela atividade antimicrobiana contra diferentes sorovares de L. monocytogenes. Além disso, foi possível observar uma estabilidade dessas bacteriocinas produzidas quando expostas a uma ampla faixa de temperatura, pH e químicos, mantendo após exposição sua atividade antimicrobiana contra diferentes sorovares de L. monocytogenes. Quanto à segurança das cepas utilizadas nesse estudo, somente 3 de 24 genes relacionados à resistência a vancomicina e virulência foram encontrados no DNA das cepas, sendo IS16 em Lob. coryniformis ST0105KOC e Lbs. paracasei ST0110KOC, gene ace em Lpb. plantarum ST0414KOC e gene IS257 em Staph. epidermidis ST0409KOC. Entretanto, a presença genética não configura expressão destes. Desse modo, os resultados provenientes deste estudo contribuem para uma maior compreensão e otimização da produção de GABA por diferentes espécies de BAL, além de apontarem o potencial uso dessas cepas como agentes de controle biológico, destacando suas possíveis aplicações biotecnológicas.