Prebióticos e Probióticos by Editora Rubio

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Célia Lúcia de Luces Fortes Ferreira (Editora)

Pós-Doutora em Bactérias Probióticas e Anaeróbios na Food Research Institute, Universidade de Wisconsin, Madison, EUA. Pós-Doutora em Aplicações Clínicas de Probióticos no Functional Foods Forum, Universidade de Turku, Finlândia. Doutora em Ciências e Tecnologia de Alimentos pela Universidade de Oklahoma, EUA. Mestre em Ciência dos Alimentos pela Universidade de Wisconsin, Madison, EUA. Graduada em Economia Doméstica pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG Professora Titular do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV, MG. Professora de disciplinas de graduação e pós-graduação na UFV, MG. Orientadora de alunos de iniciação científica, mestrado, doutorado e pós-doutorado na UFV e em outras Universidades do país. Coordenadora de convênios com outras Universidades e Centros de pesquisa nacionais e internacionais. Curadora do banco de culturas de interesse para a saúde e para a indústria de alimentos humano e animal, que abriga a Coleção de Culturas da Universidade Federal de Viçosa (UFVCC), MG.

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Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção Copyright © 2012 Editora Rubio Ltda. ISBN 978-85-64956-02-5 Todos os direitos reservados. É expressamente proibida a reprodução desta obra, no todo ou em partes, sem a autorização por escrito da Editora. Produção e Capa Equipe Rubio Editoração Eletrônica Elza Maria da Silveira Ramos

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Nutrição aplicada à estética / organizadora: Ana Paula Pelágio Pujol. -- Rio de Janeiro: Editora Rubio, 2011. Bibliografia. ISBN 978-85-7771-069-0 1. Beleza - Cuidados 2. Beleza corporal 3. Dietética 4. Dietoterapia 5. Estética 6. Imagem corporal 7. Nutrição I. Pujol, Ana Paula Pelágio. 11-05654

CDD-613.2

Índices para catálogo sistemático: 1. Nutrição aplicada à estética: Promoção e saúde 613.2

Editora Rubio Ltda. Av. Franklin Roosevelt, 194 s/l 204 – Castelo 20021-120 – Rio de Janeiro – RJ Telefax: 55(21) 2262-3779 • 2262-1783 E-mail: rubio@rubio.com.br www.rubio.com.br Impresso no Brasil Printed in Brazil

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Colaboradores

Aline Costa e Silva Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Graduada em Nutrição pela UFV. Professora da Faculdade Mineirense (FAMA), GO.

Ana Cristina Persichini Rodrigues Doutora em Bioquímica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Microbiologia pela UFMG. Graduada em Biologia pela UFMG. Professora Adjunta em Biologia da UFMG.

Ana Paula Vendramini Mestre em Análises Clínicas/Imunologia Clínica pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho (UNESP).

Ana Raimunda Dâmaso Pós-Doutora em Pediatria pela Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). Doutora em Nutrição pela Unifesp. Mestre em Educação Física pela Universidade de São Paulo (USP). Graduada em Educação Física pela Escola Superior de Educação Física de Goiás (Esefego) da Universidade Estadual de Goiás (UEG). Professora Associada da Unifesp.

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Orientadora no Programa de Pós-Graduação em Nutrição da Unifesp.

Anderson Miyoshi Doutor em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Professor Adjunto do Departamento de Biologia Geral do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG.

Andreia Marçal Silva Doutora em Microbiologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Medicina Veterinária pela UFMG. Graduada em Veterinária pela UFMG. Professora Adjunta da Universidade Federal de São João Del Rey (UFSJ), MG.

Cláudia de Mello Ribeiro Doutora em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), campus Botucatu, SP. Especialista em Biologia Molecular pela Universidade de Taubaté (UNITAU), SP. Mestre em Ciências Biológicas pela Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP), SP. Graduada em Medicina Veterinária pela UNESP, campus de Botucatu, SP. Professora da Universidade Paulista (UNIP).

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Danielle Cardoso Geraldo Maia

Elisabeth Neuman

Doutora em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Graduada em Farmácia Bioquímica pela Universidade do Sagrado Coração (USC), SP.

Doutora em Bioquímica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Professora Adjunta da UFMG.

Denise Cara Carmona

Elizeu Antonio Rossi

Doutor em Patologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Patologia pela UFMG. Professor Titular da UFMG.

Pós-Doutor em Microbiologia Aplicada pelo Centro de Referência para Lactobacilos (CERELA), Argentina. Doutor em Tecnologia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), SP. Mestre em Ciências de Alimentos pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), PR. Graduado em Farmácia-Bioquímica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Professor Titular da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP.

Eduardo Terra Nogueira

Fabiana Carvalho Rodrigues

Doutora em Patologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Patologia pela UFMG. Graduada em Medicina Veterinária pela UFMG. Professora Associada da UFMG.

Eduardo Alves Bambirra

Pós-Doutor em Zootecnia pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Doutor em Zootecnia pela UFV e pela University of Western Australia (UWA). Mestre em Zootecnia pela UFV, MG. Graduado em Medicina Veterinária pela UFV, MG. Gerente Técnico da Ajinomoto Biolatina − Ajinomoto Animal Nutrition para América Latina.

Elisa Teshima Doutora em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela UFV, MG. Graduada em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Professora Adjunta da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), BA.

Doutoranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Agroquímica pela UFV, MG. Graduada em Tecnologia de Laticínios pela UFV, MG.

Fernando de Castro Tavernari Doutor em Zootecnia pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Zootecnia pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). Graduado em Zootecnia pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), PR. Pesquisador A da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Suínos e Aves.

Flaviano dos Santos Martins Doutor em Microbiologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Microbiologia pela UFMG. Graduado em Biologia pela UFMG. Professor Adjunto da UFMG.

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Horacio Santiago Rostagno

João Thomas Borges

Doutor em Ciência Animal pela Purdue Univer-

Doutor em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Especialista em Administração de Serviços de Alimentação pela UFRRJ. Graduado em Economia Doméstica pela UFRRJ. Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (IFES-ES).

sity, EUA. Mestre em Ciência Animal pela Purdue University, EUA. Graduado em Agronomia pela Universidad Católica de Santa Fe (UCSF), Argentina. Professor Titular do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG.

Hudsara Aparecida de Almeida Paula Doutoranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Ciência da Nutrição pela UFV, MG. Graduada em Nutrição pela UFV, MG.

Iracilda Zeppone Carlos

Joice de Fátima Laureano Martins Doutora em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela UFV. Graduada em Nutrição pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Doutora em Ciências na área de Bioquímica pela

José Vitor Moreira Lima Filho

Universidade de São Paulo (USP).

Doutor em Microbiologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Microbiologia pela UFMG. Professor Adjunto da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE).

Mestre em Farmácia na área de Análises Clínicas pela USP. Graduada em Farmácia Bioquímica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Coordenadora do Programa de Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP.

Jacques Robert Nicoli Pós-Doutor em Ecologia Microbiana pelo Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) de Jouy-en-Josas, França. Doutor em Bioquímica-Imunologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Biologia pela Faculté des Sciences de Marseille-Luminy, França. Professor Titular do Departamento de Microbiologia da UFMG.

Leda Quercia Vieira Doutora em Bioquímica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Bioquímica pela UFMG. Graduado em Biologia pela UFMG. Professora Associada da UFMG.

Lívia Carolina de Abreu Ribeiro Doutoranda em Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Mestre em Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP. Graduada em Biomedicina pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM).

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Lorena Maria Ybarra Doutora em Ciências e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Medicina Veterinária e Inspeção de Alimentos pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Graduada em Medicina Veterinária pela UFMG. Gerente da Garantia da Qualidade da empresa GlaxoSmithKline, Reino Unido.

Luciana Maria Borba Doutora em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Ciências de Alimentos pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), PR. Graduada em Farmácia e Bioquímica na área de Análises Clínicas pela Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), PR. Professora Adjunta da UEPG, PR.

Luiz Fernando Teixeira Albino Doutor e Mestre em Zootecnia pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Graduado em Zootecnia pela UFV, MG. Professor Titular do Departamento de Zootecnia da UFV, MG.

Marcela Santiago Pacheco de Azevedo Doutoranda em Genética pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), com período cotutela em Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), França. Mestre em Genética pela UFMG. Graduada em Ciências Biológicas pela Pontifícia Universidade Católica (PUC), MG.

Marcelo Bonnet Alvarenga Doutor pelo Departamento de Ciências dos Alimentos, Montville Laboratories pela Rutgers, The State University of New Jersey, EUA. Mestre pelo Departamento de Ciências dos Alimentos, Montville Laboratories pela Rutgers, The State University of New Jersey, EUA.

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Graduado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), Unidade Gado de Leite, Juiz de Fora, MG.

Mônica de Souza Lima Sant’Anna Doutoranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Mestre em Ciência da Nutrição pela UFV, MG. Especialista em Nutrição e Saúde Pública pela UFV, MG. Graduada em Nutrição pela UFV, MG.

Neuza Maria Brunoro Costa Pós-Doutora em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Purdue University e Colorado University, EUA. Doutora em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela University of Reading, Inglaterra. Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG. Graduada em Nutrição pela UFV, MG. Professora Associada III da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Orientadora nos Programas de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos e de Ciência da Nutrição na UFV, MG.

Regina Célia Vendramini Doutora em Ciências Fisiológicas pela Universidade Federal de São Carlos (UFSC), SP. Mestre em Farmácia pela Universidade de São Paulo (USP). Graduada em Farmácia-Bioquímica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Professora Assistente da UNESP.

Rosa Maria Esteves Arantes Pós-Doutora pela Universidade de Queen e pela Yale School of Medicine, EUA. Doutora em Biologia Celular pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

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Mestre em Patologia pela UFMG. Graduada em Medicina pela UFMG. Professora Associada da UFMG.

Sarah Carolina Zanetti e Viguetti Mestre em Genética pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Graduada em Ciências Biológicas, ênfase em Meio Ambiente e Biotecnologia, pelo Centro Universitário Una, MG.

Simone Vasconcellos Generoso Pós-Doutoranda pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Doutora em Ciência de Alimentos pela UFMG. Mestre em Ciência de Alimentos pela UFMG. Graduada em Farmácia pela UFMG.

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Tessália Diniz Luerce Saraiva Doutoranda em Genética pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Genética pela UFMG. Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Pelotas (UFPEL), RS.

Valberto Nascimento Cardoso Doutor em Farmácia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestre em Farmácia pela UFMG. Graduada em Farmácia pela UFMG. Professor Associado da UFMG.

Vasco Ariston de Carvalho Azevedo Doutor em Genética de Micro-organismos pelo Institut National Agronomique Paris Grignon. Mestre em Genética de Micro-organismos pelo Institut National Agronomique Paris Grignon. Graduado em Medicina Veterinária pela Universidade Federal da Bahia (UFBA).

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Dedicat贸ria

Aos meus filhos Claudia, Cimara e Rodrigo.

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Apresentação

Pouco mais de um século após a primeira publicação científica de Metchnikoff (1906) sobre os benefícios de bactérias lácticas no prolongamento da vida, que originou a teoria do mesmo nome, o tema bactérias lácticas e benéficos da saúde humana e animal ainda é explorado e avaliado com o mesmo vigor e capacidade de surpreender. Nas duas últimas décadas, a evolução nos conhecimentos da ecologia microbiana intestinal e o acúmulo de dados científicos sobre os benefícios de bactérias lácticas justificaram o aparecimento de alimentos lácteos com a denominação de terceira geração, ou alimentos probióticos. Próximos a essa terminologia, aliaram-se os ingredientes prebióticos e os alimentos simbióticos, classificados atualmente como alimentos funcionais. Para além da capacidade de nutrir, os alimentos funcionais exercem um papel específico no organismo do hospedeiro, passível de ser comprovado. Atualmente, cientistas pesquisadores do setor, indústrias produtoras e consumidores interagem de forma ampla para que esses alimentos inteligentes possam ser produzidos de maneira adequada e preservada, trazendo os benefícios conhecidos e registrando uma nova fase para o tema. Esse livro faz parte dessa interação, pois a Universidade Federal de Viçosa vem atuando há mais de 30 anos no estudo dos probióticos, aceitando, há quase uma década, o desafio de reunir representantes de várias equipes brasileiras e parcerias internacionais para uma discussão aberta sobre os diversos aspectos que envolvem a concepção, mecanismos de ação, produção e utilização de probióticos e prebióticos na área humana e animal. Portanto, contou-se com um inestimável apoio de pesquisadores que atenderam ao nosso apelo e de patrocinadores, em especial à Indústria Boa Sorte Agropecuária Com. Imp. Exp. e Adm. Ltda, que proporcionou a transformação dos principais assuntos discutidos no I Simpósio Internacional de Prebióticos e Probióticos (I SINPPRO) em capítulos para uma pré-edição deste livro. Na presente edição, revisada e ampliada, espera-se que as informações aqui veiculadas sirvam de estímulo para novas buscas e novos esclarecimentos que permitam sempre o melhor uso desses alimentos para o bem-estar das populações.

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Representam alguns aspectos para a contribuição dessa publicação: a discussão sobre o grupo de bactérias lácticas; a delimitação dos micro-organismos probióticos dentro do grupo; as características desses micro-organismos e as estratégias de aumento no homem e nos animais dos diferentes grupos de micro-organismos probióticos; as possibilidades de uso na produção de alimentos cárneos e na produção de vacinas, além dos possíveis mecanismos de ação em diferentes situações, como na biodisponiblidade de minerais e no sistema imunológico do hospedeiro. Introduz-se o yacon como fonte de prebióticos e o papel de bactérias bífidas na microbiota intestinal de recém-nascidos. Destaca-se o potencial de probióticos para o controle na enterocolite necrosante, de prebióticos e probióticos na modulação de Cronobacter sakazakii e no manejo de aves. Os principais desafios que estimulam pesquisas na área de prebióticos, probióticos e simbióticos são destacados pela prospecção, capítulo final dessa publicação. Célia Lúcia de Luces Fortes Ferreira Editora

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Prefácio

Os alimentos e ingredientes funcionais, dos quais fazem parte os probióticos, os prebióticos e os simbióticos, hoje reconhecidos universalmente pela saúde pública, podem exercer um importante papel na qualidade de vida das populações, principalmente devido ao potencial na diminuição de riscos de doenças crônicas não transmissíveis. A professora Célia Lúcia de Luces Fortes Ferreira, com sua larga experiência na pesquisa de probióticos e prebióticos, foi responsável pela promoção do I Simpósio Internacional de Prebióticos e Probióticos (I SINPPRO) no Brasil, em 2003, gerando naquela ocasião a primeira publicação com os principais temas discutidos no evento. O presente livro mantém a maioria desses temas discutidos, atualizados, além de apresentar outros de igual interesse. O fato dos temas abordados, na maioria das vezes, incluírem discussão de resultados de pesquisas desenvolvidas por diferentes grupos de especialistas que contribuíram para a presente edição, pontua as dificuldades encontradas assim como as conquistas na demonstração dos benefícios dos probióticos, prebióticos e simbióticos quando aplicados em diferentes situações no homem e nos animais. O Brasil é um dos poucos países do mundo que apresentam uma legislação em vigor para alimentos funcionais e, ainda assim, há poucos livros didáticos na língua portuguesa que abordem este tema. Nesse aspecto, a presente publicação visa diminuir esta lacuna, apresentando um material acadêmico sobre alimentos funcionais com a visão de diferentes grupos de pesquisa. A abordagem, por ser tanto científica quanto tecnológica, faz desta publicação uma importante contribuição para estudantes e profissionais de diferentes áreas; incluindo a indústria, que, de alguma forma, esteja envolvida com a aplicação e a produção de probióticos, prebióticos e simbióticos no mercado. Tânia Toledo de Oliveira Professora Associada III do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular e Coordenadora do Laboratório de Biofármacos da Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG.

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Sumário

Capítulo 1  Grupo de Bactérias Lácticas e Aplicação Tecnológica de Bactérias Probióticas, 1 Capítulo 2



Aspectos Terapêuticos de Probióticos, Prebióticos e Simbióticos, 29

Capítulo 3



Probióticos e Prebióticos na Absorção de Minerais, 57

Capítulo 4



Probióticos em Bancos de Leite Humano, 73

Capítulo 5



Probióticos e Prebióticos no Controle de Enterocolite Necrosante, 85

Capítulo 6



Probióticos e Antagonismo à Cronobacter sakazakii, 95

Capítulo 7  Potencial Probiótico e Tecnológico das Bactérias do Ácido Láctico no Desenvolvimento de Embutidos Cárneos Fermentados, 109 Capítulo 8



Yacon como Alimento Funcional e Fonte de Prebiótico, 129

Capítulo 9  Modelos Animais Gnotobióticos e Convencionais para a Seleção e Avaliação de Probióticos, 145 Capítulo 10  Influência de Nutrientes no Sistema Imunológico: Papel das Citocinas, Peróxido de Hidrogênio e Óxido Nítrico, 161 Capítulo 11  Bactérias Lácticas como Vacinas Vivas de Mucosa, 173 Capítulo 12  Probióticos e Prebióticos na Alimentação de Aves, 195 Capítulo 13  Prebióticos, Probióticos e Simbióticos: Prospecção, 213 Índice remissivo, 217

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Siglas e Abreviaturas

AGCC

ácidos graxos de cadeia curta

AGCR

ácidos graxos de cadeia ramificada

AMPc

adenosina monofosfato cíclica

Anvisa

Agência Nacional de Vigilância Sanitária

APC

antibióticos promotores de crescimento

ATCC

American Type Culture Collection

atividade de água – water activity

BAL

bactérias do ácido láctico

Bioagro

Instituto de Biotecnologia Aplicada a Agropecuária

BLH

banco de leite humano

BSH

sais biliares hidrolase – bile salt hidrolase

cálcio

CH4

gás metano

CLA

ácido linoleico conjugado – conjugated linoleic acid

CMO

conteúdo mineral ósseo

cobalto

CO2

dióxido de carbono

DMO

densidade mineral óssea

DNA

ácido desoxirribonucleico

grau de polimerização – degree of polymerization

DPTA

ácido dietilenotriamino pentacético – diethylenetriamine pentaacetic acid

potencial de oxidorredução

encefalopatia hepática

eNOS

óxido nítrico sintetase endotelial

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FAO

Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação – Food and Agriculture Organization

FCF/UNESP

Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade Estadual Paulista

FDA

Food and Drug Administration

ferro

FID

fórmulas infantis desidratadas

FioCruz

Fundação Oswaldo Cruz

FOS

fruto-oligossacarídeo

GALT

tecido linfoide associado ao intestino – gut-associated lymphoid tissue

guanina e citosina

GLP-1

peptídio-1 tipo glucagon – glucagon-like peptide-1

GOS

galacto-oligossacarídeo

GPR41

receptor 41 acoplado à proteína G – G protein receptor 41

GRAS

geralmente reconhecidos como seguros – generally recognized as safe

hectare

gás hidrogênio

H2O2

peróxido de hidrogênio

H2S

sulfeto de hidrogênio ou gás sulfídrico

HPI

hiperplasia da parede intestinal

HPV

vírus do papiloma humano – human papilloma viruses

HU/USP

Hospital Universitário da Universidade de São Paulo

IFN

interferon

IFN-gama

interferon gama

IgA

imunoglobulina A

IgAs

imunoglobulina A secretória

IL-1

interleucina 1

IL-2

interleucina 2

IL-4

interleucina 4

IL-5

interleucina 5

IL-6

interleucina 6

IL-10

interleucina 10

IL-12

interleucina 12

iNOS

óxido nítrico sintetase induzível

ITF

frutanos semelhantes à inulina – inulin-type fructans

joule

kcal

quilocaloria

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quilojoule

leite humano cru

LCR

líquido cefalorraquidiano

LCS

Lactobacillus casei Shirota

LDL

lipoproteína de baixa densidade – low density lipoprotein

leite humano

LNM

linfonodos mesentéricos

leite humano pasteurizado

LPS

lipopolissacarídeo bacteriano

MCS

sítios de clonagem múltipla – multiple cloning site

magnésio

MID

doses mínimas de infectividade – minimal infective dose

manganês

MOS

mananoligossacarídeos

NaCl

cloreto de sódio

NEC

enterocolite necrosante – necrotizing enterocolitis

NH3

amônia não-ionizada

NH4+

íon amônio

nNOS

óxido nítrico sintetase neuronal

óxido nítrico

NOS

óxido nítrico sintetase

obstrução intestinal

OINT

obstrução intestinal não tratada

OMS

Organização Mundial da Saúde

OND

oligossacarídeos não digeríveis

ONOO-

peroxinitrito

fósforo

potencial de hidrogênio

P/V

concentração de peso por volume

RBS

ribossomo

RNA

ácido ribonucleico – ribonucleic acid

RNAm

RNA mensageiro

SNC

sistema nervoso central

peptídio sinalizador – signal peptide

sp.

espécie

spp.

espécies

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ssp.

subespécie

timina

T7 RNA pol

RNA polimerase do fago T7

células T auxiliadoras – T helper cells

TNF-alfa

fator de necrose tumoral alfa – tumor necrosis factor-alpha

TTFC

fragmento C da toxina tetânica – tetanus toxic fragment C

UFC

unidades formadoras de colônias

UNISOJA

Unidade de Desenvolvimento e Produção de Derivados de Soja

UTI

unidade de tratamento intensivo

UTIN

unidade de tratamento intensivo neonatal

VLBW

de muito baixo peso ao nascer – very low birth weight

XIES

sistema induzível de expressão de xilose – xylose-inducible expression system

zinco

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Capítulo

Grupo de Bactérias Lácticas e Aplicação Tecnológica de Bactérias Probióticas Célia Lúcia de Luces Fortes Ferreira

INTRODUÇÃO O grupo de bactérias lácticas, ou seja, bactérias do ácido láctico (BAL), é reconhecido como um dos mais importantes para o homem, tanto pelo papel que exerce na produção e preservação dos alimentos quanto pelo envolvimento em diferentes aspectos da saúde humana e animal. A evolução de técnicas moleculares tem permitido a identificação inequívoca dos componentes desse grupo. Porém existe um hiato entre denominações das espécies indicadas nos estudos recentes e as denominações anteriores, ainda em uso em algumas situações. Neste capítulo procurou-se repassar informações dos diferentes componentes do grupo BAL com ênfase em seus fenótipos e sua relação com as novas denominações, aceitas ou sugeridas, com base em estudos envolvendo principalmente técnicas moleculares, tão difundidas e imprescindíveis atualmente. Deu-se ênfase às bactérias lácticas probióticas pelo papel que representam atualmente na consolidação dos alimentos funcionais. Como indicado por Klein et al. (1998),1 “a taxonomia e fisiologia de bactérias lácticas probióticas somente podem ser entendidas por meio da utilização da taxonomia polifásica, combinando-se características morfológicas, bioquímicas e fisiológicas, com fenótipos e genótipos baseados em técnicas moleculares”.

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Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

A aplicação de bactérias lácticas probióticas exige o conhecimento dos fenótipos responsáveis por sua funcionalidade e, consequentemente, de sua aplicação tecnológica. Procurou-se, portanto, também abordar alguns aspectos tecnológicos envolvidos na veiculação de bactérias lácticas probióticas utilizadas na produção de alimentos.

GRUPO DE BACTÉRIAS LÁCTICAS O grupo BAL, compõe-se de gêneros microbianos que apresentam alguns fenótipos comuns: são Gram-positivos, catalase negativos (algumas espécies podem produzir pseudocatalase, outras podem apresentar reação positiva em meios contendo hematina ou sangue como um dos componentes). São asporogênicos e o ácido láctico é acumulado no meio como produto do metabolismo primário. O grupo BAL é composto atualmente por 15 gêneros que resultaram de agregação, desagregação, reclassificação e do surgimento de novas propostas (Tabela 1.1).2-4 As BAL foram definidas inicialmente como um grupo de micro-organismos com capacidade de coagular ou de fermentar o leite, e espécies dos gêneros Lactobacillus e Escherichia faziam parte desse grupo. Orla-Jensen (1919),5 utilizando descritores morfológicos, fisiológicos e bioquímicos mais específicos, agrupou as BAL em sete grupos. Os componentes desses grupos eram cocos/bacilos Grampositivos, asporogênicos, não apresentavam motilidade ou apresentavam essa característica em raras ocasiões e fermentavam açúcares produzindo principalmente ácido láctico, ou ácido láctico acompanhado de ácido acético, etanol e dióxido de carbono (CO2) (Tabela 1.2).5,6 Bactérias do ácido láctico são fastidiosas e estão presentes em ambientes nutricionalmente ricos como vegetais, produtos de laticínios, produtos cárnicos e no trato gastrintestinal humano e animal, para citar alguns. São anaeróbias, anaeróbio-facultativas ou microaerofílicas. Os componentes do grupo são quimio-organotróficos, catalase negativos ou podem apresentar pseudocatalase. Alguns componentes como as bactérias bífidas, em presença de sangue ou hematina, podem produzir catalase verdadeira ou citocromos, podendo formar uma cadeia de transporte de elétrons ativa e, assim, respirar.4 Alguns membros pertencem a hábitats específicos, como boca, vagina e intestinos de mamíferos. Bactérias lácticas isoladas do intestino humano ou animal constituem atualmente um grupo conhecido por bactérias probióticas, as quais, quando consumidas em quantidade adequada, oferecem inúmeros benefícios ao hospedeiro visto terem a propriedade de:

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Grupo de Bactérias Lácticas e Aplicação Tecnológica de Bactérias Probióticas

Tabela 1.1 Bactérias do grupo láctico e sua morfologia Gêneros

Números espécie/ subespécie

Morfologia

Aerococcus

7/0

Cocos, pares/tétrades

Atopobium

5/0

Bacilos, pares

Bifidobacterium

38/9

Bastão, forma de Y, de V, pleomorfos

Brochothrix

2/0

Cocos, ovoides/tétrades

Carnobacterium

11/0

Bacilos, pares

Enterococcus

40/0

Cocos, isolados/cadeia

Lactobacillus

170/27

Bacilos, isolados/pares/cadeias curtas, cocos, pares/cadeias curtas

Lactococcus

6/3

Cocos, pares/cadeias curtas

Leuconostoc

22/3

Cocos, ovoides/pares/cadeias curtas

Oenococcus

2/0

Cocos, ovoides/pares

Pediococcus

15/0

Cocos, tétrades

Streptococcus

94/17

Cocos isolados, cadeias, tamanhos variados

Tetragenococcus

4/0

Cocos, ovoides, pares/tétrades

Vagococcus

7/0

Cocos, ovoides, isolados/pares/cadeias curtas

Weissella

15/0

Cocos, ovoides, pares

Fonte: Holt et al. (1994);2 Dellagio et al. (1994);4 Euzéby (2007).3

Tabela 1.2 Grupo de bactérias lácticas segundo Orla-Jensen Nomenclatura (grupos)

Morfologia

Fermentação

Redução de nitrato

Catalase

Betabacterium

Bacilo/G+

Hetero

–

Betacoccus

Coco/G+

Hetero

–

Microbacterium

Bacilo/G+

Homo

Tetrabacterium

Coco/G+

Thermobacterium bacilo/G+

Bacilo/G+

Homo

–

Streptobacterium

Bacilo/G+

Homo

–

Thermobacterium

Bacilo/G+

Hetero

–

* Pseudocatalase. NI: Não identificado; +: presença de crescimento; –: ausência de crescimento. Fonte: Heineman (1920).6

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Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

Repor a microbiota intestinal desbalanceada, prevenindo diversos tipos de

diarreias.7 Modular favoravelmente a resposta imunológica do hospedeiro.8 Favorecer o metabolismo de algumas substâncias, como o da lactose, em indi-

víduos lactase não persistentes,9 dentre outros benefícios. Uma descrição simplificada dos gêneros de BAL está indicada a seguir, iniciando com o gênero Streptococcus (Tabela 1.3).10

Gênero Streptococcus A maioria das espécies estreptocócicas patogênicas está reunida no grupo Piogênico. Aquelas empregadas como fermento láctico mesofílico pertencem ao grupo Lácticos (atualmente redistribuídos principalmente nos gêneros Lactococcus e Leuconostoc) e Viridans (Streptococcus thermophilus [S. thermophilus]). Após essa primeira classificação sistemática, Sharpe (1979)11 renomeou alguns agrupamentos definidos por Sherman (1937).10 As denominações oral e fecal substituíram as anteriormente conhecidas por Viridans e Enterococcus, respectivamente. Nessa reclassificação, S. thermophilus passou a integrar o grupo dos lácticos agregando-se aos gêneros atualmente conhecidos por Lactococcus e Leuconostoc. Posteriormente, o grupo D Lancefield transformou-se no gênero Enterococcus, à parte do Streptococcus.11 A nomenclatura atualizada dos componentes agrupados por Orla-Jensen (1919)5 está indicada na Tabela 1.4.2,3,12-14

Tabela 1.3 Classificação do gênero Streptococcus, segundo Sherman Descritores

Piogênios

Grupos Viridans

Lácticos

Enterococos

Grupo Lancefield

A, B, C, D

–

Hemólise

–

10ºC

–

45ºC

–

pH 9,6

–

0,1% azul de metileno

–

+ (–)*

Resistência a 60ºC/30 minutos

–

Variável

Crescimento

* Espécie/estirpe dependente. +: presença de crescimento; –: ausência de crescimento. Fonte: Sherman (1937).10

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Grupo de Bactérias Lácticas e Aplicação Tecnológica de Bactérias Probióticas

Tabela 1.4 Nomenclatura atual de alguns componentes classificados por Orla-Jensen5 Grupo

Nomenclatura atualizada3

Betabacterium

Lactobacillus Weissella

Betacoccus

Leuconostoc Oenococcus Weissella

Microbacterium

Brochothrix

Streptobacterium

Lactobacillus Carnobacterium

Streptococcus

Streptococcus Enterococcus Lactococcus Vagococcus

Thermobacterium

Lactobacillus

Tetracoccus

Pediococcus Tetragenococcus

Fonte: Holt et al. (1994);2 Euzéby (2007);3 Schleifer & Kilper-Balz (1984);12 Schleifer et al. (1985);13 Hammes et al. (1992).14

O S. thermophilus diferencia-se fenotipicamente de espécies do gênero Lactococcus, principalmente pela elevada sensibilidade ao cloreto de sódio (NaCl [<2,5%]) e por tolerar temperaturas acima de 45°C (cresce bem a temperaturas próximas a 50°C). A maioria das espécies de Streptococcus está associada à patogenia humana e animal, sendo o S. thermophilus a única espécie do gênero empregada na produção de alimentos, que produz ácido láctico na forma L(+) e está presente na composição da maioria dos fermentos termofílicos empregados na produção de diferentes tipos de queijos e leites fermentados. Juntamente com o Lactobacillus delbrueckii ssp. e bulgaricus (L. bulgaricus), entra na composição do fermento utilizado na fabricação de iogurte, cuja proporção entre as espécies no fermento é essencial na produção do acetaldeído, componente de sabor característico dessa bebida (Figura 1.1). O S. thermophilus tem também a importante função bioajustadora de pH em processos fermentativos, como na fabricação de produtos lácteos probióticos.

Gênero Enterococcus Espécies do grupo D Lancefield, de enterococos da classificação de Sherman,10 foram reclassificadas para o gênero Enterococcus.11 Algumas das espécies do gênero estão indicadas na Tabela 1.5.3,12

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Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

Figura 1.1 Streptococcus thermophilus Nota: espaços vazios causados pela presença de polissacarídeo exocelular, removido durante a preparação da amostra (seta). Fonte: imagem gentilmente cedida por M. Kalab, Agri Food Canada.

Tabela 1.5 Algumas espécies do gênero Streptococcus reclassificadas como Enterococcus Nomenclatura anterior

Nomenclatura atual

S. avium

E. avium

S. casseliflavus

E. casseliflavus

S. cecorum

E. cecorum

S. faecalis

E. faecalis

S. faecalis ssp. malodoratus

E. malodoratus

S. faecium

E. faecium

S. gallinarum

E. gallinarum

S. liquefaciens

E. faecalis

S. saccharolyticos

E. saccharolyticos

Fonte: Euzéby (2007);3 Schleifer & Kilper-Balz (1984).12

Os enterococos são resistentes a situações extremas de pH e temperatura, como indicado anteriormente na Tabela 1.3. São homofermentativos, produzem ácido láctico L(+) e são pouco acidificantes. Estão presentes nos queijos como contaminantes naturais, principalmente nos queijos artesanais, onde contribuem com a textura e com o componente de flavor. Atualmente, as principais espécies de interesse alimentar e de saúde pública são Enterococcus faecium (E. faecium),

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Capítulo

Probióticos em Bancos de Leite Humano

Luciana Maria Borba • Célia Lúcia de Luces Fortes Ferreira

INTRODUÇÃO O leite humano (LH) constitui-se na melhor forma conhecida e documentada de nutrir o recém-nascido e protegê-lo de doenças infecciosas. Esta proteção é conferida em grande parte pela influência dos componentes presentes no estabelecimento da microbiota intestinal, que estimulam espécies bacterianas desejáveis e inibem as indesejáveis. Especialmente em países em vias de desenvolvimento, a amamentação tem grande importância pela proteção que confere à criança, reduzindo as taxas de mortalidade e morbidade.1-10 Diversos estudos que demonstram as vantagens da amamentação e do LH para a saúde, o crescimento e o desenvolvimento da criança confirmam a menor incidência ou gravidade de doenças como diarreias, bacteriemia, meningite bacteriana, infecções respiratórias, asma, otite média, botulismo, infecção urinária, enterocolite necrosante, assim como o possível efeito protetor do LH contra síndrome da morte súbita, diabetes melito dependente de insulina, doença de Crohn, linfoma, retocolite ulcerativa, doenças alérgicas e outras doenças digestivas crônicas.11-17 Muitos dos micro-organismos que habitam o trato digestório contribuem de forma relevante para a saúde do hospedeiro no aspecto nutricional, como, por exemplo, pela produção de vitaminas e digestão de nutrientes, pelo papel no de-

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Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

senvolvimento do epitélio intestinal, na modulação do sistema imunológico, na estabilização da microbiota e na resistência à colonização.18-21 Durante os primeiros dias de vida, o estabelecimento da colonização intestinal é favorecido em neonatos exclusivamente alimentados com leite materno, e essas crianças acumulam uma concentração significativamente maior de Bifidobacterium spp. em relação a crianças alimentadas com fórmulas.22-27 No entanto, muitos recém-nascidos podem estar impossibilitados de receber o leite de suas mães, seja pela prematuridade ou baixo peso ao nascer ou por serem portadores de enfermidades diversas. Essas crianças podem receber o LH pasteurizado dos bancos de leite humano (BLH).28,29 Neste capítulo serão discutidos alguns aspectos relacionados com a função dos probióticos na modulação das funções intestinais assim como seu papel em potencial nos BLH.

PROBIÓTICOS E MICROBIOTA INTESTINAL Os primeiros estudos na área de probióticos foram iniciados há mais de um século, com o microbiologista e zoólogo russo Ellie Metchnikoff, mediante a observação dos benefícios para a saúde humana conferidos pelos leites fermentados no antagonismo à microbiota indesejável nos intestinos. Posteriormente, estudos em animais germ-free (livres de micro-organismos) evidenciaram sua hipótese, demonstrando que os micro-organismos intestinais produzem substâncias que comprometem a saúde humana, podendo favorecer ou desfavorecer a ocorrência de determinados grupos bacterianos.30,31 O conhecimento acumulado nessa relação microbiota endógena/hospedeiro tem ampliado as possibilidades de utilização de probióticos para manter ou recuperar a saúde e o bem-estar.13,26,32-35 Do grupo das bactérias ácido-lácticas, Bifidobacterium e Lactobacillus são os gêneros mais estudados, devido à sua predominância na microbiota intestinal balanceada. Quando administrados, as evidências indicam que esses gêneros apresentam uma taxa de sobrevivência de cerca de 20% a 40% à passagem pelo trato gastrintestinal e são transientes, e dessa forma os efeitos benéficos podem advir de associações imediatas ou de mecanismos que ocorram pelo estímulo dessas associações.36-39 Um dos principais efeitos dos probióticos é a estabilização da microbiota intestinal, exercida pela atividade antagônica frente aos micro-organismos patogênicos, a qual resulta potencialmente da produção de ácidos orgânicos e de outras substâncias inibidoras, como bacteriocinas, por mecanismos de exclusão compe-

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Capítulo

Potencial Probiótico e Tecnológico das Bactérias do Ácido Láctico no Desenvolvimento de Embutidos Cárneos Fermentados Cláudia de Mello Ribeiro • Joice de Fátima Laureano Martins • Hudsara Aparecida de Almeida Paula • Célia Lúcia de Luces Fortes Ferreira

INTRODUÇÃO Atualmente, a exigência por alimentos funcionais tem sido manifestada pelos consumidores. Esses alimentos contêm componentes biologicamente ativos e, quando consumidos como parte da dieta usual, são capazes de produzir benefícios fisiológicos com potencialidade de reduzir o risco de doenças crônicas, além de suas funções nutricionais básicas.1,2 Alimentos funcionais podem também ser considerados aqueles alimentos com composição nutricional balanceada e que ofereçam benefícios à saúde.3 Os probióticos são considerados alimentos funcionais e definidos como micro-organismos vivos, que quando presentes em quantidades adequadas conferem benefícios à saúde do hospedeiro.4 No entanto, sabese atualmente que, em algumas situações, a célula microbiana não viável exerce funções no estímulo imunológico do hospedeiro, o que sugere a necessidade de uma redefinição do termo probiótico.5 Bactérias probióticas são utilizadas frequentemente na industrialização de produtos lácteos, principalmente em bebidas lácteas, iogurtes, queijos e sorvetes.6-9 Entretanto, nota-se uma mudança nessa tendência, pois alguns probióticos têm sido incorporados a produtos à base de cereais,10 fórmulas para alimentação infantil,11 musses12 e em embutidos cárneos fermentados, principalmente naqueles consumidos na forma crua e sem aquecimento prévio.13-15 A adição de probi-

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110 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

óticos a esses alimentos pode constituir mais uma alternativa para o consumo de bactérias desejáveis por uma parcela da população preocupada com uma melhor qualidade de vida e manutenção da saúde.14 A utilização de fermentos para a elaboração de embutidos contribui para:16-17 Obtenção de um produto final de qualidade, padronizado, com textura, aroma

e sabor característicos. Garantir a segurança do produto por antagonizar patógenos. Melhorar a estabilidade do produto, prolongando sua vida de prateleira. Favorecer o equilíbrio da microbiota intestinal, principalmente quando o fer-

mento contém bactérias probióticas. Neste capítulo são discutidas as vantagens e limitações da utilização de bactérias do ácido láctico (BAL) no processo de fermentação e preservação de embutidos cárneos, bem como os efeitos benéficos da ingestão desses micro-organismos.

BACTÉRIAS DO ÁCIDO LÁCTICO COMO FERMENTOS PARA EMBUTIDOS CÁRNEOS FERMENTADOS Entende-se por embutidos os produtos constituídos à base de carne picada e condimentada com forma geralmente cilíndrica. Para a fabricação de embutidos cárneos fermentados geralmente adiciona-se uma cultura iniciadora (fermento) com a finalidade de produzir um produto mais uniforme, com textura, aroma e sabor desejados. Fermento, cultura iniciadora (starter) é uma preparação que contém micro-organismos vivos que, quando adicionados à matéria-prima, aceleram o processo de fermentação e desenvolvem propriedades sensoriais desejadas no produto.18 A Tabela 7.1 indica algumas características de micro-organismos componentes de fermentos empregados na produção de embutidos. As melhores culturas iniciadoras para a fermentação de carnes são constituídas por micro-organismos autóctones da microbiota da carne.19 Muitos desses micro-organismos são BAL ou bactérias Gram-positivas e coagulase-positivas. Entretanto, as leveduras e os fungos podem ser usados para fermentar carnes, dependendo do tipo de embutido desejado.20 As BAL mais utilizadas como fermentos em produtos cárneos são Lactobacillus sakei (L. sakei), Lactobacillus plantarum (L. plantarum), Lactobacillus curvatus (L. curvatus), Pediococcus acidilactici (P. acidilactici), Pediococcus pentosaceus (P. pentosaceus) e Lactococcus lactis (Lc. lactis), pois são frequentemente isoladas da microbiota au-

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Potencial Probiótico e Tecnológico das Bactérias do Ácido Láctico no Desenvolvimento de Embutidos Cárneos Fermentados 111

Tabela 7.1 Características tecnológicas das bactérias do ácido láctico para a fabricação de embutidos cárneos Bactérias

Características tecnológicas

Referências

Viabilidade à temperatura >15°C

Papamanoli et al. (2003)17

Viabilidade em concentrações de sal >6%

Papamanoli et al. (2003)17

Redução do pH

Essid et al. (2009)21

Atividade proteolítica

Papamanoli et al. (2003)17

Atividade da catalase

Mares et al. (1994)22

Bioproteção

Coloretti et al. (2008)23

Viabilidade em concentração de sal >6%

Bover-Cid et al. (2001)24

Redução do pH

Bover-Cid et al. (2001)24

Atividade proteolítica

Papamanoli et al. (2003)17

Bioproteção

Bover-Cid et al. (2001)24

Atividade da catalase

Mares et al. (1994)22

Bioproteção

Nielsen et al. (1990)25

Viabilidade à temperatura >15°C

Dalmis & Soyer (2008)26

Viabilidade em concentração de sal >6%

Johansson et al. (1994)27

Redução do pH

Nassu et al. (2002)28

Bioproteção

Albano et al. (2007)29

Atividade proteolítica

Herranz et al. (2003)30

Bioproteção

Nieto-Lozano et al. (2006)31

Lactobacillus paracasei (L. paracasei)

Bioproteção Redução do pH

Knudsen (2011)15

Lactobacillus casei (L. casei)

Redução do pH Redução da atividade de água

Macedo et al. (2008)14

Lactobacillus rhamnosus (L. rhamnosus)

Redução do pH Redução da atividade de água

Macedo et al. (2008)14

Lactobacillus plantarum (L. plantarum)

Lactobacillus curvatus (L. curvatus)

Pediococcus acidilactici (P. acidilactici) Pediococcus pentosaceus (P. pentosaceus)

Lactococcus lactis (Lc. lactis)

tóctone da carne bovina, suína ou de pescado e, portanto, estão bem adaptadas ao meio cárneo. São responsáveis pela fermentação espontânea de carnes e prevalecem na microbiota do produto.19,20,32-34 Algumas espécies como L. plantarum, P. acidilactici, P. pentosaceus apresentam potencial de utilização como probióticos.34-36 Essas bactérias são homofermentativas ou heterofermentativas facultativas e produzem o ácido láctico a partir da glicose

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Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

disponível na matriz cárnea. O ácido láctico reduz o pH do substrato para valores entre 4,8 e 5,4. Essa acidez influencia a coloração e o aroma do produto, assegura sua estabilidade microbiológica, reduz a capacidade de retenção de água e favorece a secagem e a perda de peso do produto, conferindo uma textura firme e fatiabilidade ao embutido fermentado.21,35,37 Porém, a concentração das BAL no embutido cárneo é influenciada pelos micro-organismos competidores, pela temperatura, umidade relativa, tempo de cura, composição da musculatura da carne ou concentração de sal, nitratos, nitritos, fosfatos e açúcares do produto. Neste contexto, os embutidos cárneos fermentados podem representar um ambiente desafiador para a sobrevivência de estirpes probióticas ou das BAL com potencial probiótico que não são autóctones da microbiota da carne.37-39 Por exemplo, a temperatura de incubação pode afetar a multiplicação dessas bactérias, o que acarretará menor acidificação do substrato, que por sua vez influenciará o tempo de fermentação dos embutidos cárneos. É importante que a formação e o acúmulo de ácido ocorra rapidamente e promova uma queda de pH em menor espaço de tempo, assim como a diminuição de atividade de água (Aw – water activity) e, portanto, menor o tempo de secagem dos embutidos.40 Assim, as estirpes probióticas ou BAL com potencial probióticos devem apresentar crescimento e viabilidade à temperatura de fermentação adequada para cada tipo de embutido, acidificando o substrato e conferindo as qualidades sensoriais características do produto.37 Crescimento e viabilidade em carnes com altos teores de sal também são requisitos para fermentos, já que o sal é o principal agente de cura para embutidos cárneos, visto que atua como agente flavorizante e como conservante ao diminuir a Aw, o que, por consequência, reduz o número de micro-organismos deteriorantes e o acúmulo de aminas biogênicas no produto.37,41,42 Algumas bactérias lácticas têm sido indicadas como componentes de fermentos a serem utilizados na fermentação de carnes. As principais espécies pertencem aos gêneros Pediococcus, Lactobacillus e Lactococcus. A espécie P. pentosaceus é autóctone da carne, e por não ser afetada pela concentração de cloreto de sódio (NaCl) e nitrito apresenta bom crescimento durante o processamento de embutidos como, por exemplo, salames.27 Além disso, o P. pentosaceus se mantém viável em embutidos cárneos, mesmo após tratamento térmico a 45°C a 70°C.26 Por serem homofermentativas produzem ácido láctico em quantidades adequadas, permitindo que o pH do embutido cárneo atinja valores entre 5 e 5,1 e se mantenha, mesmo após 63 dias de estocagem.28 Bover-Cid et al. (2001)24 afirmaram que L. curvatus é dominante na microbiota de linguiças fermentadas e tolera bem concentrações de sal entre 7% e 10%. Em outro

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Modelos Animais Gnotobióticos e Convencionais para a Seleção e Avaliação de Probióticos 151

Figura 9.1 (A a C) Aspectos da mucosa do intestino delgado de ratos normais (A), desafiados com Vibrio cholerae (B) ou tratados com Saccharomyces boulardii e desafiados com Vibrio cholerae (C) Fonte: Dias et al. (1995).28

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152 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

Figura 9.2 Sobrevida de camundongos tratados (▲) ou não (○) com Bifidobacterium longum e desafiados com Salmonella typhimurium * P <0,05. Fonte: Silva et al. (2004).36

Tabela 9.1 Efeito da obstrução intestinal experimental e do tratamento oral com S. boulardii (vivo ou morto) na translocação bacteriana determinada como a biodistribuição de 99mTc-E. coli nos órgãos e sangue (contagens por minuto/g ou mL) Órgão/sangue

Simulado

OI + Sb vivo

OI + Sb morto

LNM

85,22

845,83

Baço

23,75a

676,25b

Fígado

473,26

1794,14

649,69

691,38a

Pulmão

152,08a

629,58b

252,09a

251,00a

Sangue

140,80a

465,81b

184,33a

171,25a

160,41

190,21a

193,33a

213,00a

mTc: tecnécio 99 metaestável; OI: obstrução intestinal; Sb: S. boulardii; LNM: linfonodos mesentéricos.

Letras diferentes na mesma linha indicam diferenças estaticamente significantes (p <0,05). Fonte: Generoso et al. (2011)39 a,b

Para demonstrar um efeito protetor contra inflamações intestinais (colite ulcerativa, doença de Crohn), o modelo animal pode ser também utilizado. A Figura 9.3 mostra o efeito protetor de S. boulardii na integridade da mucosa epitelial intestinal de camundongos submetidos a uma obstrução intestinal (OI). A OI aumenta a permeabilidade da mucosa, facilitando a passagem de moléculas antigênicas (e bactérias) que provocam inflamação. No exemplo apresentado, a permeabilidade foi determinada pela passagem no compartimento interno do ácido dietilenotriamino pentacético (DPTA – diethylenetriamine pentaacetic acid) marcado com tecnécio.

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Modelos Animais Gnotobióticos e Convencionais para a Seleção e Avaliação de Probióticos 153

Figura 9.3 Efeito do tratamento com Saccharomyces boulardii na permeabilidade intestinal de camundongos controle simulado (sham), submetidos a obstrução intestinal sem ou após tratamento com S. boulardii. Medida do 99mTc-DPTA (ácido dietilenotriamino pentacético) no sangue dos animais OINT: obstrução intestinal não tratada.

Tipo de mecanismo responsável pelo efeito protetor Após ter selecionado um micro-organismo para uso probiótico e ter demonstrado o seu efeito benéfico, por exemplo, na prevenção ou no tratamento de infecções ou inflamações intestinais, é importante tentar identificar o mecanismo responsável pelo efeito benéfico. Existem várias possibilidades para explicar um efeito protetor, sendo que as capacidades de antagonismo e de imunomodulação são as mais frequentemente levantadas. O modelo animal é importante para poder responder a essa pergunta.

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154 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

Capacidade de antagonismo A capacidade de antagonismo de um probiótico é geralmente resultante da produção de substâncias (bacteriocinas, antibióticos-like) ou de metabólitos (ácidos orgânicos, sulfeto de hidrogênio [H2S], peróxido de hidrogênio [H2O2]) que antagonizam os micro-organismos patogênicos ou ainda da competição por sítios de adesão no epitélio intestinal ou por nutrientes. No caso, a população do probiótico deve eliminar do trato digestório a população do alvo patogênico. Em modelo animal convencional (com microbiota indígena complexa e desconhecida), é impossível observar o comportamento dessas duas populações no meio de centenas de outras que crescem nos mesmos meios de cultura, por mais seletivos que sejam. Já no animal gnotobiótico, no qual somente esses dois micro-organismos estão presentes, é fácil observar as relações entre os dois. Na Figura 9.4, podemos ver os níveis populacionais fecais de S. typhimurium em camundongos gnotobióticos previamente tratados ou não com B. longum.33 Os resultados demonstram que, apesar do tratamento com B. longum proteger contra a infecção experimental (ver Figura 9.2), o antagonismo não parece ser responsável pelo efeito protetor, já que os níveis populacionais de S. typhimurium são iguais nos animais controles e experimentais. Outra utilização dos animais gnotobióticos, caso haja antagonismo, é a possibilidade de demonstrar a produção in vivo de uma substância antagonista di-

Figura 9.4 Níveis populacionais fecais de Salmonella typhimurium em camundongos tratados (¡) com Bifidobacterium longum.↓ Inoculação S. typhimurium Fonte: Silva et al. (2004).36

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Modelos Animais Gnotobióticos e Convencionais para a Seleção e Avaliação de Probióticos 155

fusível. A produção por um probiótico de um composto inibitório contra uma bactéria patogênica reveladora é de fácil detecção em ensaio in vitro (ensaio de difusão em camada dupla). Contudo, fica a dúvida da extrapolação dessa produção para condições in vivo. Essa dúvida pode ser eliminada com o modelo animal gnotobiótico, no qual é possível conduzir um ensaio de antagonismo ex vivo, como mostrado na Figura 9.5. Uma substância antagonista contra Clostridium perfringens (C. perfringens) A é produzida por um Ruminococcus gnavus (R. gnavus) da microbiota fecal humana quando essa bactéria é monoassociada com camundongos sem germes.40 A substância difunde a partir das fezes dos camundongos monoassociados após sua inclusão no centro da placa de Petri, provocando um halo de inibição da reveladora (C. perfringens A). As fezes dos animais sem germes não provocam antagonismo. Um experimento ex vivo similar pode ser encontrado na publicação de Silva et al. (2001)29 entre um Lactobacillus sp. de origem fecal humana e V. cholerae.29

Capacidade de imunomodulação O modelo animal gnotobiótico é único na detecção das capacidades de imunomodulação de probiótico sem a interferência de uma microbiota indígena complexa

Figura 9.5 Fezes de animais monoxênicos associados com Ruminococcus gnavus. Reveladora: C. perfringens A40

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156 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

e incontrolada. Assim, a influência de um probiótico sobre o tecido linfoide associado ao intestino (GALT – gut-associated lymphoid tissue) ou sobre o sistema imunológico sistêmico pode ser avaliada, assim como a influência sobre a imunologia humoral ou celular. Vários resultados obtidos usando o modelo gnotobiótico para avaliar a capacidade imunomoduladora de probióticos podem ser encontrados nos trabalhos de Podoprigora et al. (1999),41 Rodrigues et al. (2000),42 Martins et al. (2007),38 Martins et al. (2009b),43 Neuman et al. (1998)44 e Neuman et al. (2009).45 Um exemplo do efeito de estimulação da imunologia humoral local pode ser visto na Figura 9.6 com o aumento da produção de imunoglobulina A (IgA) intestinal após tratamento de camundongos com S. boulardii.42 Como exemplo de modulação benéfica da imunologia sistêmica celular, a Figura 9.7 mostra a estimulação da capacidade de clareamento (clearance de E. coli B41) de um desafio venoso após um tratamento dos camundongos com B. longum.36

Figura 9.6 Níveis de IgA no fluido intestinal de camundongos tratados ou não com Saccharomyces boulardii * P <0,05. Fonte: Rodrigues et al. (2000).41

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Modelos Animais Gnotobióticos e Convencionais para a Seleção e Avaliação de Probióticos 157

Figura 9.7 Clareamento de Escherichia coli B41 na corrente sanguínea de camundongos isentos de germes (○), convencionais (●) e tratados com Bifidobacterium (£) Fonte: Silva (2004).36

CONSIDERAÇÕES FINAIS A utilização de probióticos para prevenção e/ou tratamento de distúrbios gastrintestinais tem uma justificativa teórica forte, baseada nas funções benéficas da microbiota indígena, fundamentais para a maturação e a saúde do ecossistema digestório. Contudo, no nível aplicado, há ainda uma falta de domínio dos microorganismos utilizados, principalmente pelos poucos conhecimentos sobre os seus mecanismos de ação e sobre o ambiente da sua atuação (o trato gastrintestinal e sua microbiota). Muitos estudos precisam ainda ser feitos em relação às doses a serem utilizadas, ao esclarecimento dos mecanismos envolvidos nos efeitos benéficos, à procura de novos probióticos (até fagos foram recentemente aprovados pela Food and Drug Administration [FDA], à ação em infecções por vírus e protozoários e à comprovação dos efeitos esperados com ensaios clínicos bem controlados e envolvendo amostras representativas. Com a obtenção desses dados, perspectivas muito interessantes podem ser imaginadas, como o desenvolvimento de probióticos de segunda geração apresentando capacidades benéficas (produção de substâncias antagonistas, fixação de toxinas, imunomodulação ou contribuição nutricional) aumentadas pela superexpressão dos genes responsáveis por essas capacidades. Para isto o uso de modelos animais experimentais continuará sendo indispensável.

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apresentação de proteínas clinicamente relevantes à superfície de mucosas.75-77 A partir de então diversos trabalhos têm sido publicados confirmando a habilidade dessas bactérias em estimular fortes respostas imunes em animais.69,78

CONSIDERAÇÕES FINAIS A utilização de bactérias lácticas para a produção de proteínas heterólogas de importância biotecnológica, assim como vacinas orais, tem mostrado resultados inovadores. As aplicações profiláticas e terapêuticas destas bactérias e os benefícios à saúde a elas atribuídos podem contribuir para o desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos e alimentícios para a sociedade. Além disto, a utilização das bactérias lácteas, em especial Lactococcus lactis, como um veículo para a entrega de antígenos vacinais e citocinas diretamente à superfície de mucosas, constitui um novo passo rumo à validação da eficácia e efetividade de novas vacinas baseadas em bactérias lácticas, sejam nativas ou geneticamente modificadas, o que também poderá fornecer informações valiosas para a pesquisa e o desenvolvimento de vacinas contra outros patógenos, com potencial para maior exploração em diversas áreas do conhecimento.

REFERÊNCIAS 1. Stiles ME, Holzapfel WH. Lactic acid bacteria of foods and their current taxonomy. Int J Food Microbiol. 1997; 36:1-29. 2. Carr FJ, Chill D, Maida N. The lactic acid bacteria: a literature survey. Crit Rev Microbiol. 2002; 28:281-370. 3. Tailliez P. Mini-revue: les bactéries lactiques, ces êtres vivants apparus il y a près de 3 milliards d’annés. Lait. 2001; 81:1-11. 4. Van de Guchte M, Ehrlich SD, Maguin E. Production of growth-inhibiting factors by Lactobacillus delbrueckii. J Appl Microbiol. 2001; 91:147-53. 5. Fuller R, Gibson GR. Modification of the intestinal microflora using probiotics and prebiotics. Scand J Gastroenterol. 1997; 222:28-31. 6. Ouwehand AC, Salminen S, Isolauri E. Probiotics: an overview of beneficial effects. Antonie Van Leeuwenhoek. 2002; 82:279-89. 7. Roberfroid MB. Prebiotics and probiotics: are they functional foods? Am J Clin Nutr. 2000; 71:1682-7. 8. Langella P, Le Loir Y. Heterologous protein secretion in Lactococcus lactis: a novel antigen delivery system. Braz J Med Biol. 1999; Res 32:191-8. 9. Suzuki A, Mizumoto A, Sarr MG, DiMagno EP. Bacterial lipase and high-fat diets in canine exocrine pancreatic insufficiency: a new therapy of steatorrhea? Gastroenterology. 1997; 112:2048-55.

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190 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

10. Drouault S, Juste C, Marteau P, Renault P, Corthier G. Oral treatment with Lactococcus lactis expressing Staphylococcus hyicus lipase enhances lipid digestion in pigs with induced pancreatic insufficiency. Appl Environ Microbiol. 2002; 68:3166-8. 11. Drouault S, Corthier G, Ehrlich SD, Renault P. Expression of the Staphylococcus hyicus lipase in Lactococcus lactis. Appl Environ Microbiol. 2000; 66:588-98. 12. Medina E, Guzmán CA. Use of live bacterial vaccine vectors for antigen delivery: potential and limitations. Vaccine. 2001; 19:1573-80. 13. Mercenier A. Lactic Acid Bacteria as live vaccines. In Probiotics: A critical review ed. Tannock, G. pp. 113-127. Wymondham: Horizon Scientific Press; 1999. p. 113-127. 14. Medaglini D, Rush CM, Sestini P, Pozzi G. Commensal bacteria as vectors for mucosal vaccines against sexually transmitted diseases: vaginal colonization with recombinant streptococci induces local and systemic antibodies in mice. Vaccine. 1997; 15:1330-7. 15. Chatel JM, Langella P, Adel-Patient K, Commissaire J, Wal JM, Corthier G. Induction of mucosal immune response after intranasal or oral inoculation of mice with Lactococcus lactis producing bovine beta-lactoglobulin. Clin Diagn Lab Immunol. 2001; 8:545-51. 16. Reveneau N, Geoffroy MC, Locht C, Chagnaud P, Mercenier A. Comparison of the immune responses induced by local immunizations with recombinant Lactobacillus plantarum producing tetanus toxin fragment C in different cellular locations. Vaccine. 2002; 20:1769-77. 17. Steidler L, Robinson K, Chamberlain L, Schofield KM, Remaut E, Le Page RW, Wells JM. Mucosal delivery of murine interleukin-2 (IL-2) and IL-6 by recombinant strains of Lactococcus lactis coexpressing antigen and cytokine. Infect Immun. 1998; 66:3183-9. 18. Bolotin A, Mauger S, Malarme K, Ehrlich SD, Sorokin A. (1999) Low-redundancy sequencing of the entire Lactococcus lactis IL1403 genome. Antonie Van Leeuwenhoek. 1999; 76:27-76. 19. De Vos WM. Gene expression systems for lactic acid bacteria. Curr Opin Microbiol. 1999; 2:289-95. 20. Duwat P, Hammer K, Bolotin A, Gruss A. Genetics of Lactococci. In Gram-positive pathogens Fischetti VA (ed.). Washington DC: American Society for Microbiology; 2000. p. 295-306. 21. Guedon G, Bourgoin F, Pebay M, Roussel Y, Colmin C, Simonet JM, Decaris B. Characterization and distribution of two insertion sequences, IS1191 and iso-IS981, in Streptococcus thermophilus: does intergeneric transfer of insertion sequences occur in lactic acid bacteria co-cultures? Mol Microbiol. 1995; 16:69-78. 22. Godon JJ, Jury K, Shearman CA, Gasson MJ. The Lactococcus lactis sex-factor aggregation gene cluA. Mol Microbiol. 1994; 12:655-63. 23. Le Bourgeois P, Lautier M, van den Berghe L, Gasson MJ, Ritzenthaler P. Physical and genetic map of the Lactococcus lactis subsp. cremoris MG1363 chromosome: comparison with that of Lactococcus lactis subsp. lactis IL 1403 reveals a large genome inversion. J Bacteriol. 1995; 177:2840-50. 24. Bolotin A, Wincker P, Mauger S, Jaillon O, Malarme K, Weissenbach J, Ehrlich SD Sorokin A. The complete genome sequence of the lactic acid bacterium Lactococcus lactis ssp. lactis IL1403. Genome Res. 2001; 11:731-53. 25. Kuipers OP, De Ruyter PG, Kleerebezem M, de Vos WM. Controlled overproduction of proteins by lactic acid bacteria. Trends Biotechnol. 1997; 15:135-40. 26. Araya-Kojima T, Ishibashi N, Shimamura S, Tanaka K, Takahashi H. Identification and molecular analysis of Lactococcus lactis rpoD operon. Biosci Biotechnol Biochem. 1995; 59:73-7.

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Bactérias Lácticas como Vacinas Vivas de Mucosa 191

27. Chiaruttini C, Millet M. Gene organization, primary structure and RNA processing analysis of a ribosomal operon in Lactococcus lactis. J Mol Biol. 1993; 230:57-76. 28. Jannière L, Gruss A, Ehrlich D. Plasmids. In: Sonenshein AL, Hoch JA, Losick R. (eds.). Bacillus subtilis and other Gram-positive bacteria: biochemistry, physiology and molecular genetics. Washington DC: American Society for Microbiology, 1993. p. 625-644. 29. Simon D, Chopin A. Construction of a vector plasmid family and its use for molecular cloning in Streptococcus lactis. Biochimie. 1988; 70:559-66. 30. Kok J, van der Vossen JM, Venema G. Construction of plasmid cloning vectors for lactic streptococci which also replicate in Bacillus subtilis and Escherichia coli. Appl Environ Microbiol. 1984; 48:726-31. 31. Van de Guchte M, Kok J, Venema G. Gene expression in Lactococcus lactis. FEMS Microbiol Rev. 1992; 88:73-92. 32. Wells JM, Wilson PW, Norton PM, Gasson MJ, Le Page RW. Lactococcus lactis: high-level expression of tetanus toxin fragment C and protection against lethal challenge. Mol Microbiol. 1993; 8:1155-62. 33. Nauta A, Van Sinderen D, Karsens H, Smit E, Venema G, Kok J. Inducible gene expression mediated by a repressor-operator system isolated from Lactococcus lactis bacteriophage r1t. Mol Microbiol. 1996; 19:1331-41. 34. O’Sullivan DJ, Walker SA, West SG, Klaenhammer TR. Development of an expression strategy using a lytic phage to trigger explosive plasmid amplification and gene expression. Biotechnology. 1996; 14:82-7. 35. Kuipers OP, Beerthuysen MM, Siezen RJ, De Vos WM. Characterization of the nisin gene cluster nisABTCIPR of Lactococcus lactis. Requirement of expression of nisA and nisI genes for development of immunity. Eur J Biochem. 1993; 216:281-91. 36. Kleerebezem M, Beerthuyzen MM, Vaughan EE, De Vos WM, Kuipers OP. (1997) Controlled gene expression systems for lactic acid bacteria: transferable nisin-inducible expression cassettes for Lactococcus, Leuconostoc, and Lactobacillus spp. Appl Environ Microbiol. 1997; 63:4581-4. 37. Kuipers OP, De Ruyter PG, Kleerebezem M, De Vos WM. Quorum sensing controlled gene expression in lactic acid bacteria. Biotechnology (NY). 1998; 64:15-21. 38. Pavan S, Hols P, Delcour J, Geoffroy MC, Grangette C, Kleerebezem M, Mercenier A. Adaptation of the nisin-controlled expression system in Lactobacillus plantarum: a tool to study in vivo biological effects. Appl Environ Microbiol. 2000; 66:4427-32. 39. Eichenbaum Z, Federle MJ, Marra D, De Vos WM, Kuipers OP, Kleerebezem M, Scott JR. Use of the lactococcal nisA promoter to regulate gene expression in gram-positive bacteria: comparison of induction level and promoter strength. Appl Environ Microbiol. 1998; 64:2763-9. 40. De Ruyter PG, Kuipers OP, De Vos WM. Controlled gene expression systems for Lactococcus lactis with the food-grade inducer nisin. Appl Environ Microbiol. 1996; 62:3662-7. 41. Djordjevic GM, Klaenhammer TR. Inducible gene expression systems in Lactococcus lactis. Mol Biotechnol. 1998; 9:127-39. 42. Ton-That H, Liu G, Mazmanian SK, Faull KF, Schneewind O. Purification and characterization of sortase, the transpeptidase that cleaves surface proteins of Staphylococcus aureus at the LPXTG motif. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96:12424-9.

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192 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

43. Fischetti VA, Pancholi V, Schneewind O. Conservation of a hexapeptide sequence in the anchor region of surface protein of gram-positive cocci. Mol Microbiol. 1990; 4:1603-5. 44. Van Asseldonk M, Rutten G, Oteman M, Siezen RJ, De Vos WM, Simons G. Cloning of usp45, a gene encoding a secreted protein from Lactococcus lactis subsp. lactis MG1363. Gene. 1990; 95:155-60. 45. Le Loir Y, Gruss A, Ehrlich SD, Langella P. Direct screening of recombinants in Gram-positive bacteria using the secreted Staphylococcal nuclease as a reporter. J Bacteriol. 1994; 176:5135-9. 46. Piard JC, Hautefort I, Fischetti VA, Ehrlich SD, Fons M, Gruss A. Cell wall anchoring of the Streptococcus pyogenes M6 protein in various lactic acid bacteria. J Bacteriol. 1997; 179:3068-72. 47. Wells JM, Wilson PW, Norton PM, Le Page RW. A model system for the investigation of heterologous protein secretion pathways in Lactococcus lactis. Appl Environ Microbiol. 1993; 59:3954-9. 48. Dieye Y, Usai S, Clier F, Gruss A, Piard JC. Design of a protein-targeting system for lactic acid bacteria. J Bacteriol. 2001; 183:4157-66. 49. Van der Vossen JMBM, Van Der Lelie D, Venema G. Isolation and characterization of Streptococcus cremoris Wg2-specific promoters. Appl Environ Microbiol. 1987; 53:2452-7. 50. Shortle D. A genetic system for analysis of staphylococcal nuclease. Gene. 1983; 22:181-9. 51. Poquet I, Saint V, Seznec E, Simoes N, Bolotin A, Gruss A. HtrA is the unique surface housekeeping protease in Lactococcus lactis and is required for natural protein processing. Mol Microbiol. 2000; 35:1042-51. 52. Le Loir Y, Nouaille S, Commissaire J, Bretigny L, Gruss A, Langella P. Signal peptide and propeptide optimization for heterologous protein secretion in Lactococcus lactis. Appl Environ Microbiol. 2001; 67:4119-27. 53. Le Loir Y, Gruss A, Ehrlich SD, Langella P. A nine-residue synthetic propeptide enhances secretion efficiency of heterologous proteins in Lactococcus lactis. J Bacteriol. 1998; 180:1895-903. 54. Nouaille S, Ribeiro LA, Miyoshi A, Pontes D, Le Loir Y, Oliveira SC, Langella P, Azevedo V. Heterologous protein production and delivery systems for Lactococcus lactis. Genet Mol Res. 2003; 2:102-11. 55. McMurray DN, Carlomagno MA, Mintzer CL, Tetzlaff CL. Mycobacterium bovis BCG vaccine fails to protect protein-deficient guinea pigs against respiratory challenge with virulent Mycobacterium tuberculosis. Infect Immun. 1985; 50:555-9. 56. Miyoshi A, Jamet E, Commissaire J, Renault P, Langella P, Azevedo V. A xylose-inducible expression system for Lactococcus lactis. FEMS Microbiol Lett. 2004; 239:205-12. 57. Salminen S, Von Wright A, Morelli L, Marteau P, Brassart D, De Vos WM, Fonden R, Saxelin M, Collins K, Mogensen G, Birkeland SE, Mattila-Sandholm T. (1998) Demonstration of safety of probiotics – a review. Int J Food Microbiol. 1998; 44:93-106. 58. Le Loir Y, Azevedo V, Oliveira SC, Freitas DA, Miyoshi A, Bermúdez-Humarán LG, Nouaille S, Ribeiro LA, Leclercq S, Gabriel JE, Guimaraes VD, Oliveira MN, Charlier C, Gautier M, Langella P. Protein secretion in Lactococcus lactis: an efficient way to increase the overall heterologous protein production. Microb Cell Fact. 2005; 4:2. 59. Lee SF. Oral colonization and immune responses to Streptococcus gordonii: Potencial use as a vector to induce antibodies against respiratory pathogens. Curr Opin Infect Dis. 2003; 16:231-5.

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5/1/2012 09:42:28

Bactérias Lácticas como Vacinas Vivas de Mucosa 193

60. Brennan MJ. The tuberculosis vaccine challenge. Tuberculosis (Edinb). 2005; 85:7-12. 61. Stahl S, Samuelson P, Hansson M, Andréoni C, Goetsch L, Libon C, Liljeqvist S, Gunneriusson E, Binz H, Nguyen TN, Uhlén M. (1997) Development of non-pathogenic staphylococci as vaccine delivery vehicles. In: Wells JM, Pozzi G (ed.). Recombinant Gram-positive bacteria as vaccine vehicles for mucosal immunization. New York: R. G. Landes Biomedical Publishers, Springer-Verlag, 1997. p. 61-81. 62. Ginsberg AM. A proposed national strategy for tuberculosis vaccine development. Clin Infect Dis. 2000; 30:S233-S2. 63. Seegers JF. Lactobacilli as live vaccine delivery vectors: progress and prospects. Trends Biotechnol. 2002; 20:508-15. 64. Robinson K, Chamberlain LM, Schofield KM, Wells JM, Le Page RW. Oral vaccination of mice against tetanus with recombinant Lactococcus lactis. Nat Biotechnol. 1997; 15:653-7. 65. Chang TL, Chang CH, Simpson DA, Xu Q, Martin PK, Lagenaur LA, Schoolnok GK, Ho DD, Hillier SL, Holodniy M, Lewicki JA, Lee PP. Inhibition of HIV infectivity by a natural human isolate of Lactobacillus jensenii engineered to express functional two-domain CD4. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100:11672-7. 66. Iwaki M, Okahashi N, Takahashi I, Kanamoto T, Sugita Konishi Y, Aibara K, Koga T. Oral immunization with recombinant Streptococcus lactis carrying the Streptococcus mutans surface protein antigen gene. Infect Immun. 1990; 58:2929-34. 67. Norton PM, Le Page RW, Wells JM. Progress in the development of Lactococcus lactis as a recombinant mucosal vaccine delivery system. Folia Microbiol (Praha). 1995; 40:225-30. 68. Robinson K, Chamberlain LM, Lopez MC, Rush CM, Marcotte H, Le Page RW, Wells JM. Mucosal and cellular immune responses elicited by recombinant Lactococcus lactis strains expressing tetanus toxin fragment C. Infect Immun. 2004; 72:2753-61. 69. Wells JM, Mercenier A. Mucosal delivery of therapeutic and prophylactic molecules using lactic acid bacteria. Nat Rev Microbiol. 2008; 14:1-14. 70. Braat H, Rottiers P, Hommes DW, Huyghebaert N, Remaut E, Remon JP, van Deventer SJ, Neirynck S, Peppelenbosch MP, Steidler L. A phase I trial with transgenic bacteria expressing interleukin-10 in Crohn’s disease. Clin Gastroenterol Hepatol. 2006; 4:754-9. 71. Xin KQ, Hoshino Y, Toda Y, Igimi S, Kojima Y, Jounai N, Ohba K, Kushiro A, Kiwaki M, Hamajima K, Klinman D, Okuda K. Immunogenicity and protective efficacy of orally administered recombinant Lactococcus lactis expressing surface-bound HIV Env. Blood. 2003; 102:223-8. 72. Bermúdez-Humarán LG, Cortes-Perez NG, Lefèvre F, Guimarães V, Rabot S, Alcocer-Gonzalez JM, Gratadoux JJ, Rodriguez-Padilla C, Tamez-Guerra RS, Corthier G, Gruss A, Langella P. A novel mucosal vaccine based on live Lactococci expressing E7 antigen and IL-12 induces systemic and mucosal immune responses and protects mice against human papillomavirus type 16-induced tumors. J Immunol. 2005; 175:7297-302. 73. Pouwels PH, Leer RJ, Boersma WJA. The potential of Lactobacillus as a carrier for oral immunization: Development and preliminary characterization of vector systems for targeted delivery of antigens. J Biotechnol. 1996; 44:183-92. 74. Rush CM, Hafner LM, Timms P. Genetic modification of a vaginal strain of Lactobacillus fermentum and its maintenance within the reproductive tract after intravaginal administration. J Med Microbiol. 1994; 41:272-8.

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194 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

75. Wu CM, Chung TC. Mice protected by oral immunization with Lactobacillus reuteri secreting fusion protein of Escherichia coli enterotoxin subunit protein. FEMS Immunol Med Microbiol. 2007; 50:354-65. 76. Campos IB, Darrieux M, Ferreira DM, Miyaji EN, Silva DA, Arêas AP, Aires KA, Leite LC, Ho PL, Oliveira ML. Nasal immunization of mice with Lactobacillus casei expressing the Pneumococcal Surface Protein A: induction of antibodies, complement deposition and partial protection against Streptococcus pneumoniae challenge. Microbes Infect. 2008; 10:481-8. 77. Yigang XU, Yijing LI. Construction of recombinant Lactobacillus casei efficiently surface displayed and secreted porcine parvovirus VP2 protein and comparison of the immune responses induced by oral immunization. Immunology. 2008; 124:68-75. 78. Mohamadzadeh M, Duong T, Hoover T, Klaenhammer TR. Targeting mucosal dendritic cells with microbial antigens from probiotic lactic acid bacteria. Expert Rev Vaccines. 2008; 7:163-74.

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Índice Remissivo

A Absorção de minerais, 137 - aumento na, 137 - probióticos e prebióticos na, 57-71 - - conceitos importantes, 58 - - efeitos da ingestão em longo prazo, 66 - - estudos sobre o efeito de prebióticos da, 60, 61 - - - em humanos, 61 - - - em ratos, 61 - - importância nutricional de cálcio, magnésio e ferro, 58 - - possíveis mecanismos no aumento da biodisponibilidade de minerais, 62 Acetato, 35 Ácido(s), 153 - desoxirribonucleico (v. DNA) - dietilenotriamino pentacético, 153 - fenólicos, 130 - graxos de cadeia curta, 33 - - benefícios de, produzidos pela microbiota intestinal no cólon, 37 - - produção de, 33 - láctico, bactérias do, no desenvolvimento de embutidos cárneos fermentados, 119 - - bioprotetoras, 116 - - com potencial probiótico, 119 - - como fermentos, 109-28 Aerococcus, 3, 7 - alguns fenótipos dos gêneros Pediococcus e, 8 Alcoóis, 113 Aldeídos, 113 Alimentação de aves, 195-212 - prebióticos, 200 - - mecanismos de ação dos, 201 - - - altura das vilosidades intestinais, 203 - - - efeito nutricional e influência sobre a microbiota intestinal, 202

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- - - modulação do sistema imunológico, 202 - - - sítio de ligação para bactérias patogênicas, 202 - probióticos, 196 - - mecanismos de ação dos, 196 - - - alteração do metabolismo, 199 - - - altura das vilosidades intestinais, 198 - - - antagonismo direto, 197 - - - efeito nutricional, 200 - - - estímulo ao sistema imunológico, 199 - - - exclusão competitiva, 197 - - - supressão da produção de amônia, 200 - resultados de pesquisas, 204 - simbióticos, 203 Alimentos, 176 - lácteos, 213 - produção de proteínas dentro dos, 176 Amido resistente, 131, 132 Amônia, supressão da produção de, 200 Anaeróbios facultativos, 174 Animal(is), 60 (v.t. Modelos animais) - estudos com prebióticos e minerais em, e humanos, 60 - germ-free, 77, 199 Antagonismo, 154 - direto, 197 Antibiótico(s), 195 - avoparcin, 204 - colistina, 204 - promotores de crescimento, 195 Apoptose, controle da, 87 Aroma, componentes de fermentos lácticos mesofílicos produtores de, 9 Aspergillus niger, 133, 201 Atopobium, 3 - minutum, 13 - rimae, 13

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218 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

Aves, alimentação de, 195-212 - prebióticos, 200 - - mecanismos de ação dos, 201 - probióticos, 196 - - mecanismos de ação dos, 196 - resultados de pesquisas, 204 - simbióticos, 203 Avoparcin, 204 B Bacillus, 179 - anthracis, 177 - licheniformis, 204 - subtilis, 179 Bacilo Gram-negativo, 85 Bactéria(s), 79 - bífidas, efeito do leite humano pasteurizado no crescimento de, 79 - do ácido láctico no desenvolvimento de embutidos cárneos fermentados, 119 - - bioprotetoras, 116 - - com potencial probiótico, 119 - - como fermentos, 109-28 Bactérias lácticas, 173-94 - como veículos vacinais, 186 - definição, 174 - grupo(s) de, 2-27 - - árvore contendo os principais, 17 - - classificação atual dos componentes do, 16 - - e sua morfologia, 3 - - gêneros, 7 - - - Aerococcus, 7 - - - Bifidobacterium, 14 - - - Brochothrix, 14 - - - Carnobacterium, 14 - - - Enterococcus, 5 - - - Lactococcus, 7 - - - Leuconostoc, 8 - - - Oenococcus, 8 - - - Pediococcus, 7 - - - Streptococcus, 4 - - - Weissella, 13 - - - Lactobacillus, 9 - - nomenclatura atual de alguns componentes classificados por Orla-Jensen, 5 - - probióticas, 17 (v.t. Probióticos) - - - adição de, aos produtos lácticos, 21 - - - aplicação tecnológica de, 17 - - - espécies predominantes no mercado e alguns de seus produtos de metabolismo a partir da glucose, 20 - - segundo Orla-Jensen, 3 - Lactococcus lactis, 178 - - a genética de, 178

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- - características gerais, 178 - - ferramentas genéticas para a produção de proteínas heterólogas em, 180 - - - sistema de expressão e endereçamento celular de proteínas heterólogas, 181 - - - vetores de clonagem, 180 - - o controle da expressão gênica de, 179 - - - a tradução, 180 - - - a transcrição, 179 - - o genoma de, 179 - - os plasmídeos de, 178 - novas e futuras utilizações, 176 - - construção de vacinas vivas, 177 - - produção de proteínas, 176 - - - dentro dos alimentos, 176 - - - em fermentadores, 176 - utilização e importância industrial, 174 - utilização na saúde e nutrição, 175 - patogênicas, sítio de ligação para, 202 Bancos de leite humano, 78 Betabacterium, 3, 5 Betacoccus, 3, 5 Bifidobacterium, 3, 14 - acidophilus, 20 - adolescentis, 20 - animalis ssp., lactis, 15 - bifidum, 20 - breve, 20 - casei, 20 - clareamento de Escherichia coli na corrente sanguínea de camundongos, 157 - denticolens, 15 - facecium, 20 - globosum, 15 - infantis, 15, 20 - inopinatum, 15 - lactis, 15 - longum ssp., 15 - - infantis, 15 - - longum, 15 - - suis, 15 - longum, 15, 20, 152 - - níveis populacionais fecais de Salmonella typhimurium em camundongos tratados ou não com, 154 - paracasei, 20 - pseudolongum ssp., globosum, 15 - redenominação de algumas espécies do gênero, 15 - reuterii, 20 - rhammonsus, 20 Bile, 21 Brochothrix, 3, 14 Bulgaricus, 10 Butirato, 35

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C Cálcio, importância nutricional de, 59 - magnésio e ferro, 58 - na evolução da massa óssea, 59 Campylobacter jejuni, 116 Camundongo(s), 155 - clareamento de Escherichia coli na corrente sanguínea de, isentos de germes, convencionais e tratados com Bifidobacterium, 157 - efeito do tratamento com Saccharomyces boulardii na permeabilidade intestinal de, controle simulado, 153 - fezes de, 155 - germ-free, 199 - níveis de IgA no fluido intestinal de, tratados ou não com Saccharomyces boulardii, 156 - níveis populacionais fecais de Salmonella typhimurium em, tratados ou não com Bifidobacterium longum, 154 - sobrevida de, tratados, 152 Câncer(es), 132 - de cólon, diminuição do desenvolvimento de, 137 - redução de enzimas relacionadas a, no sistema digestório, 132 Carboidratos, 136 - metabolismo dos, produtos predominantes do, no cólon humano, 35 - nas raízes de Yacon, 136 - totais, 136 Carnobacterium, 3, 14 - algumas características dos gêneros, e Lactobacillus, 14 - divergens, 13 - maltaromaticum, 13 Carotenoides, 130 Catalase, 174 Célula(s), 87 - de Kupffer, 162 - epiteliais, profiferação de, 87 - microgliais, 162 - NK, 166 - principais, e mediadores da resposta imunológica, 162 - sinoviais do tipo A, 162 - T auxiliadoras, 163 Chichorium inthybus, 137 Ciclodextrina, 132 Citocinas, papel das, peróxido de hidrogênio e do óxido nítrico no sistema imunológico, 161 Clareamento de Escherichia coli na corrente sanguínea de camundongos, 157

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Clonagem, vetores de, 180 Clostridium, 119 - botulinum, 116 - difficile, 150 - sporogenes, 119 Cobalto, 200 Colistina, 204 Colite ulcerativa, 152 Cólon, 137 - benefícios de ácidos graxos de cadeia curta produzidos pela microbiota intestinal no, 37 - câncer de, diminuição do desenvolvimento de, 137 - produtos predominantes do metabolismo do carboidrato no, 35 Colostro, 75 Compostos voláteis, 113 Constipação, alívio da, 137 Corrente sanguínea, clareamento de Escherichia coli na, de camundongos, 157 Crescimento, 79 - antibióticos promotores de, 195 - de bactérias bífidas, efeito do leite humano pasteurizado no, 79 Crianças, infecção intestinal em, e recémnascidos e o uso de probióticos, 101 Crohn, doença de, 152 Cronobacter sakazakii, probióticos e antagonismo à, 95-107 - fórmulas infantis desidratadas, 96 - infecção intestinal em crianças e recémnascidos e o uso de probióticos, 101 - microbiota intestinal humana, 99 Cultura probiótica, adição da, 23 - concentrada após a fermentação, antes do envase, 23 - concentrada junto com o fermento, no início do processamento, 23 D Dhalia sp., 137 Diarreias agudas e infecciosas, controle da, 100 Dieta, probióticos e sistema imunológico, 166 Dissacarídeos, 18, 131 DNA, 85, 178 Doença(s) - cardiovasculares, redução de, 132 - de Crohn, 152 E Ecologia microbiana do trato digestório, 145 Efeitos probióticos, prebióticos e simbióticos, 41

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220 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

- anticarcinogênico, 43 - barreira, 41 - hipolipidêmico, 44 - na encefalopatia portal sistêmica, 47 - na intolerância a lactose, 45 Eimerias, 206 - acervulina, 206 - tenella, 206 Embutidos cárneos fermentados, bactérias do ácido láctico no desenvolvimento de, 109-28 - bioprotetoras, 116 - com potencial probiótico, 119 - como fermentos, 109 Encefalopatia, 47 - hepática, efeito positivo do tratamento de, 132 - portal sistêmica, efeitos probióticos, prebióticos e simbióticos na, 47 Enterobacter, 85 - cloacae, 95 - sakasakii, 85 Enterococcus, 3, 5 - algumas espécies do gênero Streptococcus reclassificados como, 6 - faecium, 167 Enterocolite necrosante, probióticos e prebióticos no controle de, 85-93 - avaliação, 88 - - estudos clínicos, 88 - - modelos animais, 88 Enzimas, redução de, relacionadas a cânceres no sistema digestório, 132 Epitélio, 21 Escherichia coli, 116 - clareamento de, na corrente sanguínea de camundongos isentos de germes, convencionais e tratados com Bifidobacterium, 157 Esporos, 174 Estímulo(s), 199 - a uma microbiota intestinal benéfica, 132 - ao sistema imunológico, 199 - dos movimentos peristálticos, 132 Estreptococcus, 6 - avium, 6 - casseliflavus, 6 - cecorum, 6 - faecalis, 6 - faecalis ssp., Malodoartus, 6 - faecium, 6 - fallinarum, 6 - liquefaciens, 6 - saccharolyticos, 6

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Estudo(s), 88 - clínicos, 88 - com prebióticos e minerais em animais e humanos, 60 - duplo-cego, 89 - in vivo, 118 - randomizado, 89 - sobre o efeito de prebióticos na absorção de minerais, 61 - - em humanos, 61 - - em ratos, 61 Etanol, 35 Expressão gênica, controle da, de Lactococcus lactis 179 - a tradução, 180 - a transcrição, 179 F FDA, 157 Fenótipos, 8 - do grupo-espécie Lactobacillus acidophilus, 12 - dos gêneros Pediococcus e Aerococcus, 8 Fermentação, adição de cultura probiótica concentrada após a, antes do envase, 23 Fermentadores, produção de proteínas em, 176 Fermento(s), 23 - adição de cultura probiótica concentrada junto com o, no início do processamento, 23 - láctico, 9 - - características de subespécies do gênero Lactococcus empregadas como, na indústria de laticínios, 7 - - mesofílicos produtores de aroma, componentes de, 9 Ferro, importância nutricional de cálcio, magnésio e, 58 Fezes, 155 - de animais monoxênicos associados com Ruminococcus gnavus, 155 - de camundongos, 155 Fibras dietéticas, 130 Fitoestrógenos, 130 Flora intestinal, 195 Fluido intestinal, níveis de IgA no, de camundongos tratados ou não com Saccharomyces boulardii, 156 Food and Drug Administration (v. FDA) Fórmulas infantis desidratadas, 96 Fruto-oligossacarídeo, 131, 132 - alguns benefícios advindos do consumo de, 134 Frutose, 136

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G Galacto-oligossacarídeo, 132 Gene(s), 183 - CLUA, 178 - lacR, 181 - tipos de, 183 Genética de Lactococcus lactis, 178 Gentio-oligossacarídeo, 132 Germes, clareamento de Escherichia coli na corrente sanguínea de camundongos isentos de, convencionais e tratados com Bifidobacterium, 157 Glucose, 136 - espécies probióticas predominantes no mercado e alguns de seus produtos de metabolismo a partir da, 20 Glucosil-oligossacarídeo, 132 Gram-negativo, 85 Gram-positivo, 7, 174 H Helianthus tuberosus, 137 Hibridização de Southen, técnicas moleculares de, 95 Hidrogênio, 35 - peróxido de, papel do, das citocinas e do óxido nítrico no sistema imunológico, 161 Histiócitos, 162 Hospedeiro, contribuição da microbiota intestinal na nutrição do, 33 - aumento da biodisponibilidade de minerais, 39 - produção de ácidos graxos de cadeia curta, 33 - síntese de vitaminas, 38 HPV, 188 I IgA, 87, 188 - níveis de, no fluido intestinal de camundongos tratados ou não com Saccharomyces boulardii, 156 IgG, 188, 199 Imunidade, 132 - adquirida, 132 - conceito, 161 - inata, modulação da, e adquirida, 132 Imunomodulação, 155 Indústria de laticínios, características de subespécies do gênero Lactococcus empregados como fermento láctico na, 7 Infecção intestinal em crianças e recémnascidos e o uso de probióticos, 101 Ingredientes prebióticos, 130

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Interleucina, 163 Intestino, 77 - delgado, mucosa do, de ratos normais, 151 - tecido linfático associado ao, 77, 99 Intolerância a lactose, efeitos probióticos, prebióticos e simbióticos na, 45 Inulina, 132, 136, 214 Isomalto-oligossacarídeo, 132 K Kupffer, células de, 162 L Lactato, 35 Lactitol, 131 Lactobacillus, 2, 3, 9 - acetololerans, 11 - acidophilus, 11, 175 - - alguns fenótipos do grupo-espécie, 12 - algumas características dos gêneros Carnobacterium e, 14 - amylovorus, 11 - bavaricus, 13 - brevis, 11 - buchneri, 11 - bulgaricus, 13 - características de algumas espécies do gênero, 11 - casei, 11, 14 - - redenominação de algumas subespécies de, 14 - casei ssp., 14 - - alactosus, 14 - - casei, 14 - - pseudoplantarum, 14 - - rhammosus, 14 - - telerans, 14 - - cellobiosus, 13 - classificação do gênero, e algumas espécies componentes, 11 - confusus, 13 - cryspatus, 11 - curvatus, 9, 11, 110 - delbrueckii, 175 - delbrueckii ssp., 11 - - bulgaricus, 10, 11, 13 - - delbrueckii, 11 - - lactis, 11, 13, 22 - divergens, 13 - espécies dos gêneros Leuconostoc e, transferidas para o gênero Weissella, 13 - fermentum, 11, 13, 175 - fructivorans, 11 - gallinarum, 11

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- gasseri, 11 - halotolerans, 13 - helveticus, 11, 13, 22, 184 - - jugurti, 167 - hilgardii, 11 - intestinalis, 11 - johnsonii, 11 - jugurti, 13 - kandleri, 13 - kefiranofaciens, 11 - kefiranofaciens spp., kefirgranum, 13 - kefirgranum, 13 - kefiri, 11 - lactis, 13 - minor, 13 - minutus, 13 - murinus, 11 - panis, 11 - paracasei spp., 14 - - paracasei, 11, 14 - - tolerans, 11 - pentosus, 11 - plantarum, 9, 11, 110, 175 - psicola, 13 - redenominação de componentes do gênero, 13 - reuteri, 117, 175 - rhammosus, 11 - rimae, 13 - ruminis, 9 - sakei, 13, 110 - sakei ssp., sakei, 11 - salivarius, 11, 13 - salivarius ssp., 13 - - salicinus, 13 - - salivarius, 13 - sanfrancisco, 11 - viridescens, 13 Lactococcus, 3, 7 - características de subespécies do gênero, empregadas como fermento láctico na indústria de laticínios, 7 - lactis, 110, 173, 178 - - a genética de, 178 - - características gerais, 178 - - ferramentas genéticas para a produção de proteínas heterólogas em, 180 - - - sistema de expressão e endereçamento celular de proteínas heterólogas, 181 - - - vetores de clonagem, 180 - - o controle da expressão gênica de, 179 - - - a tradução, 180 - - - a transcrição, 179 - - o genoma de, 179 - - os plasmídeos de, 178

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- lactis ssp., 7, 9 - - biovar diacetylactis, 9, 22 - - cremoris, 9, 22 - - lactis, 9, 22 Lactose, intolerância a, efeitos probióticos, prebióticos e simbióticos na, 45 Lactossacarídeo, 132 Lactulose, 131 Laticínios, indústria de, características de subespécies do gênero Lactococcus empregados como fermento láctico na, 7 Leite, 79 - de vaca, 76 - humano, 79 - - bancos de, 78 - - efeito do, pasteurizado no crescimento de bactérias bífidas, 79 Leuconostoc, 3, 8, 9, 174 - espécies dos gêneros, e Lactobacillus transferidas para o gênero Weissella, 13 - lactis, 184 - mesenteroides spp., cremoris, 9 - oenus, 8 - paramesenteroides, 13 Linfócitos, 162 - B, 162 - T, 162 Lipídios, 136 Lisozima, 21 Listeria, 150 - innocua, 119 - monocytogenes, 116, 150 M Macrófagos alveolares, 162 Magnésio, importância nutricional de cálcio, ferro e, 58 Malte, oligossacarídeo de, 132 Manganês, 200 Massa óssea, importância nutricional do cálcio na evolução da, 59 Mediadores da resposta imunológica, principais células e, 162 Menopausa, 61 Metabolismo, 20 - alteração do, 199 - dos carboidratos, produtos predominantes do, no cólon humano, 35 - espécies probióticas predominantes no mercado e alguns de seus produtos de, a partir da glucose, 20 Microbacterium, 3, 5 Microbiota intestinal, 75 - benéfica, estímulo a uma, 132

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- benefícios de ácidos graxos de cadeia curta produzidos pela, no cólon, 37 - contribuição da, na nutrição do hospedeiro, 33 - - aumento da biodisponibilidade de minerais, 39 - - produção de ácidos graxos de cadeia curta, 33 - - síntese de vitaminas, 38 - desenvolvimento da, do recém-nascido, 75 - efeito nutricional e influência sobre a, 202 - humana, 99 - importância da, em recém-nascidos, 76 - probióticos e, 74, 100 Minerais, 137 - absorção de, 57-71 - - aumento na, 137 - - estudos sobre o efeito de prebióticos na, 61 - - - em humanos, 61 - - - em ratos, 61 - - probióticos e prebióticos na, 57 - - - conceitos importantes, 58 - - - efeitos da ingestão em longo prazo, 66 - - - estudos em animais e humanos, 60 - - - importância nutricional de cálcio, magnésio e ferro, 58 - - - possíveis mecanismos no aumento da biodisponibilidade, 62 - biodisponibilidade de, 39, 62 Modelos animais, 145-60 (v.t. Animais) - gnotobióticos e convencionais para a seleção e avaliação de probióticos, 145-60 - - capacidade de colonizar o trato digestório com ausência de patogenicidade, 148 - - capacidade de proteger contra desafios infecciosos ou patológicos, 150 - - ecologia microbiana do trato digestório, 145 - - tipo de mecanismo responsável pelo efeito protetor, 153 - - - capacidade de antagonismo, 154 - - - capacidade de imunomodulação, 155 Movimentos peristálticos, estímulos dos, 132 Mucosa do intestino delgado de ratos normais, aspectos da, 151 Mycobacterium bovis, 177 N NICE, sistema, 184 Nutrição, 175 - bactérias lácticas e utilização na saúde e, 175 - contribuição da microbiota intestinal na, do hospedeiro, 33 - - aumento da biodisponibilidade de minerais, 39

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- - produção de ácidos graxos de cadeia curta, 33 - - síntese de vitaminas, 38 Nutrientes, influência de, no sistema imunológico, 165 - papel das citocinas, peróxido de hidrogênio e óxido nítrico, 161 O Obesidade, 214 Obstrução intestinal, efeito da, experimental e do tratamento oral com Saccharomyces boulardii, 152 Oenococcus, 3, 8, 174 Oligossacarídeo(s), 18, 131 - de malte, 132 - de soja, 131 - produzidos comercialmente, 19 Organização Mundial da Saúde, 78, 186 Orla-Jensen, grupo de bactérias lácticas segundo, 3 Osteoclastos, 162 Óxido nítrico, papel das citocinas, peróxido de hidrogênio e do, no sistema imunológico, 161 P Palatino-oligossacarídeo, 132 Parascardovia denticolens, 15 Parede intestinal, 166 Patógenos intestinais, redução de, 132 Pediococcus, 3, 7, 110, 174, 206 - acidilactici, 7, 110 - alguns fenótipos dos gêneros, e Aerococcus, 8 - halophilus, 8 - pentosaceus, 110 Permeabilidade intestinal, 153 - controle da, 87 - efeito do tratamento com Saccharomyces boulardii na, de camundongos controle simulado, 153 Peróxido de hidrogênio, papel do, das citocinas e do óxido nítrico no sistema imunológico, 161 pH, bactérias bioajustadoras de, geralmente empregados na fabricação de produtos lácteos fermentados probióticos, 22 Piruvato, 35 Placa(s), 166 - de Petri, 155 - de Peyer, 166 Plasmídeos de Lactococcus lactis, 178 Polissacarídeos, 19

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224 Prebióticos e Probióticos: Atualização e Prospecção

Potencial probiótico e tecnológicos das bactérias do ácido láctico no desenvolvimento de embutidos cárneos fermentados, 109-28 Prebióticos, 130 - aspectos terapêuticos de probióticos, e simbióticos, 29-56 - - contribuição da microbiota intestinal na nutrição do hospedeiro, 33 - - - aumento da biodisponibilidade de minerais, 39 - - - produção de ácidos graxos de cadeia curta, 33 - - - síntese de vitaminas, 38 - - efeitos terapêuticos, 41 - - - anticarcinogênico, 43 - - - barreira, 41 - - - hipolipidêmico, 44 - - - na encefalopatia portal sistêmica, 47 - - - na intolerância a lactose, 45 - comercializados, principais, 132 - estudos com, e minerais em animais e humanos, 60 - na alimentação de aves, 200 - - mecanismos de ação dos, 201 - - - altura das vilosidades intestinais, 203 - - - efeito nutricional e influência sobre a microbiota intestinal, 202 - - - modulação do sistema imunológico, 202 - - - sítio de ligação para bactérias patogênicas, 202 - probióticos e, 57-71 - - na absorção de minerais, 57-71 - - - conceitos importantes, 58 - - - efeitos da ingestão em longo prazo, 66 - - - estudos em animais e humanos, 60 - - - importância nutricional de cálcio, magnésio e ferro, 58 - - - possíveis mecanismos no aumento da biodisponibilidade de minerais, 62 - - no controle de enterocolite necrosante, 85-93 - - - avaliação, 88 - - - estudos clínicos, 88 - - - modelos animais, 88 - prospecção de, probióticos e simbióticos, 213-5 Probióticos, 29, 73-84 (v.t. Bactérias lácticas, grupo de, probióticas) - aspectos terapêuticos de, prebióticos e simbióticos, 29-56 - - contribuição da microbiota intestinal na nutrição do hospedeiro, 33 - - - aumento da biodisponibilidade de minerais, 39

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- - - produção de ácidos graxos de cadeia curta, 33 - - - síntese de vitaminas, 38 - - efeitos terapêuticos, 41 - - - anticarcinogênico, 43 - - - barreira, 41 - - - hipolipidêmico, 44 - - - na encefalopatia portal sistêmica, 47 - - - na intolerância a lactose, 45 - bancos de leite humano, 78 - desenvolvimento da microbiota intestinal do recém-nascido, 75 - dieta e sistema imunológico, 166 - e antagonismo à Cronobacter sakazakii, 95-107 - - fórmulas infantis desidratadas, 96 - - infecção intestinal em crianças e recémnascidos e o uso de, 101 - - microbiota intestinal humana, 99 - e microbiota intestinal, 74, 99 - e prebióticos na absorção de minerais, 57-71 - - conceitos importantes, 58 - - efeitos da ingestão em longo prazo, 66 - - estudos em animais e humanos, 60 - - importância nutricional de cálcio, magnésio e ferro, 58 - - possíveis mecanismos no aumento da biodisponibilidade de minerais, 62 - e prebióticos no controle de enterocolite necrosante, 85-93 - - avaliação, 88 - - - estudos clínicos, 88 - - - modelos animais, 88 - efeito do leite humano pasteurizado no crescimento de bactérias bífidas, 79 - importância da microbiota intestinal em recém-nascidos, 76 - modelos animais gnotobióticos e convencionais para a seleção e avaliação de, 145-60 - - capacidade de colonizar o trato digestório com ausência de patogenicidade, 148 - - capacidade de proteger contra desafios infecciosos ou patológicos, 150 - - ecologia microbiana do trato digestório, 145 - - tipo de mecanismo responsável pelo efeito protetor, 153 - - - capacidade de antagonismo, 154 - - - capacidade de imunomodulação, 155 - na alimentação de aves, 196 - - mecanismos de ação dos, 196 - - - alteração do metabolismo, 199 - - - altura das vilosidades intestinais, 198 - - - antagonismo direto, 197 - - - efeito nutricional, 200

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- - - estímulo ao sistema imunológico, 199 - - - exclusão competitiva, 197 - - - supressão da produção de amônia, 200 - na reposição da microbiota intestinal, 100 - prospecção de, prebióticos e simbióticos, 213-5 Produto(s) - fermentado de soja e o sistema imunológico, 167 - lácticos, 21 - - adição de bactérias probióticas aos, 21 - - fermentados probióticos, bactérias bioajustadoras de pH empregadas na fabricação de, 22 Proliferação de células epiteliais, 87 Propionato, 35 Proteína(s), 136, 180 - de soja, 130 - heterólogas, ferramentas genéticas para a produção de, 180 - - em Lactococcus lactis, 180 - - - sistema de expressão e endereçamento celular de proteínas heterólogas, 181 - - - vetores de clonagem, 180 - produção de, 176 - - dentro dos alimentos, 176 - - em fermentadores, 176 Proteus, 197 Pseudomonas aeruginosa, 119 Pseudomonas spp., 116 R Rações para aves (v. Alimentação de aves) Raízes de Yacon (v.t. Yacon) - carboidratos nas, 136 - in natura, composição química da, 136 Rato(s), 61 - aspectos da mucosa do intestino delgado de, normais, 151 - estudos sobre o efeito de prebióticos na absorção de minerais em, 61 Recém-nascido(s), 76 - desenvolvimento da microbiota intestinal em, 75 - importância da microbiota intestinal em, 76 - infecção intestinal em crianças e, e o uso de probióticos, 101 Resposta imunológica, principais células e mediadores da, 162 RNA, 85, 179 Ruminococcus gnavus, 155 - fezes de animais monoxênicos associados com, 155

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S Sacarose, 136 Saccharomyces boulardii, 151 - efeito da obstrução intestinal experimental e do tratamento oral com, 152 - efeito do tratamento com, na permeabilidade intestinal de camundongos controle simulado, 153 - níveis de IgA no fluido intestinal de camundongos tratados ou não com, 156 Salmonella, 202 - arizonae, 119 - enterica sps., enterica, 202 - enterica ssp., 150 - enteritidis, 202 - infantis, 197 - typhimurium, 152 - - níveis populacionais fecais de, em camundongos tratados ou não com Bifidobacterium longum, 154 Salmonella spp., 116 Scardovia inopinata, 15 Sherman, classificação do gênero Streptococcus segundo, 4 Shigella, 177 - flexneri, 150 - sonnei, 177 Simbióticos, 29-56, 213-5 - aspectos terapêuticos de probióticos, prebióticos e, 29-56 - - contribuição da microbiota intestinal na nutrição do hospedeiro, 33 - - - aumento da biodisponibilidade de minerais, 39 - - - produção de ácidos graxos de cadeia curta, 33 - - - síntese de vitaminas, 38 - - efeitos terapêuticos, 41 - - - anticarcinogênico, 43 - - - barreira, 41 - - - hipolipidêmico, 44 - - - na encefalopatia portal sistêmica, 47 - - - na intolerância a lactose, 45 - na alimentação de aves, 203 - prospecção de probióticos, prebióticos e, 213-5 Sistema - digestório, redução de enzimas relacionadas a cânceres no, 132 - imunológico, 202 - - dieta, probióticos e, 166 - - estímulo ao, 199 - - fortalecimento do, 137 - - influência de nutrientes no, 165

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- - - papel das citocinas, peróxido de hidrogênio e óxido nítrico, 161 - - modulação do, 202 - - produto fermentado de soja e o, 167 - NICE, 184 Smallanthus sonchifollius, 133 Soja, 131 - oligossacarídeo de, 131 - produto fermentado de, e o sistema imunológico, 167 - proteína de, 130 Southen, hibridização de, técnicas moleculares de, 95 Staphylococcus, 114 - aureus, 119 - xylosus, 114 Streptobacterium, 3, 5 Streptococcus, 3-5, 174 - algumas espécies do gênero, reclassificados como Enterococcus, 6 - classificação segundo Sherman, 4 - faecalis, 133 - gordonii, 177 - mutans, 187 - thermophilus, 6, 22 Succinato, 35 Suco gástrico, 21 T Tecido linfático associado ao intestino, 77, 99 Técnicas moleculares, 1 - de hibridização de Southen, 95 - evolução das, 1 Tetanus toxic fragment, 182 Tetrabacterium, 3 Tetracoccus, 5 Tetragenococcus, 3, 174 - halophilus, 8 Thermobacterium, 3, 5, 11 Tióis, 130 Toxina tetânica, 182 Transporte, 59 - paracelular, 60 - transcelular, 59 Trato, 167 - digestório, 201 - - capacidade de colonizar o, com ausência de patogenicidade, 148 - gastrintestinal, 167

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U Umidade, 136 V Vacina(s), 177 - bactérias lácticas como veículos vacinais, 186 - vivas, construção de, 177 Vagococcus, 3, 174 Vetores de clonagem, 180 Vibrio cholerae, 150 Vilosidades intestinais, altura das, 198, 203 Viridans, 4 Vírus papilomavírus humano (v. HPV) Vitaminas, 200 - síntese de, 38 W Weissella, 3, 174 - confusa, 13 - espécies dos gêneros Leuconostoc e Lactobacillus transferidas para o gênero, 13 - halotolerans, 13 - kandleri, 13 - minor, 13 - paramesenteroides, 13 - viridescens, 13 X Xilitol, 131 Xilo-aligossacarídeo, 132 Xilose, 185 Y Yacon, 129-43 (v.t. Raízes de Yacon) - alguns efeitos fisiológicos ao consumo de, 137 - alimentos funcionais, 129 - - e fonte de prebiótico, 136 - - fruto-oligossacarídeo e inulina, 132 - - prebiótico, 130 - características e composição, 134 Yersinia enterocolitica, 116 Z Zinco, 200

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