Identificação e quantificação de bactérias usando as regiões V3-V4 do gene 16S rRNA em salame artesanal através de análise metagenômica

Abstract

O salame artesanal é um embutido cárneo fermentado tradicionalmente consumido e produzido na região Sul do Brasil e apresenta microbiota específica em cada região em que é produzido. O uso de ferramentas avançadas de identificação bacteriana como o sequenciamento do genoma bacteriano permite a compreensão completa da ecologia bacteriana destes produtos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a microbiota predominante em salame artesanal, através do uso de sequenciamento genético. Para isso a identificação de bactérias em salame artesanal nos dias 0, 14 e 28 de fermentação foi realizada utilizando-se o sequenciamento de alto desempenho das regiões V3/V4 do gene 16S rRNA usando os primers 341F (CCTACGGGRSGCAGCAG), e 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT), com 300 ciclos e sequenciamento single-end no equipamento MiSeq Sequencing System (Illumina Inc., USA). Foram encontrados 197 gêneros e 572 espécies de bactérias ao longo do período de fermentação. Acinetobacter spp. (13%), Enterobacter spp. (10%), Enterococcus spp. (9%) e Bacillus spp. (9%) foram mais abundantes no dia 0. Também no início da fermentação destacaram-se as espécies Enterococcus casseliflavus (8%), Enterobacter cloacae (6%), Acinetobacter baumannii (6%), Wautersiella falsenii (6%). Estas espécies representam uma imagem das condições de processamento do embutido cárneo fermentado, sugerindo uma possível contaminação no início do processo produtivo. No dia 14 de fermentação os gêneros Acinetobacter (20%), Enterobacter (18%), Citrobacter (17%), Lactobacillus (20%) e Aeromonas (10%), além das espécies Citrobacter freundii (18%), Enterobacter aerogenes (13%), Companilactobacillus farciminis (10%) e Enterobacter cloacae (9%) apresentaram maior abundância. C. freundii, E. aerogenes e E. cloacae destacaram-se como espécies produtoras de aminas biogênicas indesejáveis ao produto. Destacou-se também a espécie C. farciminis como bactéria ácido lática com potencial de aplicação como cultura starter. No final da maturação (dia 28) Companilactobacillus spp. (10%) e Staphylococcus spp. (64%) bem como as espécies C. farciminis e S. saprophyticus apresentaram maior abundância, 10% e 63%, respectivamente, e caracterizam-se pela alta taxa de acidificação do produto inibindo o desenvolvimento de bactérias indesejáveis finalizando o processo fermentativo.

Artisanal salami is a fermented meat sausage traditionally consumed and produced in the southern region of Brazil and has a specific microbiota in each region where it is produced. The use of advanced bacterial identification tools such as sequencing the bacterial genome allows a complete understanding of the bacterial ecology of these products. Thus, the objective of this work was to evaluate a predominant microbiota in artisanal salami, through the use of genetic sequencing. For this, the identification of bacteria in artisanal salami on days 0, 14 and 28 days of fermentation was performed using high performance sequencing of the VS / V4 regions of the 16S rRNA gene using primers 341F (CCTACGGGRSGCAGCAG), and 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT ), with 300 cycles and single-end sequencing without MiSeq Sequencing System equipment (Illumina Inc., USA). 197 genera and 572 species of bacteria were found throughout the fermentation period. Acinetobacter spp. (13%), Enterobacter spp. (10%), Enterococcus spp. (9%) and Bacillus spp. (9%) were more abundant on day 0. Enterococcus casseliflavus (8%), Enterobacter cloacae (6%), Acinetobacter baumannii (6%), Wautersiella falsenii (6%) also stood out. These species represent an image of the processing conditions of the fermented meat sausage, suggesting a possible contamination at the beginning of the production process. On day 14 of fermentation the genera Acinetobacter (20%), Enterobacter (18%), Citrobacter (17%), Lactobacillus (20%) and Aeromonas (10%), in addition to the species Citrobacter freundii (18%), Enterobacter aerogenes (13%), Companilactobacillus farciminis (10%) and Enterobacter cloacae (9%) source greater source. C. freundii, E. aerogenes and E. cloacae stood out as species that produce undesirable biogenic amines to the product. A C. farciminis species also stood out as a lactic acid bacterium with potential for application as a starter culture. Without final maturation (day 28) Companilactobacillus spp. (10%) and Staphylococcus spp. (64%) as well as the species C. farciminis and S. saprophyticus source greater abundance, 10% and 63%, respectively, and are characterized by the high acidification rate of the product inhibiting the development of undesirable bacteria ending the fermentation process.