Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries

Autores
Tarifa, Maria Clara; Agustín, María del Rosario; Brugnoni, Lorena Inés
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The use of lactic acid bacteria (LAB) in foods as biocontrol agents against foodborne pathogens has become increasingly known. Under the premise that controlling the adhesion of microorganisms to food contact surfaces is an essential step for meeting the goals of food processing, the aim of this work was to investigate the inhibitory and anti-biofilm effectiveness of Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) and Lactobacillus casei (ATCC 393) against Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica and Listeria monocytogenes. Lactobacillus strains (108 CFU/ml) and pathogens (104 CFU/ml) were evaluated to monitor LAB anti-adhesive and antibiofilm effect, in two main scenarios: (i) co-adhesion and (ii) pathogen incorporation to stainless steel surfaces with a protective biofilm of Lactobacillus cells. In (i) the predominant effect was observed in L. rhamnosus against S. enterica and L. monocytogenes, whereas in (ii) both LAB significantly reduced the number of pathogenic adherent cells. The effect of pre-established LAB biofilms was more successful in displacing the three pathogens than when they were evaluated under co-adhesion. These findings show that both LAB can be considered good candidates to prevent or inhibit the adhesion and colonization of L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7 on surfaces and conditions of relevance for juice processing industries, offering alternatives for improving the safety and quality of fruit-based products.
Existe un creciente interés en el uso de bacterias ácido lácticas (BAL) como agentes de biocontrol frente a patógenos de transmisión alimentaria. Bajo la premisa de que el control de la adhesión de microorganismos a superficies de contacto con alimentos es el paso esencial para evitar su contaminación, el objetivo de este trabajo fue investigar la efectividad inhibitoria y antibiofilm de Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) y Lactobacillus casei (ATCC 393) frente a Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica y Listeria monocytogenes. A fin de cumplir con el objetivo propuesto, las cepas de Lactobacillus (108 UFC/ml) y los patógenos (104 UFC/ml) se ensayaron en 2 escenarios: (1) coadhesión, y (2) incorporación de los patógenos a las superficies de acero inoxidable con un biofilm preformado de Lactobacillus. En (1), el efecto predominante se observó con L. rhamnosus frente a S. enterica y L. monocytogenes, mientras que en (2), ambas BAL redujeron significativamente el número de células patógenas adheridas. En función de estos resultados, concluimos que el efecto de un biofilm preformado de ambas BAL fue más exitoso en el desplazamiento de los 3 patógenos que en coadhesión. Ambas BAL pueden considerarse buenas candidatas para mitigar la adhesión y colonización de L. monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7 en superficies en condiciones de relevancia para la industria procesadora de jugos, y, de esta manera, ofrecer alternativas para mejorar la seguridad y calidad de los alimentos a base de frutas.
Fil: Tarifa, Maria Clara. Universidad Nacional de Rio Negro. Centro de Investigaciones y Transferencia de Rio Negro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Rio Negro; Argentina
Fil: Agustín, María del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; Argentina
Fil: Brugnoni, Lorena Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; Argentina
Materia
APPLE JUICE
BIOFILM
FOODBORNE PATHOGENS
GRAPE JUICE
LACTIC ACID BACTERIA
STAINLESS STEEL
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/224526

id CONICETDig_b7857e8c9163e1ad6cedf543ba417d8f
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/224526
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industriesControl biológico de patógenos de transmisión alimentaria mediante bacterias ácido lácticas: un enfoque en la industria elaboradora de jugos de frutasTarifa, Maria ClaraAgustín, María del RosarioBrugnoni, Lorena InésAPPLE JUICEBIOFILMFOODBORNE PATHOGENSGRAPE JUICELACTIC ACID BACTERIASTAINLESS STEELhttps://purl.org/becyt/ford/2.11https://purl.org/becyt/ford/2The use of lactic acid bacteria (LAB) in foods as biocontrol agents against foodborne pathogens has become increasingly known. Under the premise that controlling the adhesion of microorganisms to food contact surfaces is an essential step for meeting the goals of food processing, the aim of this work was to investigate the inhibitory and anti-biofilm effectiveness of Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) and Lactobacillus casei (ATCC 393) against Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica and Listeria monocytogenes. Lactobacillus strains (108 CFU/ml) and pathogens (104 CFU/ml) were evaluated to monitor LAB anti-adhesive and antibiofilm effect, in two main scenarios: (i) co-adhesion and (ii) pathogen incorporation to stainless steel surfaces with a protective biofilm of Lactobacillus cells. In (i) the predominant effect was observed in L. rhamnosus against S. enterica and L. monocytogenes, whereas in (ii) both LAB significantly reduced the number of pathogenic adherent cells. The effect of pre-established LAB biofilms was more successful in displacing the three pathogens than when they were evaluated under co-adhesion. These findings show that both LAB can be considered good candidates to prevent or inhibit the adhesion and colonization of L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7 on surfaces and conditions of relevance for juice processing industries, offering alternatives for improving the safety and quality of fruit-based products.Existe un creciente interés en el uso de bacterias ácido lácticas (BAL) como agentes de biocontrol frente a patógenos de transmisión alimentaria. Bajo la premisa de que el control de la adhesión de microorganismos a superficies de contacto con alimentos es el paso esencial para evitar su contaminación, el objetivo de este trabajo fue investigar la efectividad inhibitoria y antibiofilm de Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) y Lactobacillus casei (ATCC 393) frente a Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica y Listeria monocytogenes. A fin de cumplir con el objetivo propuesto, las cepas de Lactobacillus (108 UFC/ml) y los patógenos (104 UFC/ml) se ensayaron en 2 escenarios: (1) coadhesión, y (2) incorporación de los patógenos a las superficies de acero inoxidable con un biofilm preformado de Lactobacillus. En (1), el efecto predominante se observó con L. rhamnosus frente a S. enterica y L. monocytogenes, mientras que en (2), ambas BAL redujeron significativamente el número de células patógenas adheridas. En función de estos resultados, concluimos que el efecto de un biofilm preformado de ambas BAL fue más exitoso en el desplazamiento de los 3 patógenos que en coadhesión. Ambas BAL pueden considerarse buenas candidatas para mitigar la adhesión y colonización de L. monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7 en superficies en condiciones de relevancia para la industria procesadora de jugos, y, de esta manera, ofrecer alternativas para mejorar la seguridad y calidad de los alimentos a base de frutas.Fil: Tarifa, Maria Clara. Universidad Nacional de Rio Negro. Centro de Investigaciones y Transferencia de Rio Negro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Rio Negro; ArgentinaFil: Agustín, María del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Brugnoni, Lorena Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaAsociación Argentina de Microbiología2023-10info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/224526Tarifa, Maria Clara; Agustín, María del Rosario; Brugnoni, Lorena Inés; Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries; Asociación Argentina de Microbiología; Revista Argentina de Microbiología; 55; 4; 10-2023; 378-3860325-75411851-7617CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0325754123000299info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.ram.2023.04.001info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T09:44:07Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/224526instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 09:44:08.171CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
Control biológico de patógenos de transmisión alimentaria mediante bacterias ácido lácticas: un enfoque en la industria elaboradora de jugos de frutas
title Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
spellingShingle Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
Tarifa, Maria Clara
APPLE JUICE
BIOFILM
FOODBORNE PATHOGENS
GRAPE JUICE
LACTIC ACID BACTERIA
STAINLESS STEEL
title_short Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
title_full Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
title_fullStr Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
title_full_unstemmed Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
title_sort Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries
dc.creator.none.fl_str_mv Tarifa, Maria Clara
Agustín, María del Rosario
Brugnoni, Lorena Inés
author Tarifa, Maria Clara
author_facet Tarifa, Maria Clara
Agustín, María del Rosario
Brugnoni, Lorena Inés
author_role author
author2 Agustín, María del Rosario
Brugnoni, Lorena Inés
author2_role author
author
dc.subject.none.fl_str_mv APPLE JUICE
BIOFILM
FOODBORNE PATHOGENS
GRAPE JUICE
LACTIC ACID BACTERIA
STAINLESS STEEL
topic APPLE JUICE
BIOFILM
FOODBORNE PATHOGENS
GRAPE JUICE
LACTIC ACID BACTERIA
STAINLESS STEEL
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/2.11
https://purl.org/becyt/ford/2
dc.description.none.fl_txt_mv The use of lactic acid bacteria (LAB) in foods as biocontrol agents against foodborne pathogens has become increasingly known. Under the premise that controlling the adhesion of microorganisms to food contact surfaces is an essential step for meeting the goals of food processing, the aim of this work was to investigate the inhibitory and anti-biofilm effectiveness of Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) and Lactobacillus casei (ATCC 393) against Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica and Listeria monocytogenes. Lactobacillus strains (108 CFU/ml) and pathogens (104 CFU/ml) were evaluated to monitor LAB anti-adhesive and antibiofilm effect, in two main scenarios: (i) co-adhesion and (ii) pathogen incorporation to stainless steel surfaces with a protective biofilm of Lactobacillus cells. In (i) the predominant effect was observed in L. rhamnosus against S. enterica and L. monocytogenes, whereas in (ii) both LAB significantly reduced the number of pathogenic adherent cells. The effect of pre-established LAB biofilms was more successful in displacing the three pathogens than when they were evaluated under co-adhesion. These findings show that both LAB can be considered good candidates to prevent or inhibit the adhesion and colonization of L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7 on surfaces and conditions of relevance for juice processing industries, offering alternatives for improving the safety and quality of fruit-based products.
Existe un creciente interés en el uso de bacterias ácido lácticas (BAL) como agentes de biocontrol frente a patógenos de transmisión alimentaria. Bajo la premisa de que el control de la adhesión de microorganismos a superficies de contacto con alimentos es el paso esencial para evitar su contaminación, el objetivo de este trabajo fue investigar la efectividad inhibitoria y antibiofilm de Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) y Lactobacillus casei (ATCC 393) frente a Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica y Listeria monocytogenes. A fin de cumplir con el objetivo propuesto, las cepas de Lactobacillus (108 UFC/ml) y los patógenos (104 UFC/ml) se ensayaron en 2 escenarios: (1) coadhesión, y (2) incorporación de los patógenos a las superficies de acero inoxidable con un biofilm preformado de Lactobacillus. En (1), el efecto predominante se observó con L. rhamnosus frente a S. enterica y L. monocytogenes, mientras que en (2), ambas BAL redujeron significativamente el número de células patógenas adheridas. En función de estos resultados, concluimos que el efecto de un biofilm preformado de ambas BAL fue más exitoso en el desplazamiento de los 3 patógenos que en coadhesión. Ambas BAL pueden considerarse buenas candidatas para mitigar la adhesión y colonización de L. monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7 en superficies en condiciones de relevancia para la industria procesadora de jugos, y, de esta manera, ofrecer alternativas para mejorar la seguridad y calidad de los alimentos a base de frutas.
Fil: Tarifa, Maria Clara. Universidad Nacional de Rio Negro. Centro de Investigaciones y Transferencia de Rio Negro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Rio Negro; Argentina
Fil: Agustín, María del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; Argentina
Fil: Brugnoni, Lorena Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; Argentina
description The use of lactic acid bacteria (LAB) in foods as biocontrol agents against foodborne pathogens has become increasingly known. Under the premise that controlling the adhesion of microorganisms to food contact surfaces is an essential step for meeting the goals of food processing, the aim of this work was to investigate the inhibitory and anti-biofilm effectiveness of Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) and Lactobacillus casei (ATCC 393) against Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica and Listeria monocytogenes. Lactobacillus strains (108 CFU/ml) and pathogens (104 CFU/ml) were evaluated to monitor LAB anti-adhesive and antibiofilm effect, in two main scenarios: (i) co-adhesion and (ii) pathogen incorporation to stainless steel surfaces with a protective biofilm of Lactobacillus cells. In (i) the predominant effect was observed in L. rhamnosus against S. enterica and L. monocytogenes, whereas in (ii) both LAB significantly reduced the number of pathogenic adherent cells. The effect of pre-established LAB biofilms was more successful in displacing the three pathogens than when they were evaluated under co-adhesion. These findings show that both LAB can be considered good candidates to prevent or inhibit the adhesion and colonization of L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7 on surfaces and conditions of relevance for juice processing industries, offering alternatives for improving the safety and quality of fruit-based products.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-10
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/224526
Tarifa, Maria Clara; Agustín, María del Rosario; Brugnoni, Lorena Inés; Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries; Asociación Argentina de Microbiología; Revista Argentina de Microbiología; 55; 4; 10-2023; 378-386
0325-7541
1851-7617
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/224526
identifier_str_mv Tarifa, Maria Clara; Agustín, María del Rosario; Brugnoni, Lorena Inés; Biological control of foodborne pathogens by lactic acid bacteria: A focus on juice processing industries; Asociación Argentina de Microbiología; Revista Argentina de Microbiología; 55; 4; 10-2023; 378-386
0325-7541
1851-7617
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0325754123000299
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.ram.2023.04.001
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Microbiología
publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Microbiología
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613388925140992
score 13.070432