Microbiota of spontaneously fermented game meat sausages ; Mikrobiota spontano fermentiranih kobasica od mesa divljači

Media type: E-Book

Title: Microbiota of spontaneously fermented game meat sausages ; Mikrobiota spontano fermentiranih kobasica od mesa divljači

Contributor: Žgomba Maksimović, Ana [VerfasserIn]

imprint: [Erscheinungsort nicht ermittelbar]: Sveučilište u Zagrebu. Agronomski fakultet.; University of Zagreb. Faculty of Agriculture., 2019

Language: English

Origination:

University thesis: Dissertation, Sveučilište u Zagrebu. Agronomski fakultet.; University of Zagreb. Faculty of Agriculture., 2019

Footnote:

Description: In the present study, the microbiota of three wild boar (WB1, WB2, WB3) and three deer meat (DS1, DS2, DS3) sausage types was characterised, with focus on lactic acid bacteria. The sausage samples were collected in triplicates (n=105) from each of the sausage producers at day zero (0), after 4, 7, 10, 20 days and at the end of the ripening period (20 or 40 days). Dominant LAB isolates collected from sausages were identified as Le. mesenteroides (n=259), Lb. sakei (n=190) and E. casseliflavus (n=106). However, high throughput amplicon sequencing revealed lactobacilli, mainly Lb. sakei and Lb. curvatus, as the predominant species, with 20.55 % of sequences at the beginning of fermentation and 70.48 % in mature sausages. It seems that the isolation of LAB on selective media favored the growth of Le. mesenteroides, since its predominance was also observed in the denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of bulk colonies collected from De Man, Rogosa and Sharpe agar (MRS) plates, indicating insufficient selectivity of the used media. On the other hand, HTS can also be biased due to DNA isolation (cell lysis) and polymerase chain reaction (PCR) analysis, which can favour certain microbial population. Regarding bacterial diversity during sausage production, the number of operational taxonomic units (OTUs) was highest at day 0 and day 4, followed by a decrease toward the later phases of fermentation and ripening, which might be explained by the decrease of pH and available water for microbial growth (aw). Measured alpha diversity parameters (Shannon's index and Pielou evenness) were significantly higher in wild boar meat sausages compared to deer meat at day 4 (p<0.01) and day 7 (p<0.05), which might be linked to a different lifestyles, type of diet and feeding habits of wild boar and deer. With fermentation time, the abundance of undesired and potentially harmful microbiota decreased indicating the microbial stability and safety of final products. However, 33 % of ready-to-eat sausages can be considered as inappropriate for human consumption, due to the elevated cell counts of Enterobacteriaceae (DS2, WB3) as well as E. coli, coliforms and presumptive B. cereus (WB3). To select strains suitable to be used as indigenous starter cultures, 1326 LAB isolates were collected from sausages. Isolates were grouped based on their rep-PCR patterns, and 57 representatives were selected and screened for safety issues and technological potential, as well as probiotic potential. Around half of the tested representatives (56.14 %) was safe for application in food, of which 53.12 % showed good acidification activity (pH<4) and variable other technological traits. Based on the results of safety and technological characterization, 2 Lb. sakei strains (MRS_296 and C_7d_13) were selected and applied simultaneously in meat batter as indigenous starter cultures. Although respective strains were originally grouped in the same cluster, they exhibited different technological traits. The majority (86.49 %) of isolates recovered from inoculated batch had rep-PCR patterns that corresponded to the patterns of respective starter cultures, suggesting that applied strains were able to establish themselves from day zero and prevailed through the production. However, considering that rep-PCR patterns of MRS_296 and C_7d_13 were not possible to differentiate, it is not possible to say whether both strains survived, or only a single one, and if, which one. It seems that the inoculation of native starter cultures suppressed the growth of Enterobacteriaceae, coliforms and L. monocyogenes. The pH values were significantly lower throughout the production in the inoculated batch (p<0.05) than in control. The tyramine content was 67.18 % lower in the ready-to-eat inoculated batch compared to the control. Such results suggest the efficiency of applied starter cultures as well as highlighting their potential of its use in future. ; Trajne, spontano fermentirane kobasice od mesa divljači se proizvode na malim obiteljskim gospodarstvima, prateći tradicionalne recepture i postupke. Zbog toga su prepoznate i cijenjene kao autohtoni, odnosno, tradicionalni proizvodi specifičnih senzornih osobina. Međutim, budući da se proizvode bez upotrebe starter kultura i to često u varijabilnim uvjetima, fermentacija ovisi o metaboličkoj aktivnosti prirodno prisutnih populacija bakterija mliječne kiseline (BMK) te stoga mikrobiološka sigurnost krajnjeg proizvoda može biti kompromitirana. Također, na mikrobiološku (zdravstvenu) sigurnost gotovih kobasica od mesa divljači utječu mnogi faktori povezani s načinom odstrijela divljači i daljnje obrade mesa. Da bi se osigurala potrebna kvaliteta gotovih proizvoda, potrebno je u potpunosti kontrolirati čitav proizvodni proces, a jedan od načina je upotreba detaljno karakteriziranih starter kultura u njihovoj proizvodnji. Budući da komercijalne starter kulture nisu jednako efikasne u svim tipovima proizvoda, tendencija je aplikacija autohtonih startera, a upravo spontano fermentirani proizvodi koji nisu termički obrađeni predstavljaju izvor velikog broja različitih bakterijskih sojeva, naročito BMK. Dok je mikrobiota mnogih drugih tradicionalnih fermentiranih proizvoda detaljno istražena i karakterizirana, dostupna literatura o takvim saznanjima o kobasicama od mesa divljači je vrlo limitirana. Stoga je prvi korak ovog istraživanja bio karakterizirati prirodno prisutnu mikrobiotu ovakvih kobasica, te nakon toga prikupiti i detaljno karakterizirati sojeve BMK s ciljem selekcije onih bakterijskih sojeva prikladnih za daljnje korištenje kao starter kultura. Mikrobna raznolikost tri tipa kobasica od mesa divlje svinja (WB1, WB2, WB3) i tri od mesa jelena (DS1, DS2, DS3) je istražena koristeći metode ovisne i neovisne o uzgoju. Uzorci kobasica su prikupljeni u triplikatima tijekom različitih faza proizvodnje (n=105). Izdvajanjem BMK na selektivnim mikrobiološkim medijima tijekom različitih faza zrenja I fermentacije (0, 4, 7, 10, 20 ili/i 40 dana) te molekularno-biološkom identifikacijom prikupljenih izolata, Leuconostoc mesenteroides je prepoznat kao dominanta vrsta BMK (28,24 %), a sljedili su ga Lactobacillus sakei (20,72 %) i Enterococcus casseliflavus (11,55 %). Le. mesenteroides je izoliran i identificiran u velikoj mjeri na LamVab (52,31 %) i De Man, Rogosa i Sharpe agaru (MRS) (40,89 %) mikrobiološkim podlogama, od kojih se naročito LamVab smatra selektivnima za laktobacile, što upućuje na zaključak da su navedeni mediji favorizirali rast leukonostoka. Ovaj zaključak podupiru rezultati analize DNA u denaturirajućem gradijentnom gelu poliakrilamida (DGGE) konzorcija prikupljenih sa MRS medija, budući da su potvrdili dominaciju Le. mesenteroides na ovom mediju. Osim za izdvajanje i prikupljanje BMK, različiti selektivni mediji su korišteni za detekciju i određivanje vijabilnog broja (cfu/g) ostalih ciljanih mikrobnih skupina, uključujući mikrobiotu kvarenja i potecijalne patogene. Ovakav je pristup omogućio procjenu mikrobiološke ispravnosti gotovih kobasica, budući da su propisani referentni intervali temeljeni na uzgoju i određivanju broja naraslih kolonija. Utvrđeno je da ukupno 33,33 % kobasica predstavljaju rizik za konzumaciju zbog povećanog broja bakterija porodice Enterobacteriaceae (DS2, WB3), kao i E. coli, koliformnih bakterija i hemolitičkih bakterija iz grupe B. cereus (WB3). S druge strane, analizom podataka dobivenih sekvenciranjem sljedeće generacije (engl. next generation sequencing; NGS) koristeći Miseq platformu (Illumina), dobivena je šira slika o zastupljenosti različitih mikobnih zajednica, budući da je izdvojena i analizirana ukupna bakterijska DNA prisutna u kobasicama, dakle, analiza nije ograničena samo na ciljane mikrobne skupine. Općenito, najveća mikrobna raznolikost je zabilježena u samom početku proizvodnje kobasica (0. i 4. dan) nakon čega opada prema kasnijim fazama fermentacije i zrenja. Zabilježeni pad raznolikosti se može objasniti kao rezultat pada pH vrijednosti, smanjenja dostupne vode za rast bakterija (aw) i antagonizmom prirodno prisutnih BMK. Iako je općenito raznolikost ostala ujednačena kod oba tipa kobasica kada su uspoređeni isti vremenski intervali, Shannonov index i ujednačenost po Pielou su ukazali na veću razinu raznolikosti bakterijskih populacija u 4. i 7. danu kod kobasica od mesa divlje svinje (WB) nego kod kobasica od mesa jelena (DS), što je vjerojatno povezano s različitim načinom života i prehrane ovih životinja. Zajedno s trendom pada ukupne bakterijske raznolikosti tijekom fermentacije i zrenja, zabilježen je i pad neželjenih mikroorganizama, s iznimkom bakterija iz roda Stenotrophomonas i Pseudomonas čiji pad nije zabilježen. Ova je metodologija također omogućila detaljniji uvid u strukturu prisutnih zajednica BMK, pri čemu su primijećena neslaganja s rezultatima dobivenima klasičnim metodama (ovisnima o uzgoju). Analizom NGS podataka vrste roda Lactobacillus su identificirane kao...

Access State: Open Access

Search in field:

Recently searched for: