Page 37 - Aditivos | Ingredientes - Ed. 168

Uma propriedade notável da nisina é sua estabilidade no ca- lor, suportando autoclavagem (121°/15 minutos) em pH 2,5, sem sofrer perda de atividade. Em pH 5, porém, perde 40% de atividade eempHacimade6,8aperdaéde 90%. Sua estabilidade ao calor em baixo pH é atribuída, em parte, às suas cinco pontes de enxofre, que lhe conferem uma estrutura tridi- mensional rígida, apesar de não apresentar uma estrutura secun- dária. A maioria das bacteriocinas tem melhor estabilidade de sua atividade em pH de ácido a neutro, sendo praticamente inativadas em pH 8,0, a exemplo da nisina. A inativação da nisina em meio alcalino é consequência da desna- turação, modificação química ou uma combinação de ambos. A nisina aumenta a permeabili- dade da membrana pela formação de poros, ocasionando o efluxo do material intracelular. Assim, após o tratamento com nisina, as células ficam sem energia suficiente para realizar processos biossintéticos em que a membrana plasmática, transdutora de energia, pode ser o alvo primário na atuação da nisina. Sendo a bacteriocina car- regada positivamente com partes hidrofóbicas, ocorrem interações eletrostáticas com o grupamento fosfato da membrana celular, carre- gado negativamente, promovendo o início da ligação da bacteriocina com a célula-alvo. A nisina possui a habilidade de inibir o crescimento microbiano de bactérias Gram-positivas em alimentos, inclusive as patogênicas de alto risco, como Staphylococcus aureus, Staphylococcus epider- midis e Streptococcus faecalis, Clostridium botulinum e Listeria monocytogenes. A ação da nisina sobre células de bactérias Gram-positivas ocorre em duas etapas. A primeira envolve a adsorção não específica da nisina sobre a parede celular, dependente do pH, que ocorre em valor mínimo de 3,0 e máximo de 6,5. Envolve, ainda, a composição fosfolipídi- ca da membrana citoplasmática dos microorganismos sensíveis; a presença de cátions divalentes e trivalentes; e a concentração utili- zada. A nisina permanece sensível as proteases e o tratamento com enzimas proteolíticas protege as células susceptíveis a ação da nisi- na contra seu efeito letal. Na segunda etapa, a nisina se torna insensível as proteases e as células sofrem mudanças ir- reversíveis. É fortemente atraída pelos fosfolipídios e lisossomos na membrana das bactérias, formando poros ou canais de 0,2 a 1,0nm de diâmetro. A despolarização simultânea da membrana causa um efluxo rápido de componentes essenciais, como íons K+, amino- ácidos e ATP, levando a uma série de alterações que termina com a lise celular. O estado fisiológico da cultura tem grande influência na suscepti- bilidade à ação das bacteriocinas, sendo as células metabolicamente ativas mais sensíveis. A inibição da célula persiste enquanto houver bacteriocina ativa remanescente no meio de crescimento. O meca- nismo pelo qual a nisina impede a germinação de esporos é diferente do das células vegetativas. Os gru- pos reativos deidroalanina e dedro- butirina da nisina interajem com grupos sulfidril vitais presentes na membrana dos esporos recém germinados e exercem profundo efeito bacteriostático, resultando na inibição subsequente do esporo. Assim, a nisina permite a germina- ção do esporo, mas inibe as etapas posteriores do processo de forma- ção de novas células. Além de demonstrar atividade sobre bactérias Gram-positivas, especialmente na forma de esporos, a nisina também se mostra efetiva sobre bactérias Gram-negativas e fungos, quando usada em combina- ção com outro composto, como um agente quelante. Nas bactérias Gram-negativas, a presença da camada de lipopolis- sacarídeo oferece maior proteção à célula, não permitindo que agentes externos alcancem a membrana citoplasmática. A camada de lipopolissacarídeo é formada por compostos que pos- suem caráter aniônico, gerando uma superfície hidrofílica. Desse modo, a membrana externa re- pulsa substâncias hidrofóbicas e macromoléculas, como a nisina. No entanto, pelo caráter aniônico da camada de lipopolissacarídeo, esta pode se ligar à molécula da nisina, que tem caráter catiônico, formando uma estrutura estável por interações eletrostáticos, mas, mesmo assim, a nisina não consegue alcançar a membrana citoplasmática da célula. A nisina é efetiva sobre bactérias Gram- negativas quando combinada com ácido láctico. BACTERIOCINAS 37 ADITIVOS | INGREDIENTES