DOI: 10.1051/lait:2001124

Lait 81 (2001) 203-215

Antimicrobial activity of L. plantarum, isolated from a traditional lactic acid fermentation of table olives

Amélia Delgado^a, Dulce Brito^{a, b}, Pedro Fevereiro^{a, c}, Cidália Peres^{a, b} and José Figueiredo Marques<sup>a, b

a</sup>  Instituto de Tecnologia Química e Biológica, Quinta do Marquês 2780-505 Oeiras, Portugal
^b  Estação Agronómica Nacional, Instituto Nacional de Investigação Agrária, Quinta do Marquês 2780-505 Oeiras, Portugal
^c  Instituto de Biologia Experimental e Tecnológica, Quinta do Marquês 2780-505 Oeiras, Portugal

Abstract
Lactobacillus plantarum strain LB17.2b, isolated from traditional table olive fermentation has been shown to produce thermostable antibacterial proteins. At pH 6.5, the proteinaceous fraction obtained from culture supernatant was active against Enterococcus faecalis and against natural competitors of L. plantarum from olive fermentation brines. Bioactivity was quantified against Weissella paramesenteroides DSM20288 using the critical dilution method by a regression procedure. This bioactivity has been found to be growth-associated indicating a primary metabolite kinetics. Ultrafiltration studies with supernatants from different fermentation times have been carried out. A two-fold increase in the activity of the retentate from the 30 kg.mol^-1 cut-off membrane was observed, by comparison with the total activity applied to this membrane (culture supernatant). The addition of the filtrate to this retentate caused a marked drop in activity, most probably associated with the presence of an inhibitor. These studies also demonstrated the presence of another antibacterial proteinaceous compound showing a wider inhibitory spectrum and produced during culture stationary phase. In the presence of lactic acid (pH 3.7), these antimicrobial proteinaceous compounds have been found to inhibit Gram-negative human pathogens, probably by a synergistic effect. At the present time one bacteriocin-like compound was isolated, showing a molecular mass of approximately 50 kg.mol^-1. The presence of another compound of different properties and with a molecular mass between 3 and 10 kg.mol^-1 was also detected.

Résumé
Activité antimicrobienne de L. plantarum isolé d'une fermentation lactique traditionnelle d'olives de table . La souche de Lactobacillus plantarum LB17.2b, isolée à partir de la fermentation traditionnelle des olives de table, a montré la capacité à produire des protéines antimicrobiennes thermostables. A pH 6.5, la fraction protéique obtenue à partir du surnageant de la culture était active contre Enterococcus faecalis et contre les compétiteurs naturels de L. plantarum, présents dans les saumures de fermentation. La bioactivité a été quantifiée contre Weissella paramesenteroides DSM20288 par la méthode de dilution critique, utilisant une procédure de régression. Cette bioactivité a été démontrée être associée à la croissance, indiquant une cinétique de métabolite primaire. Des études d'ultrafiltration avec le surnageant à différents temps de fermentation ont été effectuées. On a observé une augmentation d'un facteur deux de l'activité du rétentat obtenu avec la membrane de seuil de coupure 30 kg.mol^-1 en comparaison à l'activité totale appliquée sur la même membrane (surnageant de la culture). L'addition du filtrat à ce rétentat a occasionné une diminution remarquable de l'activité, probablement associée à la présence d'un inhibiteur. Ces études ont démontré aussi la présence d'un autre composant protéique antimicrobien avec un spectre d'inhibition plus large et qui est produit pendant la phase stationnaire de la culture. En présence de l'acide lactique (pH 3,7), ces protéines antimicrobiennes permettent d'inhiber des pathogènes humains Gram-négatifs, probablement grâce à un effet synergique. Un composant du type bactériocine, ayant une masse moléculaire d'environ 50 kg.mol^-1, a été isolé. La présence d'un autre composant, ayant de propriétés différentes et une masse moléculaire entre 3 et 10 kg.mol^-1, a été également détectée.

Key words: antimicrobial activity / bacteriocin / lactic acid / Lactobacillus plantarum

Mots clés : activité antimicrobienne / bactériocine / acide lactique / Lactobacillus plantarum

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