Enterococcus gallinarum CRL 1826 as a probiotic for ranaculture: in vitro safety, technological, and physiological properties

Abstract

En este estudio se avanzó en el diseño de un probiótico con Enterococcus gallinarum CRL 1826, autóctono de Lithobates catesbeianus, para su aplicación durante el ciclo de vida de este anfibio en criaderos. Evaluamos: resistencia bacteriana a quimioterapéuticos utilizados en ranicultura, presencia de genes que codifican para factores de virulencia (FV) y resistencia a vancomicina, y sobrevida y mantenimiento de propiedades benéficas luego de la liofilización y almacenamiento. La cepa fue resistente a antisépticos, sensible a la mayoría de los quimioterapéuticos, posee el gen vanC y ausencia de genes de FV. Resistió la liofilización, con la mayor sobrevida con leche descremada+sacarosa durante su alma cenamiento a 4°C, 24 meses. También presentó actividad bacteriocina frente Listeria monocytogenes. Los cultivos pre-liofilizados y liofilizados crecieron/resistieron en las condiciones individuales y luego de la digestión gastrointestinal simulada, manteniendo la actividad bactericiona y propiedades de superficie. Por primera vez, demostramos que E. gallinarum CRL 1826 es una bacteria segura con propiedades tecnológicas y fisiológicas que le permitirían colonizar el intestino de rana toro. Estos estudios permiten avanzar en la selección de E. gallinarum CRL 1826 como probiótico para prevenir epizootias durante la cría de rana toro, controlar bacterias transmitidas por alimentos y, potencialmente, mejorar el rendimiento de crecimiento de L. catesbeianus.

This study aimed to progress in designing a probiotic containing autochthonous Enterococcus gallinarum CRL 1826 for application during the life cycle of Lithobates catesbeianus in hatchery conditions. We assessed bacterial resistance to chemotherapeutics used in ranaculture, the presence of genes encoding virulence factors (VF) and vancomycin resistance, and bacterial survival and maintenance of beneficial properties after freeze-drying and storage. The strain exhibited resistance to antiseptics, sensitivity to most chemotherapeutics, presence of vanC, and absence of VF genes. It demonstrated resistance to freeze-drying and the highest survival when using skim milk+sucrose and storage at 4°C for 24 months. It also displayed bacteriocin activity against Listeria monocytogenes. Pre-lyophilized and lyophilized cultures grew/resisted individual gastrointestinal conditions and simulated gastrointestinal digestion, keeping bacteriocin activity and surface properties. For the first time, we demonstrated that E. gallinarum CRL 1826 is a safe bacterium with technological and physiological properties that would allow bullfrog gut colonization. These studies are essential for progressing towards selecting E. gallinarum CRL 1826 as a probiotic to prevent epizootics during bullfrog breeding and control foodborne bacteria, potentially improving growth performance of L. catesbeianus.