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O objetivo geral deste protocolo é fornecer uma metodologia abrangente para monitorar a segurança microbiana de vários produtos lácteos, incluindo manteiga, queijo, leite e creme, empregando MS para perfil proteômico bacteriano. Essa abordagem, que combina culturômica moderna com procedimentos otimizados de preparação de amostras, pretende ser uma ferramenta rápida, confiável e robusta para laboratórios de controle de qualidade e segurança alimentar. A lógica por trás da criação e aplicação dessa metodologia vem das limitações dos métodos padrão de identificação microbiana. Por muitos anos, os laboratórios veterinários e de diagnóstico de alimentos confiaram em testes bioquímicos convencionais que examinam o crescimento e o metabolismo bacteriano em meios de cultura diferenciais, seguidos por vários ensaios enzimáticos1. Embora esses métodos, frequentemente baseados em diretrizes padrão como as do Manual de Bacteriologia Determinativa de Bergey, sejam relativamente baratos e possam produzir dados quantitativos e qualitativos, eles são trabalhosos e demorados, exigindo extensa preparação de meios, diluição de amostras, plaqueamento, incubação, contagem de colônias, isolamento e etapas de caracterização detalhada 2,3.
A introdução de sistemas comerciais semiautomatizados e automatizados, como Analytical Profile Index (API), BBL Crystal, Vitek e Biolog MicroPlates, simplificou a identificação microbiana usando ensaios bioquímicos, reduzindo assim os custos e os tempos de resposta. No entanto, esses sistemas apresentam algumas desvantagens, como baixa reprodutibilidade, falta de entradas em seus respectivos bancos de dados e dificuldades em determinar variações fenotípicas entre cepas, particularmente para bactérias não fermentativas ou cepas dentro de uma espécie com pequenas diferenças bioquímicas, o que pode levar a resultados in vitro incorretos4. Diante disso, a EM evoluiu como uma alternativa potente, atualmente comum em microbiologia clínica e ganhando atenção em laboratórios de diagnóstico veterinário e qualidade do leite. Essa abordagem foi complementada por sua velocidade, precisão e custo-benefício na detecção de vários microrganismos1. Numerosos estudos demonstraram que a EM oferece uma identificação mais confiável de microrganismos do leite, fornecendo resultados mais rápidos e baratos do que os sistemas comerciais de teste bioquímico 5,6,7. Embora os testes bioquímicos possam ser suficientes para a identificação em nível de gênero ou grupo, o diagnóstico em nível de espécie geralmente requer métodos mais avançados, como MS ou sequenciamento de rRNA 16S8. De fato, o MS é considerado uma plataforma promissora para identificação flexível e confiável de isolados microbianos de alimentos, atendendo a diversos requisitos de laboratórios de microbiologia de alimentos por meio de seus protocolos simples e tempo de análise significativamente reduzido, aumentando assim a segurança alimentar 4,5. Os custos operacionais são mínimos devido ao baixo consumo de reagentes, e o manuseio de amostras permite maior automação e alto rendimento8. No entanto, deve-se notar que a utilidade deste método é inerentemente dependente das condições de crescimento microbiano selecionadas (incluindo o tipo de meio de cultura) e de uma cobertura de espécies de banco de dados de referência, que são reconhecidas como os principais fatores que limitam sua utilidade.
A EM desempenha um papel significativo na microbiologia de alimentos, identificando e diferenciando bactérias patogênicas transmitidas por alimentos, bactérias do ácido lático (BAL) e outras bactérias fermentativas9. Sua utilidade se estende à culturômica moderna, permitindo a identificação de todas as colônias microbianas cultivadas em meios de cultura e facilitando a aquisição de informações sobre unidades formadoras de colônias (UFC)7. Essa abordagem já foi aplicada com sucesso para descobrir comunidades microbianas complexas como as presentes no intestino humano, envolvidas em infecções do pé diabético ou conectadas ao trato urinário, revitalizando métodos dependentes de cultura em práticas microbiológicas10,11.
Este protocolo é apresentado para orientar os laboratórios na implementação eficaz do MS para a avaliação de rotina da segurança microbiana em produtos lácteos, atendendo à necessidade da indústria de identificação microbiana confiável dentro de um tempo de resposta prático (TAT) adequado para processos de fabricação. O protocolo detalha etapas cruciais, incluindo (1) isolamento microbiano de produtos lácteos líquidos (leite, creme, soro de leite) e sólidos (manteiga, queijo) usando uma seleção de meios de cultura apropriados (ágar Man, Rogosa e Sharpe - ágar MRS, ágar M-17, ágar Tween 80 para todos os fins - ágar APT, ágar China Blue Lactose - ágar CBL, ágar Milk Plate Count - MPCA, ágar soja tríptica - TSA) e condições de incubação adaptadas; (2) procedimentos padronizados de preparação de amostras para análise de EM, oferecendo opções como transferência direta de colônias, extração de ácido fórmico no alvo e extração de proteína de etanol/ácido fórmico em tubo para acomodar diferentes tipos de bactérias e fluxos de trabalho laboratoriais; e (3) análise sistemática de MS, incluindo calibração de instrumentos, definição de parâmetros ideais de aquisição de espectros e diretrizes para interpretação de dados, incluindo avaliação do valor da pontuação e verificações de consistência para atribuição taxonômica confiável. Ao fornecer uma abordagem estruturada e validada, este protocolo visa aumentar a precisão e a eficiência do monitoramento microbiano na indústria de laticínios, contribuindo para melhorar a qualidade dos alimentos e a saúde pública.