Metagenomic analysis and antimicrobial activity of two fermented milk kefir samples

Contribución de la Doctora Silvia Tenorio-Salgado a la comunidad científica.

Metagenomic analysis and antimicrobial activity of twofermented milk kefir samples

Abstract 

In recent years, the fermented milk product kefir has been intensively studied because of its health benefits. Here, we evaluated the microbial consortia of two kefir samples, from Escarcega, Campeche, and Campeche (México). We considered a functional comparison between both samples, including fungal and bacterial inhibition; second, we applied shotgun metagenomics to assess the structure and functional diversity of the communities of microorganisms. These two samples exhibited antagonisms against bacterial and fungal pathogens. Bioactive polyketides and nonribosomal peptides were identified by LC-HRMS analysis. We also observed a high bacterial diversity and an abundance of Actinobacteria in both kefir samples, and a greater abundance of Saccharomyces species in kefir of Escarcega than in the Campeche kefir. When the prophage compositions were evaluated, the Campeche sample showed a higher diversity of prophage sequences. In Escarcega, we observed a prevalence of prophage families that infect Enterobacteria and Lactobacillus. The sequences associated with secondary metabolites, such as plipastatin, fengycin, and bacillaene, and also bacteriocins like helveticin and zoocin, were also found in different proportions, with greater diversity in the Escarcega sample. The analyses described in this work open the opportunity to understand the microbial diversity in kefir samples from two distant localities. 

Keywords: fermented milk, kefir, metagenomics, microbiome, prophage sequences, secondary metabolites

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Identificación y caracterización de la población microbiana de dos consorcios lácteos (kéfires) de Campeche, inhibidoras de patógenos

 Celebramos la titulación de….

 Silvia Tenorio Salgado

Doctora en Ciencias de Alimentos y Biotecnología

 

“Identificación y caracterización de la población microbiana de dos consorcios

 lácteos (kéfires) de Campeche, inhibidoras de patógenos”

 

Tesis Doctoral

 

Resumen:

 

Debido a la creciente demanda de alimentos libres de compuestos químicos, es de vital importancia la búsqueda de alternativas amigables con el ambiente a fin de disminuir el uso de productos químicos empleados en el control de patógenos, ya que representan un riesgo para la salud humana y animal, además de afectar el equilibrio ecológico. Una alternativa para la obtención de bioproductos se presenta a partir de los consorcios microbianos y en particular aquellos conformados por bacterias ácido lácticas (LAB), como el kéfir; ya que tanto las LAB como sus metabolitos son generalmente reconocidos como seguros (GRAS) por la FDA. Las bacterias ácido lácticas son capaces de producir una amplia gama de metabolitos con actividad antimicrobiana como el ácido acético, ácido láctico, peróxido de hidrógeno, bacteriocinas entre otros. El presente trabajo se enfocó al análisis de 2 consorcios lácteos provenientes de Campeche, para el estudio de su microbiota y la detección de compuestos con actividad antimicrobiana mediante herramientas metagenómicas. Así mismo, se evaluó la actividad antimicrobiana de ambos consorcios y la purificación de los compuestos involucrados. Los resultados obtenidos por metagenómica demostraron que los dos consorcios presentan diferencias en cuanto a la proporción de microorganismos que conforman el gránulo. Además, se observó que tanto el kéfir como los extractos de los dos consorcios pueden inhibir a hongos fitopatógenos y bacterias comensales y patógenas de humanos.. 

Palabras clave: Kéfir, consorcios lácteos

 

Director : Dr. Gabriel Lizama Uc

Revisores: Dr. Enrique Sauri Duch

                  Dra. Sara Elena Solís Pereira

                  Dr. Ignacio Rodrigo Islas Flores

                  Dr. Víctor Manuel Moo Huchin

 

Para citar:

 

Tenorio-Salgado, S. (2021) Identificación y caracterización de la población microbiana de dos consorcios  lácteos (kéfires) de Campeche, inhibidoras de patógenos [CD-ROM] Tesis Doctoral. Tecnológico Nacional de México.  Instituto Tecnológico de Mérida. Mérida, Yucatán, México.