Biocontrol of ochratoxigenic "Penicillium nordicum" in dry-cured fermented "sausages" by "Debaryomyces" hansenii and "Staphylococcus xylosus"

Abstract

Penicillium nordicum is the main ochratoxin A (OTA) producing mould in dry-cured meat products. The use of autochthonous microorganisms as protective cultures is a promising strategy to control this hazard. The aim of this work was to evaluate the effect of Debaryomyces hansenii and Staphylococcus xylosus isolated from dry-cured meat products as biocontrol agents (BCAs) against P. nordicum during the ripening of dry-cured fermented sausages. The BCAs were added to the dough, and P. nordicum were inoculated on the surface after stuffing. Then, the sausages were ripened following a traditional processing. The growth of the microorganisms was determined by plate count at the beginning and at the end of ripening. To assess the implantation of BCAs in the sausages, the yeasts and staphylococci isolated from the sausages at the end of processing were identified by sequencing the 16S and 18S rRNA respectively, and they were characterized by pulsed field gel electrophoresis (PFGE) of the chromosomal DNA. OTA was quantified by UHPLC-MS/MS. BCAs were able to colonise and develop throughout the processing. Although none of the BCAs reduced the growth of P. nordicum, a OTA decrease was observed in the sausages inoculated with D. hansenii individually or combined with S. xylosus. The drop of OTA amount was particularly marked in the portions where the casing was damaged allowing the mould to grow inside the sausages. In these areas, OTA was not detected in the inoculated batches. In conclusion, D. hansenii could be proposed as BCA individually or in combination with S. xylosus for the biocontrol of OTA hazard in dry-cured fermented sausages.

Penicillium nordicum es el principal moho productor de ocratoxina A (OTA) en productos cárnicos curados en seco. El uso de microorganismos autóctonos como cultivos protectores es una estrategia prometedora para controlar este peligro. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de Debaryomyces hansenii y Staphylococcus xylosus aislados de productos cárnicos curados en seco como agentes de biocontrol (BCAs) contra P. nordicum durante la maduración de embutidos fermentados curados en seco. Los BCA se agregaron a la masa y se inoculó P. nordicum en la superficie después del relleno. A continuación, los embutidos se maduraron siguiendo un proceso tradicional. El crecimiento de los microorganismos se determinó por conteo en placa al inicio y al final de la maduración. Para evaluar la implantación de BCA en las salchichas, las levaduras y estafilococos aislados de las salchichas al final del procesamiento se identificaron secuenciando el rRNA 16S y 18S respectivamente, y se caracterizaron por electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) del ADN cromosómico. . La OTA se cuantificó mediante UHPLC-MS/MS. Los BCA pudieron colonizar y desarrollarse durante todo el procesamiento. Aunque ninguno de los BCA redujo el crecimiento de P. nordicum, se observó una disminución de OTA en las salchichas inoculadas con D. hansenii individualmente o combinadas con S. xylosus. La caída de la cantidad de OTA fue particularmente marcada en las porciones donde la envoltura se dañó y permitió que el moho creciera dentro de las salchichas. En estas áreas no se detectó OTA en los lotes inoculados. En conclusión, D. hansenii podría proponerse como BCA individualmente o en combinación con S. xylosus para el control biológico del peligro de OTA en salchichas fermentadas curadas en seco.