The influence of glycerol upon L. reuteri activity against enteropathogens

Etchebehere, Marina Camargo; Piveta, Cristiane; Levy, Carlos E

BACKGROUND:

Probiotics containing L. reuteri are popular for treating and preventing bacterial gastrointestinal infections. L. reuteri, produces reuterin, an antibiotic that inhibits gram-negative bacteria. Reuterin production is the result of glycerol fermentation by L reuteri. Although L. reuteri is normally present in the gastrointestinal system, only small amounts of glycerol are usually available; therefore, the production of reuterin may not occur and this could reduce the effectiveness of the probiotic supplement. Our objective is to identify the minimum concentrations of glycerol required for L. reuteri to exert an inhibitory effect on enteropathogenic enterobacteriaceae.

METHOD:

Samples containing 10(8) colony forming units (CFU) of L. reuteri DSM17938 (Colikids®, Ache, Brazil/BioGaia, Sweden) were grown with varying concentrations of glycerol (0.05-5%). 10(6) CFU of E.coli (CDC0126/INCQS/FIOCRUZ), Shigella flexneri (ATCC/120022), S. enterica (ATCC6539) and Y. enterocolitica (ATCC9610) were inoculated with L. reuteri in the different glycerol concentrations. Each enterobacteria and glycerol 5% without L. reuteri cultures were used as positive control groups.

RESULTS:

All bacteria were completely inhibited at higher ranges of glycerol concentrations (0.2-5%) and grew at lower concentrations (0.05-0.1%).

CONCLUSION:

L. reuteri requires at least 0.2% of glycerol to completely inhibit enterobacterial growth. These preliminary findings may influence the current method of use of probiotic supplements. The antibiotic activity of L. reuteri may have potential clinical use against important enteropathogens.

CONTEXTO:

Os probióticos que contêm L. reuteri são populares para tratar e prevenir infecções bacterianas do trato gastrointestinal. L. reuteri produz reuterina, um antibiótico que inibe bactérias gram-negativas. A produção de reuterina depende da presença de quantidades adequadas de glicerol, cuja fermentação resulta na produção do antibiótico. Embora L. reuteri esteja normalmente presente no sistema GI, apenas pequenas quantidades de glicerol estão geralmente disponíveis; portanto, a produção de reuterina pode não ocorrer o que poderia reduzir a eficácia do suplemento probiótico. Nosso objetivo é identificar as concentrações mínimas de glicerol necessárias para que L. reuteri exerça um efeito inibitório nas enterobacteriaceas enteropatogênicas.

MÉTODO:

108 CFU de L. reuteri DSM17938 (Colikids®, Ache, Brasil / BioGaia, Suécia) cresceu com concentrações variáveis de glicerol (0,05-5%). Foram inoculadas 106 UFC de E. coli (CDC0126 / INCQS / FIOCRUZ), Shigella flexneri (ATCC / 120022), S. enterica (ATCC6539) e Y. enterocolitica (ATCC9610) com L. reuteri nas diferentes concentrações de glicerol. Cada enterobacteria e glicerol 5% sem culturas de L. reuteri foram utilizadas como grupos de controle positivo.

RESULTADOS:

Todas as bactérias foram completamente inibidas em maiores concentrações de glicerol (0.2-5%) e cresceram em concentrações mais baixas (0.05-0.1%).

CONCLUSÃO:

L. reuteri requer pelo menos 0,2% de glicerol para inibir completamente o crescimento de enterobacteria. Essas descobertas preliminares podem influenciar o método atual de uso de suplementos de probióticos. A atividade antibiótica de L. reuteri pode ter potencial uso clínico contra importantes enteropatógenos.