Evaluation of the antimicrobial effect of a probiotic mixture against Cronobactersakazakii and Salmonellaenterica in infant formulas

Cronobacter sakazakii y Salmonella enterica son considerados patógenos capaces de causar sepsis y meningitis en lactantes. Se han descrito casos de infección por estos patógenos asociados al consumo de preparados para lactantes contaminados. La inclusión de probióticos en los preparados, además de su papel en la modulación de la microbiota intestinal, podría ser útil para contrarrestar la contaminación de microorganismos patógenos de estos productos una vez reconstituidos y, por lo tanto, reducir el riesgo de infección. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto antimicrobiano de una mezcla de probióticos (Lactobacillus rhamnosus y Bifidobacterium infantis) frente a Cronobacter sakazakii y Salmonella enterica en preparados reconstituidos para lactantes. Las muestras (con o sin probióticos) se inocularon con C. sakazakii o S. enterica y se incubaron a 30 o 40ºC durante 72 horas. Los resultados muestran que la presencia de probióticos en los preparados lácteos no tiene un marcado efecto en el crecimiento de los patógenos. Sin embargo sí se ve potenciado su efecto inhibitorio frente a C. sakazakii por la interacción entre la temperatura de incubación y los probióticos. Los probióticos empleados fueron viables durante todo el período de incubación, por lo que el agotamiento de los nutrientes se descartó como posible mecanismo de inhibición. La disminución del pH en los preparados lácteos inoculados no explica de manera satisfactoria un comportamiento tan diferente entre ambos patógenos. Por lo tanto, se sugiere como posible mecanismo inhibidor la liberación de bacteriocinas específicas con acción contra C. sakazakii pero sin efecto contra Salmonella. Se deben realizar estudios adicionales para probar esta hipótesis. Cronobacter sakazakii and Salmonella enterica have been implicated in outbreaks causing sepsis and meningitis in infants. Several infection cases have been associated with the consumption of contaminated powdered infant formulae. Besides its role in modulating gut microbiota, the inclusion of probiotics in infant formulae may be useful to counteract pathogen contamination in these products and thus to reduce the risk of infection. The aim of this research was to evaluate the antimicrobial effect of a mixture of the probiotics Lactobacillus rhamnosus and Bifidobacterium infantis against Cronobacter sakazakii and Salmonella enterica in reconstituted follow-on formulae. For that, infant formulae (with or without probiotics) were inoculated with either C. sakazakii or S. enterica and incubated at 30 or 40ºC for 72 hours. Overall, the results showed the presence of probiotics inhibiting the growth of C. sakazakii together with incubation temperature (interaction between both factors). Probiotics were viable throughout the incubation period so that nutrient exhaustion could be ruled out as the mechanism of C. sakazakii inhibition. Thus, the acidification of media observed during the study was hypothesized to be responsible for pathogen growth inhibition. However, since in the case of formulae inoculated with Salmonella the behavior of probiotics and pH values was similar to C. sakazakii, the decrease of pH does not satisfactorily explain such a different behavior. So, it is suggested that the production of specific bacteriocins by probiotics against C. sakazakii but not against Salmonellla could be the underlying inhibitory mechanism. Further studies should be carried out to test this hypothesis.