Hafnia é um género de bactérias pertencentes à família das enterobactérias. O nome refere-se a Hafnia, nome latino de Copenhaga.
As Hafnia são bactérias da flora digestiva humana e animal, também presentes no meio-ambiente. Hafnia é frequentemente confundida com Salmonella cujas características bioquímicas são próximas, mas a ação lítica de bacteriófagos específicos permite distingui-los.
A principal espécie conhecida, Hafnia alvei, é uma bactéria característica do trato gastrointestinal humano e normalmente não-patogénica. É utilizada como fermento lático pela indústria láctea, e mais recentemente como probiótico (inclusive num produto de complemento alimentar para a regulação do apetite e perda de peso).
Histórico O género Hafnia é um dos 40 géneros que compõem atualmente a família das Enterobactérias.
Embora descrita pelo biólogo dinamarquês Vagn Moller desde 1954 ,a legitimidade deste grupo foi constantemente posta em causa ao longo das duas décadas seguintes, frequentemente designada por sinónimos tais como Enterobacter alvei, Enterobacter aerogenes subsp. hafniae e Enterobacter hafniae, mas a bactéria é sobretudo referenciada na literatura pelo nome atual, Hafnia alvei .
Em 1977, um estudo concluiu que no fim do fabrico do “camembert”, a Hafnia alvei continua a ser a espécie dominante. Hafnia alvei é uma estirpe psicrotrófica, que pode desenvolver-se a temperatura baixa, o que significa que não pode desenvolver-se durante a fase de armazenamento do queijo, contrariamente à E. coli .
Em 1983, foi descoberta a família das Enterobactérias no “camembert” acabado de produzir : 51% das Enterobactérias foram classificadas como sendo estirpes Hafnia alvei contra apenas 9% classificadas como Escherichia coli. Estes autores também demonstraram que a Hafnia alvei pode ser encontrada com uma concentração elevada no queijo (até 107 UFC/g), no leite cru e os queijos com base no leite pasteurizado.
Alguns anos mais tarde, em 1987, a Hafnia alvei foi identificada por uma equipa espanhola em leite cru de ovelha e representava 6,5% do total das Enterobacteriaceae.
Em 1987, cientistas americanos que estudavam as Brassicaceae encontraram Hafnia alvei. Ao analisarem a microflora da couve frisada acabada de colher, pensaram que a origem da Hafnia alvei era uma contaminação do solo.
Em 2004, cientistas mexicanos isolaram a Hafnia alvei (entre outras bactérias tais como a Lactobacillus acidophilus ou plantarum) de Pulque, uma bebida tradicional fabricada à base de maguei fermentada (também conhecida como agave).
Em 2014, um estudo conjunto sobre a afinação do queijo, entre um laboratório do INRA e uma universidade italiana, identificou a H. alvei no leite cru utilizado no fabrico do queijo tradicional Caciocavallo Pugliese.
A Hafnia alvei também se encontra nos alimentos fermentados, mesmo não sendo produtos lácteos. Nos últimos anos foi identificada em numerosos pratos tradicionais em todo o mundo.
Em 2014, a Hafnia alvei foi identificada no “aakhone”, um prato tradicional do norte da Índia à base de farinha de soja fermentada.
A Hafnia também foi identificada nos grãos de café fermentados da Etiópia e no Ohio nos Estados Unidos Tamang, J., Thapa, N., Tamang, B., Rai, A. & Chettri, R. Microorganisms in Fermented Foods and Beverages. 1–110 (2015).. Investigadores americanos estudaram o microbioma dos grãos de café e identificaram a Hafnia alvei entre outras numerosas estirpes e espécies, das quais 13 espécies de Enterobacteriales . Este estudo sublinhou que a riqueza do microbioma dos grãos estava associada ao processo de fermentação, assim como à qualidade do café. A família de bactérias mais frequentemente identificada era a das Enterobacteriales que continham Hafnia alvei. Esta família é frequentemente encontrada em meios húmidos e ricos em elementos nutritivos semelhantes aos do café. Deste modo, esta bactéria poderia ter um papel essencial na fermentação.
A Hafnia alvei também foi identificada no kimchi comercial, uma refeição tradicional coreana à base de couve asiática, de rabanete, especiarias e marisco fermentado e salgado. Os cientistas sugerem que neste caso a origem da Hafnia é o marisco fermentado.
Finalmente, a Hafnia alvei também foi isolada a partir de produtos com base em carne, especialmente carne de vaca refrigerada, devido à presença da Hafnia alvei nos bovinos abatidos. É possível identificá-la juntamente com E. Coli no chouriço (chorizo), uma salsicha espanhola semi-seca e fermentada. A salsicha fermentada fabricada em Espanha também poderá conter a estirpe Hafnia alvei, responsável pela produção de histamina, essencial à maturação.
Estirpe comensal A maior parte dos textos de referência em microbiologia listam os mamíferos, os pássaros, os répteis, os peixes, o solo, a água, as águas residuais e os alimentos como fontes a partir das quais as bactérias Hafnia alvei podem ser recuperadas.
As vias gastrointestinais dos animais e em especial dos mamíferos, parecem ser um habitat ecológico muito comum para estas bactérias. Estudos de paleomicrobiologia permitiram a identificação da H. alvei proveniente de amostras de massa intestinal e de sedimentos recolhidos em restos de mamutes com 12 000 anos no Michigan e no Ohio. Num estudo que abrangeu 642 mamíferos australianos, Gordon e FitzGibbon detetaram que a H. alvei era a terceira espécie entérica mais comumente identificada depois da Escherichia coli e da E. cloacae.
Também foram encontradas Hafniae esporadicamente nas amostras de dejetos de animais de grupo recolhidas nas áreas dos parques nacionais nos Estados Unidos e em 7% doe ursos Grizzli e ursos pretos testados.L. J. Goatcher, M. W. Barrett, R. N. Coleman, A. W. L. Hawley, A. A. Qureshi: . In: . Band 33, Nr. 11, 1. November 1987, ISSN 0008-4166, S. 949–954, doi:10.1139/m87-167.
Entre as espécies avícolas, a H. alvei foi frequentemente isolada nas aves de rapina, incluindo falcões, mochos e o abutre indiano; mesmo na ferreirinha alpina de grande altitude que não têm praticamente qualquer contacto com os humanos, a Hafnia foi isolada em frequências de 3% a 16%.J. Timko, V. Kmeť: Susceptibility of Enterobacteriaceae from the Alpine Accentor Prunella collaris, in Acta Veterinaria Brno. Band 72, Nr. 2, 2003, ISSN 0001-7213, S. 285–288, doi:10.2754/avb200372020285
As outras fontes da H. alvei incluem os répteis (serpentes e escincidos), os invertebrados, os insetos, os peixes e os morcegos.
Papel na maturação do queijo Conforme várias publicações, a Hafnia alvei encontra-se como espécie dominante durante a maturação do queijo de leite cru.J. Mounier, C. Monnet e T. Vallaeys, Microbial Interactions within a Cheese Microbial Community, in Applied and Environmental Microbiology, vol. 74, n. 1, 2 novembre 2007, p. 172–181, DOI:10.1128/aem.01338-07
A Hafnia alvei é uma bactéria psicrotrófica, originária do leite cru e continua a desenvolver-se nos queijos como o camembert. A multiplicação é um fator-chave no processo de fermentação e de maturação do queijo.
A estirpe Hafnia alvei está registada como micro-organismo utilizável na alimentação pela EFFCA (European Food & Feed Cultures Association).
Desde 1979, estudos sobre o queijo francês permitiram a identificação das correlações entre o desenvolvimento da Hafnia alvei e os parâmetros químicos aquando do fabrico do queijo. Vários investigadores consideraram que o nível de H. alvei atingia 107 CFU/g no fim do processo de maturação e mostraram que a curva de desenvolvimento estava estreitamente relacionada a um aumento do pH. Do mesmo modo, Mounier e al. mediram uma população em H. alvei de cerca de 109 CFU/g num modelo de queijo para barrar (queijo de pasta mole).
Um estudo científico aprofundado dos queijos tradicionais consumidos há anos realça a presença de Hafnia alvei nos produtos lácteos desde há mais de trinta anos.
Concluindo, níveis abundantes de Hafnia alvei podem ser detetados no queijo de leite cru e têm um papel importante na aromatização do queijo devido do respetivo impacto na acidez e capacidade de produção de aminoácidos livres.
A Hafnia pode ser adicionada intencionalmente durante o processo de fabrico do queijo ou já existe como componente da microflora do leite. O microorganismo contribui para o processo de fermentação e também de maturação dos queijos. Estudos metabólicos revelaram que a bacteria é muito essencial para o processo de maturação e desenvolvimento do sabor típico do queijo.
Devido às suas propriedades que afetam a acidez e o sabor, a H. alvei é utilizada no fabrico de vários queijos, tais como o cheddar, o gouda e o camembert, assim como no Livarot e outros queijos de leite cru. A H. alvei também é comercializada na União Europeia como cultura de maturação para o “camembert” de aroma forte (Aroma-Prox AF 036, fornecido pela Bioprox SAS, França) ou como mistura de microrganismos para o aroma de queijo de pasta mole (Choozit Cheese cultures ARO 21 -HA LYO 10 D, fornecido pela Danisco, Dinamarca).
Um estudo levado a cabo em 2013 sobre o ecossistema de queijos modelo realçou o papel da Hafnia alvei na inibição do desenvolvimento da estirpe O26: H11 de E. coli sem modificação das concentrações de pH ou de ácido lático. Hafnia alvei produz uma pequena quantidade de amina biogénicas tais como a putrescina e a cadaverina, mas estas não afetaram o nível global dos compostos aromáticos voláteis.C. Delbès-Paus, S. Miszczycha e S. Ganet, Behavior of Escherichia coli O26:H11 in the presence of Hafnia alvei in a model cheese ecosystem, in International Journal of Food Microbiology, vol. 160, n. 3, 2013-01, p. 212–218, DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2012.10.019
O interesse pelo papel da Hafnia alvei no fabrico do queijo continua a aumentar. Em 2007, um projeto da Agence Nationale de la Recherche (Agência Nacional de Investigação) (GRAMME) avaliou as vantagens e os riscos da Hafnia alvei na produção do queijo e estudou as outras funções potenciais para aumentar a respetiva aplicação a outros produtos alimentares.
Cultura A hafnia desenvolve-se em meios com 2 a 5% de cloreto de sódio, uma gama de pH de 4,9 a 8,25 e gradientes térmicos de 4 a 44 °C S. GREIPSSON e F. G. PRIEST, Numerical Taxonomy of Hafnia alvei, in International Journal of Systematic Bacteriology, vol. 33, n. 3, 1º luglio 1983, p. 470–475, DOI:10.1099/00207713-33-3-470; a temperatura ótima para o desenvolvimento foi de 35 °C.
Da opinião geral, quase 100 % das estirpes de hafnia desenvolvem-se em geloses MacConkey, Hektoen, eosina, azul de metileno e xilose-lisina-desoxicolato, que são todos eles meios seletivos a moderadamente seletivos.
Nos meios seletivos mais inibidores, 25 a 60% das estirpes não se desenvolvem em gelose Salmonela-Shigela (SS), ao passo que 75 a 100% dos isolatos são inibidos num meio verde brilhante. As estirpes clássicas de H. alvei são lactose e sacarose negativas e como tais, surgem como colónias não nos meios de isolamento entérico.
Nas geloses moderadamente seletivas, surgem em geral como colónias lisas de grandes dimensões, convexas e translúcidas de 2 a 3 mm de diâmetro com um bordo inteiro; algumas podem apresentar uma fronteira irregular.
Biologia
Lipopolissacarídeos