O kefir tradicional é uma bebida derivada da fermentação do leite por uma associação simbiótica de bactérias e leveduras que se abrigam em uma estrutura em forma de grão. Estudos têm atribuído ao kefir propriedades antitumorais e antimicrobianas. No presente trabalho, investigamos a atividade antimicrobiana de duas amostras de kefir produzidas por grãos de diferentes origens. Para isso, o kefir foi separado por centrifugação em dois componentes, soro e leban e as atividades antimicrobianas foram determinadas utilizando o soro. A atividade antimicrobiana foi avaliada segundo a capacidade das duas amostras de soro de kefir de inibir a proliferação e a formação de unidades formadoras de colônia (UFC) dos seguintes patógenos: Staphylococcus aureus ATCC 2593, Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) e Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Os resultados mostraram que apenas uma das amostras de soro mostrou atividade antimicrobiana contra esses patógenos. A análise do gene 16S rRNA das bactérias presentes nas duas amostras de grãos, mostrou que a microbiota bacteriana dos grãos que produziram kefir com atividade antimicrobiana contra os patógenos testados é diferente da dos grãos que produziram kefir sem essa atividade. Os resultados também mostraram que a atividade antimicrobiana do soro de kefir é bactericida para S. aureus, MRSA e P. aeruginosa em pH 5. Todavia, em pH 7 mostrou efeito bactericida apenas contra S. aureus e MRSA, sendo bacteriostático contra P. aeruginosa. O soro de kefir foi então separado por centrifugação com Centricon YM-10 de membrana de 10 kDa ou por diálise contra água destilada em tubos de membrana de poros de 1 kDa em várias frações moleculares. O perfil molecular das frações foi analisado por eletroforese em Tris-Tricina em gel de 10% e 16 %. A atividade bacteriostática e bactericida de cada fração foi testada em pH 5 e pH 7. Os resultados mostraram que as moléculas com atividade antimicrobiana do soro de kefir possuem massa menor do que 10 kDa e podem ser divididas em dois grupos, um com massa molecular entre 1 e 10 kDa e outro com massa menor que 1 kDa. O grupo com massa entre 1 e 10 kDa mostrou apenas efeito bacteriostático contra todos os patógenos testados tanto em pH 5 quanto em pH7. Por outro lado, o grupo com massa menor do que 1 kDa apresentou efeito bactericida contra MRSA numa concentração igual ou maior que 15,6 mg/mL e contra P. aeruginosa numa concentração igual ou maior que 31,2 mg/mL. Todavia, em pH 7, essa fração mostrou apenas efeito bacteriostático contra esses patógenos. A análise dessa fração por espectrometria de massa mostrou que as moléculas presentes nessa fração possuem massa entre 91 e 400 Daltons. Em resumo, os resultados obtidos nesse estudo mostram que a atividade antimicrobiana do soro de kefir contra S. aureus, MRSA e P. aeruginosa está relacionada com a origem dos grãos, é pH dependente e está associada a moléculas de massa inferior a 10 kDa.

Traditional kefir is a beverage derived from the fermentation of milk by an association of bacteria and yeast that live in symbiosis in an structure in the form of grain. Several studies have attributed to kefir antitumor and antimicrobial activities. In the present study, we investigated the antimicrobial activity of two kefir samples produced by grains of different origins. Accordingly, kefir was separated by centrifugation into two components, serum and leban. Antimicrobial activities were determined using only kefir serum. The antimicrobial activity was determined according to the ability of two kefir serum samples to inhibit the proliferation and the number of colony-forming units (CFUs) of the following pathogens: methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus aureus ATCC 2593 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. The results showed that only one of the two serum samples tested showed antimicrobial activity against these pathogens. Analysis of the 16S rRNA gene of the bacteria present in both grain samples showed that their microbiota are different from each other. The results also showed that the antimicrobial activity of the kefir serum is bactericidal for S. aureus, MRSA and P. aeruginosa at pH 5, but at pH 7 showed bactericidal effect only against S. aureus and MRSA, having only bacteriostatic effect against P. aeruginosa at this pH. The kefir serum was then separated either by centrifugation with 10 kDa Centricon device or by dialysis against distilled water in membrane tubes of 1 kDa pore in different molecular fractions. The molecular profile of the fractions was analyzed by 10% and 16 % Tris-Tricine gel electrophoresis. The bacteriostatic and bactericidal activity of each fraction was tested at pH 5 and pH 7. The results showed that the molecules of the kefir serum with antimicrobial activity have mass lower than 10 kDa and can be divided into two groups, one with molecular mass between 1 and 10 kDa and another with mass lower than 1 kDa. The group with mass between 1 and 10 kDa showed at pH 5 and 7, only bacteriostatic effect against all pathogens tested. On the other hand, the group with mass lower than 1 kDa at pH 5, was bactericidal against MRSA and P. aeruginosa up to 15,6 mg/mL and against S. aureus up to 31,2 mg/mL. However, at pH 7 this molecular fraction showed only bacteriostatic effect against these pathogens. The fraction with mass below 1 kDa was also analyzed by mass spectrometry and the results showed that the mass of the molecules present in this fraction ranged between 91 and 400 Daltons. In summary, the results show that the antimicrobial activity of kefir against S. aureus, MRSA and P. aeruginosa is related to the origin of the grains, it is pH dependent and associated to molecules with mass lower than 10 kDa.