پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی
اثر اینولین استخراجی از کاسنی و سیب‌زمینی‌ترشی بر مقاومت به صفرا و بازدارندگی دو گونه لاکتوباسیلوس در برابر اشرشیاکلیO157:H7
نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
2 استادیار گروه زیست فناوری مواد غذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی
3 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌ها در بهبود تعادل میکروبی سیستم گوارشی نقش داشته و پتانسیل کاربردی خوبی در صنایع غذایی و حفظ سلامت عمومی دارند. بقای پروبیوتیک در طی استرس‌های گوارشی تحت تاثیر پری‌بیوتیک حامل قرار می‌گیرد. در این پژوهش اثر پری‌بیوتیکی اینولین (استخراجی از کاسنی و سیب‌زمینی‌ترشی و همچنین اینولین استاندارد آزمایشگاهی)، گلوکز و نمونه بدون کربوهیدارت بر مقاومت به صفرا و بازدارندگی بر اشرشیاکلی O157:H7 در دو گونه لاکتوباسیلوس به منظور امکان ارائه ترکیب سین‌بیوتیکی موثر، مطالعه شده است. اثر تیمارهای اینولین بر رشد و زنده‌مانی لاکتوباسیلوس کازئی PTCC 1608 و لاکتوباسیلوس رامنوسوس PTCC 1637 در غلظت‌های مختلف صفرا (صفر، 0/3، 0/5، 1 و 1/5 درصد) در قالب طرح آماری فاکتوریل کاملاً تصادفی و اثر بازدارندگی به روش چاهک در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی بررسی و با نمونه‌های شاهد مقایسه شد. نتایج نشان داد که اینولین استخراجی می‌تواند بر افزایش مقاومت دو لاکتوباسیلوس به نمک‌های صفراوی موثر باشد. در عین حال با افزایش غلظت صفرا از این اثر کاسته شد و زنجیره‌های بلندتر اینولین اثر کمتری از گلوکز داشتند. با وجود اینکه گلوکز دارای بازدارندگی بیشتری بر اشرشیاکلی بود، اینولین کاسنی و استاندارد نیز بازدارندگی قابل قبولی داشتند. اینولین سیب‌زمینی‌ترشی با بالاترین درجه پلیمریزاسیون کمترین اثرات را نشان داد.
کلیدواژه‌ها
مهدی زاده، م. و اسکندری، س. 1389. اشریشیاکلی (دسته‌بندی، ویژگی‌ها، بیماری‌ها و شناسائی در مواد غذائی). چاپ اول، انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی تهران.
حسینی نژاد، م. نهاردانی، م. و الهامی راد، ا. ح. 1391. ارزیابی و مقایسه کیفی اینولین استخراجی از کاسنی بومی ایران با اینولین حاصل از سایر منابع. نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 37:1-44.
همایونی راد، ع. 1387. خواص سلامت بخش غذا های فراسودمند- پروبیوتیک، پری بیوتیک و سین بیوتیک. چاپ اول، انتشارات دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تبریز، ص: 156.
Alistair, M. S., Phillips, G., & Williams, A. 2006. Food polysaccharides and their applications. CRC Press, UK.
Association of Official Methods analysis (AOAC). 2000. Determination of ash by gravimetric method. Method 945.46. 17th ed. Washington DC: AOAC.
Brink, M., Todorov, S. D., Martin, J. H., Senekal, M., & Dicks, L. M. T. 2006. The effect of prebiotics on production of antimicrobial compounds, resistance to growth at low pH and in the presence of bile, and adhesion of probiotic cells to intestinal mucus. Journal of Applied Microbiology, 100: 813–820.
Bosscher, D., Van Loo, J., & Franck, a. 2006. Inulin and oligofructose as prebiotics in the prevention of intestinal infections and diseases. Nutrition Research Reviews, 19: 216–226.
Choi, H. Y., Rye, H. K., Park, K. M., Lee, E. G., Kim, S. W., & Choi, E. S. 2012. Direct lactic acid fermentation of Jerusalem artichoke tuber extract using Lactobacillus paracasei without acidic or enzymatic inulin hydrolysis. Bioresource Technology, 114: 745-747.
Drago, L., Gismondo, M. R., Lombardi, A., Haen, C. H., & Gozzini, L. 1997. Inhibition of in vitro growth of enteropathogens by new Lactobacillus isolated of human intestinal origin. FEMS Microbiology Letters, 153: 455-463.
Fooks, L. J., & Gibson, G. R. 2002. In vitro investigations of the effect of probiotics and prebiotics on selected human intestinal pathogens. FEMS Microbiology Ecology, 39: 67-75.
Gibson, G. R., & Roberfroid, M. B. 1995. Dietary modulation of the human colonic microflora: introducing the concept of prebiotics. Journal of Nutrition, 125: 1401-1412.
Hernandez, H. O., Muthaiyan, A., Moreno, F. J., Montilla, A., Sanz, M. L., & Ricke, S.C. 2012. Effect of prebiotic carbohydrates on the growth and tolerance of lactobacillus. Journal of Food Microbiology, 30: 355-361.
Huang, y., & Adams, M. C. 2004. In vitro assessment of the upper gastrointestinal tolerance of potential probiotic dairy propionibacteria. International Journal of Food Microbiology, 91: 253-260.
Huebner, J., Wehling, R. L., & Hutkins, R. W. 2007. Functional activity of commercial prebiotics. International Dairy Journal, 17: 770–775.
Ibrahim, S. A., Yang, H., & Seo, C. W. 2008. Antimicrobial activity of Lactic acid and copperon growth of Salmonella and Escherichia coli O157:H7 in laboratory medium and carrot juice. Food Chemistry, 109: 137–143.
Kay, D., & Fricker, C. 1997. Coliforms and E. Coli: Problems or Solution?. The Royal Society Chemistry, Cambridge.
Khalil, R., Mahrous, H., El-Hlafawy, K., Kamaly, K., & Franks, J., El Soda, M. 2007. Evaluation of the probiotic potential of Lactic acid bacteria isolated from faeces of breast-fed infants in Egypt. African Journal of Biotechnology, 6(7): 939-949.
Kolida, S., & Gibson, G. R. 2007. Prebiotic capacity of inulin-type fructans. The Journal of Nutrition, 137: 2503-2506.
Kolida, S., Tuohy, K., & Gibson, G. R. 2002. Prebiotic effects of inulin and oligofructose. British Journal of Nutrition, 87 (Suppl. 2): 193–197.
Lin, W. H., Yu, B., Jang, S. H., & Tsen, H. Y. 2007. Different probiotic properties for Lactobacillus fermentum strains isolated from swine and poultry. Anaerobe, 13: 107–113.
Lingyun, W., Jianhua, W., Xiaodong, Z., Da, T., Yalin, Y., Chenggang, C., Tianhua, F., & Fan, Z. 2007. Studies on the extracting technical conditions of inulin from Jerusalem artichoke tubers. Journal of Food Engineering, 79: 1087–1093.
Matu, M. N., Orinda, G. O., Njagi, E. N. M., Cohen, C. R., & BuKusi, E. A. 2010. In vitro inhibitory activity of human vaginal lactobacilli against pathogenic bacteria associated with bacterial vaginosis in Kenyan women. Anaerobe, 16: 210-215.
Michida, H., Tamalampudi, S., Pandiella, S. S., Webb, C., Fukuda, H., & Kondo, A. 2006. Effect of cereal extracts and cereal fiber on viability of Lactobacillus Plantarum under gastrointestinal tract conditions. Biochemical Engineering Journal, 28: 73–78.
Molina, L. D., Navarro-Martı´nez, M. D., Melgarejo, F. R., Hiner, A. N.P., Chazarra S., & Guez-Lopez, J. N. R. 2005. Molecular properties and prebiotic effect of inulin obtained from artichoke (Cynara Scolymus L.). Journal of Phytochemistry, 66: 1476–1484.
Nadal, E. S., Sayas-Barberá, E., Fernández-López, J., & Pérez-Alvarez, J. A. 2010. Food Formulation to Increase Probiotic Bacteria Action or Population. . P. 335-351. In R. Watson & V. R. Preedy. (ed.) Bioactive Foods in Promoting Health: Probiotics and Prebiotics. Part 22. Elsevier Inc.
Nira, k. H., Suzuki, C., Sasaki, K., Kobayashi, M., & Mizumachi, K. 2010. Survival of a Lactococcus Lactis strain varies with its carbohydrate preference under in vitro conditions simulated gastrointestinal tract. International Journal of Food Microbiology, 143: 226–229.
Noriega, L., Gueimonde, M., Sanchez, B., Margolles, A., & De los Reyes-Gavilan, C. G. 2004. Effect of the adaptation to high bile salts concentrations on glycosidic activity, survival at low pH and cross-resistance to bile salts in bifidobacterium. International Journal of Food Microbiology, 94(1): 79-86.
Olivares, M., Diaz-Ropero, M.P., Martin, R., Rodriguez, J.M., & Xaus, J. 2006. Antimicrobial potential of four Lactobacillus strains isolated from breast milk. Journal of Applied Microbiology, 101: 71-79.
Pan, X., Wu T., Zhang, L., Cai, L., & Song, Z. 2009. Influence of oligosaccharides on the growth and tolerance capacity of Lactobacilli to simulated stress environment. Letters in Applied Microbiology, 48: 362–367.
Paseephol, T., Small, D., & Sherkat, F. 2007. Process optimization for fractionating Jerusalem artichoke fructans with ethanol using response surface methodology. Journal of Food Chemistry, 104: 73–80.
Paseephol, T. 2008. Characterisation of prebiotic compounds from plant sources and food industry wastes: inulin from Jerusalem artichoke and Lactulose from milk concentration permeate. PhD Thesis, RMIT University, School of Applied Sciences– Food Science. Australia.
Patel, H. M., Pandiella, S. S., Wang, R. H., & Webb, C. 2004. Influence of malt, wheat, and barley extracts on the bile tolerance of selected strains of Lactobacilli. Journal of Food Microbiology, 21: 83–89.
Perrin, S., Grill, J. P., & Schneider, F. 2000. Effects of fructooligosaccharides and their monomeric components on bile salt resistance in Three Species of Bifidobacteria. Journal of Applied Microbiology, 88: 968-974.
Pompei, A., Cordisco, L., Raimondi, S., Amaretti, A., Pagnoni, U. M., Matteuzzi, D. & Rossi, M. 2008. In vitro comparison of the prebiotic effects of two inulin-type fructans. Anaerobe, 14: 280-286.
Rodriguez, E., Arques, J. L., Rodriguez, R., Peiroten, A., Landete, J. M., & Media, M. 2012. Antimicrobial properties of probiotic strains isolated from breast-fed infants. Journal of Functional Foods, 4: 542-551.
Ronka, E., Malinen, e., Saarela, m., Koski, M. R., Aarnikunnas, J., & Pavala, A. 2003. Probiotic and milk technological properties of Lactobacillus brevis. International Journal of Food Microbiology, 83: 63-74.
Rossi, M., Corradini, C., Amaretti, A., Nicolini, M., Pompei, A., Zanoni, S., & Mateuzzi, D. 2005. Fermentation of fructooligosaccharides and inulin by Bifidobacteria: a comparative study of pure and fecal cultures. Applied and Environmental Microbiology, 71: 6150-6158.
Rushdy, A. A., & Gomaa, E. Z. 2012. Antimicrobial compounds produced by probiotic Lactobacillus brevis isolated from dairy products. Annals of Microbiology, 63: 81-90.
Su, P., Henriksson, A., & Mitchell, H. 2007. Selected prebiotics support the growth of probiotic mono-cultures in vitro. Anaerobe, 13: 134-139.
Tungland, B. C., 2000. Inulin- a comprehensive scientific review. Available at http://members.shaw.ca/duncancrow/inulin_review.html
Vernazza, C. L., Rabiu, B. A., & Gibson, G. R. 2006. Human colonic microbiology and the role of dietary intervention: introduction to prebiotics. P. 1-28. In G. R. Gibson., & R. A. Rastall. (ed.). Prebiotics: Development and Application. John Wiley & Sons, Ltd.
Vinderola, C.G. & Reinheimer, J.A. 2003. Lactic acid starter and probiotic bacteria: a comparative in vitro study of probiotic characteristics and biological barrier resistance. Food Research International, 36: 895-904.
Voragen, A. G. J. 1998. Technological aspects of functional food-related carbohydrates. Trends in Food Science & Technology, 9: 328-335.
Wang, Y. 2009. Prebiotics: present and future in food science and technology. Food Research International, 42: 8-12.
)
دوره 2، شماره 4
اسفند 1392صفحه 311-322
- تاریخ دریافت: 18 خرداد 1392
- تاریخ بازنگری: 13 دی 1392
- تاریخ پذیرش: 20 دی 1392
ارسال نظر در مورد این مقاله