فهرست مطالب

applied food biotechnology - Volume:4 Issue: 3, Summer 2017

applied food biotechnology
Volume:4 Issue: 3, Summer 2017

  • تاریخ انتشار: 1396/05/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • ندا ملاخلیلی، امیر محمد مرتضویان*، سارا سهراب وندی، آدریانو جی دی کروز، رضا محمدی صفحات 123-132
    سابقه و هدف
    در حال حاضر، پروبیوتیکها به واسطه اثرشان بر سلامتی، در مواد غذایی فرایند شده یا مکمل های غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. بازارهای پروبیوتیک سهم قابل توجهی در صنعت غذا یا دارو دارند. بنابراین در این مقاله، مکملهای دارویی و فرآورده های غذایی حاوی ریززنده های پروبیوتیک از جنبه های گوناگون نظیر ویژگی های فراسودمندی، کارایی، حسی و اقتصادی بررسی می شوند.
    یافته ها و
    نتیجه گیری
    اثر دریافت پروبیوتیک ها از طریق فرآورد ه های غذایی یا مکمل های دارویی از دو جنبه پذیرش مصرف کننده و کارایی درمان یکسان نیست. به نظر می رسد که دیدگاه مصرف کننده در پذیرش یک فرآورده تحت تاثیر اثرات تغذیه ای، فراسودمندی، سلامتی بخشی و اقتصاد تغذیه ای آن قرار می گیرد.
    تعارض منافع: نویسندگان اعلام می دارند که هیچ تضاد منافعی وجود ندارد.
    کلیدواژگان: غذا، و ها، ها
  • نفیسه سادات فروتن، فاطمه تابنده*، مهوش خدابنده، ناهید مژگانی، امیر مقصودی، میثم مرادی صفحات 133-142
    سابقه و هدف
    باکتری های پروبیوتیک برای داشتن اثرات سودمند سلامتی بخش، باید به تعداد مشخص به محل اثرشان برسند .پوشینهدارسازی بهطور قابل ملاحظهای، زندهمانی پروبیوتیک ها در شرایط شبیه سازی شده معده را در مقایسه با سلول های آزاد افزایش می دهد .هدف از این مطالعه شناسایی و ارزیابی سویه ای با پتانسیل پروبیوتیکی، با استفاده از فرایند پوشینه- سازی بهوسیله حاملهای جدید است تا قابلیت زنده مانی در شرایط شبیه سازی شده معده بهبود یابد.
    مواد و روش ها
    سویه بومی لاکتوباسیلوس از ماست جداسازی و پس از انجام آزمون های زیست شیمی و مولکولی، به عنوان لاکتوباسیلوس کازئی ثبت شد و ویژگی NCBI شناسایی و در پایگاه داده های PM01 های پروبیوتیکی آن در کنار اثبات پروبیوتیک بودن سویه های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و ATCC 43556 لاکتوباسیلوس رامنوسوس مورد بررسی قرار گرفت .مقاومت به اسید و نمک های صفراوی، ATCC 746 چسبندگی به سلول های .و مقاومت آنتی بیوتیکی مورد ارزیابی قرار گرفت Caco-2 لاکتوباسیلوس کازئی به روش اکستروژن با آلژینات، کیتوزان و پلی ساکارید PM01 های شاخهدار طبیعی )پکتین، صمغ عربی و کتیرا ( پوشینهدار شد .بازده پوشینه دارسازی، فعالیت اسیدزایی و زنده مانی لاکتوباسیلوس کازئی pH در PM01 شبیه سازی شده معده تعیین گردید.
    یافته ها و
    نتیجهگیری
    براساس نتایج به دست آمده، هر سه سویه میتوانند به عنوان پروبیوتیکهای بالقوه در نظر گرفته شوند و انتخابهای مناسبی برای ارزیابی های بعدی برون تن و درون تن می باشند .نتایج نشان داد زندهمانی سلول های لاکتوباسیلوس کازئی ریزپوشینهدارشده هنگام گرمخانهگذاری در شرایط شبیه سازی PM01 در مقایسه با سلول pH شده p ) های آزاد به طور معنی داری افزایش یافت (. پس سویه بومی ≤0.05 لاکتوباسیلوس کازئی به شکل ریز پوشینهدار شده میتواند به عنوان یک سویه پروبیوتیک کارآمد برای PM01 استفاده در فرآورده های شیر معرفی شود.
    تعارض منافع: نویسندگان اعلام می کنند که هیچ تعارض منافعی وجود ندارد.
    کلیدواژگان: زیر پوشینه دارسازی، اکستروژن، پروبیوتیک، لاکتوباسیلوس
  • مه ویش یوسف، یاسیر رحمان*، شهیدا هاسنیان صفحات 143-154
    سابقه و هدف
    هدف از این مطالعه مقایسه فلور میکروبی اندوفیتیک ارقام گوناگون گندم است تا بررسی شود که آیا رقمی دارای راندمان بهتر و باکتری های افزایش دهنده برتر رشد گیاهی میباشد .چنین باکتری هایی در زیست فناوری غذایی بهعنوان افزایش دهنده رشد محصول مفید می باشند.
    مواد و روش ها
    .سه رقم گندم (Lasani و Faisalabad ،Seher) انتخاب شدند، رقم Seher برترین رقم بود. باکتری های اندوفیتیک از هیستوسفیر برگها و ریشه ها در مراحل گوناگون رشد گیاه جدا شدند .باکتری های جدا شده از نظر فعالیت افزایش دهندگی رشد گیاه مورد بررسی قرار گرفتند .اغلب اندوفیتهای تمام سه واریته تثبیت کننده ازت در مدت رشد گیاه بودند .بهترین نتیجه بهدست آمده از باکتری های جدا شده از طریق توالی ژن 16S rRNA شناسایی شدند .آزمون آماری با استفاده از نرم افزار مایکروسافت اکسل 2013 انجام شد .تمام آزمونها در سه تکرار انجام شد.
    نتیجهگیری
    اندوفیتهای رقم SHHP1 بیشترین توانایی در افزایش رشد گیاهی را نشان داد .در میان Seher یافته ها وبیشترین میزان تولید آوکسین در ایزوله Seher اندوفیتهای جوانه، ایزوله 51/9 - و تا میزان 3 میکروگرم در میلی لیتر را نشان داد .باکتری هایی که توانایی افزایش رشد قابل توجهی را نشان دادند، از شناسایی شدند .گونه های باسیلوس، پروتئوباکترها و اکتینوباکترها باکتری های غالب 16S rRNAطریق توالی بودند که تمام صفات افزایش رشد گیاه را از خود بروز دادند .نتیجهگیری می شود که یکی از دلایل رشد و در مقایسه با دو رقم دیگر، دارابودن اندوفیت های افزایش دهنده برتر رشد گیاهی Seherراندمان بهتر رقم می باشد .نتایج بررسی امکان کاربرد ایزوله های انتخابی برای افزایش رشد گندم و نیز افزایش بهره وری کشاورزی را تأیید می کند .کاربرد چنین باکتری هایی برای افزایش راندمان گندم می تواند مفید باشد و در زیست فناوری می تواند کمک کند.
    کلیدواژگان: آوکسین، اندوفیت ها، تولید HCN، تثبیت ازت، باکتری های PGP، انحلال فسفات، گندم
  • محبوبه اکسیری، لیلا ناطقی*، انوشه رحمانی صفحات 155-165
    سابقه و هدف
    اخیرا تقاضا برای مصرف فرآورده های غیرلبنی پروبیوتیکی به علت نداشتن لاکتوز و کلسترول رو به افزایش است. نوشیدنی های حاوی گیاهان دارویی اثرات مفید بسیاری بر سلامتی انسان دارند. مشکلات عمده نوشیدنی های غیرلبنی پروبیوتیکی نداشتن مواد مغذی برای رشد پروبیوتیک ها و طعم بد محصول است. هدف این تحقیق تولید نوشیدنی پروبیوتیک حاوی گیاهان دارویی با خواص فیزیکوشیمیایی، قابلیت زنده مانی و حسی مطلوب بوده است.
    مواد و روش ها
    هدف از این تحقیق تولید نوشیدنی پروبیوتیک با عصاره گیاهی بیدمشک و عصاره گیاهی گل گاو زبان ( برای هر عصاره به تنهایی یا با هم 1-wv 5/0%)، لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس رامنوسوس (1-CFU ml 108) به تنهایی و به صورت مخلوط آنها بود. گلوکز و پودر آب پنیر (28/0%) به عنوان منبع غذایی برای پروبیو تیک ها و آب سیب (20 و 30 درصد) برای بهبود طعم نوشیدنی به آن اضافه شدند. میزان گلوکز تنظیم شد تا بریکس به 13 گرم در 100 گرم برسد. اسید آسکوربیک (5/0%) برای بهبود شرایط کم هوا دوست ها (micro-aerophilic) مورد استفاده قرار گرفت. pH، اسیدیته، قند گلوکز، قابلیت زنده مانی باکتری های پروبیوتیک و خواص حسی در مدت 28 روز نگهداری در دمای °C4 مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها و
    نتیجه گیری
    بر اساس نتایج به دست آمده تیمار حاوی لاکتوباسیلوس کازئی، بیدمشک، گل گاو زبان و30 درصد آب سیب بیشترین قابلیت زنده مانی را داشت و تیمار لاکتوباسیلوس رامنوسوس، بیدمشک، گل گاو زبان و آب سیب 30 دزصد به علت داشتن بیشترین امتیاز پذیرش کلی،pH مناسب و عدد اسیدی مناسب به عنوان بهترین تیمار انتخاب شد.
    تعارض منافع: نویسندگان اعلام می کنند که هیچ تعارض منافعی وجود ندارد
    کلیدواژگان: پروبیوتیک، لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس رامنوسوس، بیدمشک، گل گاو زبان
  • ابراهیم شرفی، علی دهستانی، جمشید فرمانی*، علی پاکدین پاریزی صفحات 167-178
    سابقه و هدف
    کلروفیلاز هیدرولیز کلروفیل به کلروفیلید و فیتول را کاتالیز می کند. اخیرا چندین کاربرد شامل حذف کلروفیل از روغن های گیاهی، استفاده در شوینده های لباس و تولید کلروفیلید برای کلروفیلاز توصیف شده است. با این حال، اطلاعات کمی درباره ویژگی های بیوشیمیایی کلروفیلازها وجود دارد.
    مواد و روش ها
    35 توالی پروتئینی کلروفیلاز از پایگاه داده مرکز ملی اطلاعات زیست فناوری به دست آمد .همه توالی ها از نظر دامنه های حفظ شده، روابط تبارژنگانی (phylogenetic) و ویژگی های بیوشیمیایی با استفاده از ابزارهای زیست داده ورزی (Bioinformatic) آنالیز شدند.
    یافته ها و
    نتیجه گیری
    ساختار کلی دمین کلروفیلازها متشکل از دمین ابرخانواده استرازها/لیپازها در طول توالی کامل آنها و دمین خانواده آلفا/بتا هیدرولازها در طول قسمت میانی توالی آنها بود. کلروفیلازهای گیاهی قابل طبقه بندی در 4 گروه تبارژنگانی بودند. وزن ملکولی و pH به ترتیب در محدوده 32/65-37/77 کیلودالتون و 97/8-80/4 بود. پایدارترین کلروفیلاز احتمالا مربوط به Malus domestica می باشد. پیش بینی شد کلروفیلازهای Solanum pennellii،Triticum aestivum ،Triticum urartu ، Arabidopsis lyrata،Pachira macrocarpa ، Prunus mume و Malus domesticaدر هنگام بیش بیان در E. coli محلول باشند و همچنین کلروفیلازهای Beta vulgaris و Chenopodium album پیوند دی سولفیدی تشکیل ندهند. پیش بینی شد کلروفیلازهای Jatropha curcas، Amborella trichopod، Setaria italica،Piper betle ، Triticum urartuو Arabidopsis thaliana به شکل غیر گلیکوزیله تولید شوند.
    تعارض منافع: نویسندگان اعلام می کنند که هیچ تعارض منافعی وجود ندارد.
    کلیدواژگان: زیست داده ورزی، کلروفیلاز، تبارژنگانی، ویژگی های بیوشیمیایی
|
  • Neda Mollakhalili Meybodi, Amir Mohammad Mortazavian *, Sara Sohrabvandi, Adriano G. Da Cruz, Reza Mohammadi Pages 123-132
    Background And Objective
    Currently, probiotics are mainly used in processed foods or nutritional supplements mainly due to their impact on health. The probiotic markets have a considerable share either in food or drug industry. In this article, drug supplements and food products containing probiotic microorganisms are considered in a comparative approach from different aspects including functional, efficacy, hedonistic and economical.
    Results and
    Conclusion
    However, the impact of ingesting probiotics via food products or drug supplements is not actually the same from consumer’s point of view as well as from clinical efficacy. Consumer attitudes appear to be reflected in expectations on nutritional, functional and health effects side and also from the point of nutrition economics.
    Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
    Keywords: Food, Probiotics, Dietary supplement
  • Nafiseh Sadat Foroutan *, Fatemeh Tabandeh, Mahvash Khodabandeh, Naheed Mojgani, Amir Maghsoudi, Meisam Moradi Pages 133-142
    Background And Objective
    Probiotics have to reach their site of action in certain numbers in order to exhibit positive health effects. Encapsulation has shown remarkable enhancing effects on probiotic survival in simulated gastric conditions compared to free bacteria. The purpose of this study was identification and evaluation of a potential probiotic strain using encapsulation process by new carriers in order to improve probiotic viability during in vitro simulated conditions.
    Material and
    Methods
    A native Lactobacillus was isolated from yogurt, identified as Lactobacillus casei PM01 (NCBI registered) and analyzed for probiotic properties alongside established probiotic strains of Lactobacillus acidophilus ATCC 43556, and Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469. Acid and bile resistance, adhesion to Caco-2 cells and antibiotic resistance were evaluated. Lactobacillus casei PM01 was encapsulated with alginate, chitosan and natural branched polysaccharides (pectin, tragacanth gum and gum Arabic) by using extrusion technique. Encapsulation efficiency, acidification activity and viability of entrapped Lactobacillus casei PM01 in simulated gastric pH were determined.
    Results and
    Conclusion
    Based on the results, all the three strains could be considered as potential probiotics, and are good candidates for further in vitro and in vivo evaluation. The results showed that the survival of encapsulated Lactobacillus casei PM01 was significantly (p≤0.05) increased when it was incubated in simulated gastric pH. It can be concluded that indigenous Lactobacillus casei PM01 in encapsulated form is introduced as an efficient probiotic strain for using in dairy products.
    Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
    Keywords: Encapsulation, Extrusion, Lactobacillus, Probiotic
  • Mehwish Yousaf, Yasir Rehman*, Shahida Hasnain Pages 143-154
    Background And Objective
    The purpose of this study was to compare the endophytic microbial flora of different wheat varieties to check whether a better yielding variety also harbours superior plant growth promoting bacteria. Such bacteria are helpful in food biotechnology as their application can enhance the yield of the crop.
    Material and
    Methods
    Three wheat varieties (Seher, Faisalabad and Lasani) were selected, Seher being the most superior variety. endophytic bacteria were isolated from the histosphere of the leaves and roots at different growth phases of the plants. The isolates were analyzed for plant growth promoting activities. Isolates giving best results were identified through 16S rRNA gene sequencing. Statistical analysis was done using Microsoft Excel 2013. All the experiments were conducted in triplicates.
    Results and
    Conclusion
    The endophytes of Seher variety showed maximum plant growth promoting abilities. Among the shoot endophytes, the highest auxin production was shown by Seher isolate SHHP1-3 up to 51.9μg ml-1, whereas in the case of root endophytes, the highest auxin was produced by SHHR1-5 up to 36 μg ml-1. The bacteria showing significant plant growth promoting abilities were identified by 16S rRNA sequencing. Bacillus, Proteobacteria and Actinobacteria species were the dominant bacteria showing all the traits of plant growth promotion. It can be concluded that Seher variety harbours superior plant growth promoting endophytes that must be one of the reasons for its better growth and yield as compared to the other two varieties. The investigated results support possible utilization of the selected isolates in wheat growth promotion with respect to increase in agro-productivity. The application of such bacteria could be useful to enhance wheat yield and can help in food biotechnology.
    Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
    Keywords: Auxin, Endophytes, HCN production, Nitrogen fixation, PGP bacteria, Phosphate solubilization, Wheat
  • Mahbobeh Eksiri, Leila Nateghi *, Anosheh Rahmani Pages 155-165
    Background And Objective
    Nowadays, due to the lack of lactose and cholesterol, demand for consumption of non-dairy probiotic products is increasing. Probiotic drinks mixed with medicinal plant have great beneficial effect on human health. The main problems of non-dairy probiotic drinks are lack of nutrients for the growth of probiotics and bad taste of the product. The aim of this study was to produce a probiotic medicinal plant drink with favorable physicochemical, viability and sensory properties.
    Material and
    Methods
    Probiotic drink prepared by Pussy willow and Echium amoenum extract (0.5 % w v-1, for each extract or together), Lactobacillus casei and Lactobacillus rhamnosus (108 CFU ml-1), individually and their combination. Glucose and whey powder (0.2%) were used as a source of nutrition for the probiotics, and apple juice (20 and 30%) was added to improve the taste of drink. The level of glucose was adjusted to reach the brix of 13 g100 g-1. Ascorbic acid (0.05%) was used to improve micro-aerophilic conditions. The pH, acidity, glucose and viability of probiotic bacteria as well as the sensory properties of the prepared drink were investigated during 28 days at 4°C.
    Results and
    Conclusion
    Based on the results, the treatment containing L. casei, Pussy willow, Echium amoenum and 30% apple juice due to the highest probiotic viability and the treatment containing Lactobacillus rhamnosus, Pussy willow, Echium amoenum and 30% apple juice because of higher total acceptance score, proper pH and acidity values were selected as the best treatments.
    Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
    Keywords: Echium amoenum, Pussy willow, Probiotic, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus
  • Ebrahim Sharafi, Ali Dehestani, Jamshid Farmani, Ali Pakdin Parizi Pages 167-178
    Background And Objective
    Chlorophyllase catalyzes the hydrolysis of chlorophylls to chlorophyllide and phytol. Recently, several applications including removal of chlorophylls from vegetable oils, use in laundry detergents and production of chlorophyllides have been described for chlorophyllase. However, there is little information about the biochemical characteristics of chlorophyllases.
    Material and
    Methods
    35 chlorophyllase protein sequences were obtained from the National Centre for Biotechnology Information database. All of the sequences were analyzed using bioinformatics tools for their conserved domain, phylogenetic relationships and biochemical characteristics.
    Results and
    Conclusion
    The overall domain architecture of chlorophyllases consisted of the esterases/lipases superfamily domain over their full length and the alpha/beta hydrolase family domain over the middle part of their sequences. Plant chlorophyllases could be classified into 4 clades. Molecular weight and pI of the chlorophyllases ranged 32.65-37.77 kDa and 4.80-8.97, respectively. The most stable chlorophyllase is probably obtained from Malus domestica. Chlorophyllases form Solanum pennellii, Triticum aestivum, Triticum urartu, Arabidopsis lyrata, Pachira macrocarpa, Prunus mume and Malus domestica were predicted to be soluble upon overexpression in Escherichia coli, Beta vulgaris and Chenopodium album chlorophyllases were predicted to form no disulfide bond. Chlorophyllases from Jatropha curcas, Amborella trichopod, Setaria italica, Piper betle, Triticum urartu and Arabidopsis thaliana were predicted to be in non-N-glycosylated form.
    Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
    Keywords: Bioinformatics, Biochemical characteristics, Chlorophyllase, Phylogenetic
  • Alireza Chackoshian Khorasani, Seyed Abbas Shojaosadati Page 179
    Background And Objective
    Increasing survivability of probiotics in low pH juices and in gastrointestinal conditions is important for probiotic food industry. Nanofibers can reinforce the structure of entrapment matrices protecting probiotics in harsh conditions. This study investigated pectin-based bionanocomposites improved with nanochitin, nanolignocellulose and bacterial nanocellulose to introduce a prebiotic gastrointestinal-resistant matrix for enhancing the survival of Bacillus coagulans as a probiotic.
    Material and
    Methods
    The bionanocomposites with various compositions were designed using mixture design method. These were fabricated based on cross-linking of calcium ions with pectin for entrapment of Bacillus coagulans. The survivability of probiotic was evaluated at 4°C or 25°C over a 5-week storage in peach juice and under simulated gastrointestinal conditions.
    Results and
    Conclusion
    The prebiotic score of the pectin-nanochitin-nanolignocellulose (50:25:25% w w-1) was determined as 1.36. The survivability of Bacillus coagulans entrapped within the pectin-nanochitin-nanolignocellulose matrix was ~65% under gastrointestinal treatment. The surface structure of the matrix was relatively smooth coherent, compact and wrinkled due to the three-dimensional arrangement of the nanofibers of chitin and lignocellulose incorporated within pectin. The highest survivability of the entrapped bacteria was ~68% compared to the survivability of the free cell (~53%) at the end of 5-week storage period. After 21 day storage in the juice, the survivability of the entrapped bacteria treated under sequential digestion was ~58% as compared to that of the free cell (~43%). The present findings proposed a promising prebiotic matrix to protect probiotics in low pH fruit juice and the gastrointestinal tract
    Keywords: Bacillus coagulans ▪ Nanochitin ▪ Nanolignocellulose ▪ Pectin ▪ Synbiotic juice