فهرست مطالب
مجله میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی
سال هفتم شماره 3 (پاییز 1400)
- تاریخ انتشار: 1400/10/27
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-13
امروزه باکتریهای پروبیوتیک مانند لاکتوباسیلوسها بهعنوان یکی از عوامل پیشگیریکننده ابتلا به بسیاری از بیماریها از جمله سرطان شناخته شدهاند. هدف از این مطالعه مقایسه سم میکروسیستین و باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوسپاراکازیی بهطور جداگانه و همزمان در درمان رده سلول سرطانA549آدنوکارسینومای ریه بود. در این مطالعه، ابتدا عصارهسلولی لاکتوباسیلوسپاراکازیی در غلظت مورد نظر و سپس نمونه آماده سم میکروسیستین تهیه شد. در ادامه اثرات سمیت سلولی عصاره سلول باکتری و سم میکروسیستین بر ردهسلولی سرطانیA549 در مدت زمان 24 ساعت با روشMTT بررسی شد. همچنین، میزان بیان ژنهای آپوپتوزیBax وBcl2 در ردهسلولی A549با استفاده روشReal Time PCR بررسی شد. نتایج نشان داد میزان بیان ژنBax در تیمارهای میکروسیستین و میکروسیستین به همراه عصاره کشتباکتری لاکتوباسیلوسپاراکازیی نسبت به میزان بیان ژن رفرنس(GAPDH) افزایش معنیدارPداشته است بهطوریکه این افزایش بیان به مقدار 2/6 و 4/45 برابر بیان ژن رفرنس بوده است. در عینحال، بیان ژنBax در تیمار سلول با عصاره باکتری، علیرغم افزایش یک برابری، معنیدارPنبوده است. میزان بیان ژنBcl-2 در تمامی تیمارها نسبت به بیان ژن رفرنس کاهش داشت، بهطوریکه در تیمار سلول با میکروسیستین، عصاره کشتباکتری و ترکیب هر دو ماده میزان بیان به ترتیب 2/2 ، 1/27 و 3/2 برابر کاهش داشت. از این سه تیمار، کاهش بیان ژنBcl-2، در تیمار همزمان سلول با میکروسیستین و عصاره کشتباکتری معنیدارPبوده است. بنابراین، میتوان نتیجهگرفت عصاره کشتباکتری لاکتوباسیلوسپاراکازیی به تنهایی قابلیت القای فرایند آپوپتوز را در سلولهای تحت تیمار ندارد، اما ترکیب آن با سم میکروسیستین این فرایند را القا میکند.
کلیدواژگان: میکروسیستین، پروبیوتیک، لاکتوباسیلوس پاراکازئی، آدنوکارسینومای ریه، رده سلولی A549 -
صفحات 14-26
باکتری های اسید لاکتیک بهعنوان کشت آغازگر جهت تولید محصولات لبنی تخمیری استفاده میشوند. شناسایی و بررسی ویژگی های تکنولوژیکی و ضدمیکروبی این باکتری ها میتواند امکان استفاده های صنعتی آن ها را فراهم آورد. هدف از این پژوهشبررسی ویژگی های تکنولوژیکیو ضدمیکروبی سویهلاکتوباسیلوس برویسجدا شده از پنیر خیکیمی باشد. بنابراین، پس از انجام آزمون گرم و تست کاتالاز، شناسایی مولکولی سویه مورد نظر با استفاده از پرایمرهای عمومی FYM27و R1492 انجام شد. ویژگی های تکنولوژیکی مختلف سویه میکروبی از قبیل تولید اگزوپلی ساکارید، فعالیت پروتیولیتیک، لیپولیتیک، تولید اسید، زنده مانی تحت شرایط یخچال و فعالیت اتولیتیکی آن بررسی شد. فعالیت ضدمیکروبی به روش نقطهگذاری بر پاتوژن های شاخص غذایی بررسی شد. نتایج نشان داد سویه لاکتوباسیلوس برویسgp104، توانایی تولید اگزوپلیساکارید را بهعنوان متابولیت ثانویه دارد؛ اگرچه فعالیت پروتیولیتیکی و لیپولیتیکی از خود نشان نداد. باکتری لاکتوباسیلوس برویس در دمای ºC15بعد از h72 به 4/6=pHرسید. در حالیکه این زمان برای دماهای C°24 و 37 به ترتیب، h48 و 24 بود. نتایج نشان داد در روز هفتم نگهداری این سویه در دمای یخچال، تعداد آن تقریبا معادل با مقدار تلقیح شده اولیه بود. اما بعد از گذشت 14 روز Log CFU/ml 1/5و بعد از گذشت 21 روز حدود Log CFU/ml2 از تعداد آن کاهش یافت. همچنین، میزان اتولیز باکتری لاکتوباسیلوس برویس 53 درصد محاسبه شد. قطر هاله عدم رشد برای باکتریهای انتروباکترایروژنزسالمونلاتیفیاستافیلوکوکوساپیدرمیدیس و لیستریااینوکوا، بهترتیب، mm 11/30، 10/10، 22/40 و 19/50 بود. باتوجه به پتانسیل تکنولوژیکی مطلوبی که جدایه لاکتوباسیلوس برویس از خود نشان داد، می توان از این سویه بهعنوان کشت مکمل در فراورده های تخمیری استفاده کرد.
کلیدواژگان: لاکتوباسیلوس برویس، فعالیت اتولیتیکی، اگزوپلی ساکارید، اسیدیفیکاسیون -
صفحات 27-38
امروزه برای کنترل فعالیتهای باکتریهای مقاوم ضرورت نیاز به استراتژیهای جدید بیشازپیش احساس میشود. در این زمینه یک رویکرد بسیار امیدوارکننده استفاده از علم نانومواد میباشد و دانشی که در زمینه بیوسنتز نانومواد رو به گسترش است باید بهعنوان یک استراتژی جهانی در نظر گرفته شود. هدف از این پژوهش ارزیابی خواص آنتیباکتریال نانوذره اکسید مس بیوسنتتیک بر بیان ژن AmpCدر سودوموناسآیروجینوزا بود. تعداد 10 نمونه سودوموناسآیروجینوزا از مراکز بالینی شهرستان خرمآباد در سال 1399 جمعآوری و بر اساس آزمونهای بیوشیمیایی تعیین هویت شد. پس از تیمار سویههای MDRبا حداقل غلظت مهاری نانوذره اکسید مس، میزان بیان ژن AmpCبا استفاده از روش Real-time PCRارزیابی شد. پس از اعمال اثر نانوذره اکسید مس بیوسنتتیک بر بیان ژن AmpCو محاسبات صورتگرفته بهوسیله MICو آزمون آماری ANOVA way One- Tukey مشخص شد که نانوذره اکسید مس دارای اثر مهارکنندگی بر بیان ژنهای AmpCنمونههای سودوموناسآیروجینوزا میباشد. اهداف این پژوهش در استفاده از فناوری نانو بهعنوان ابزاری جدید برای مقابله با چالشهای فعلی در زمینه درمان بیماریهای عفونی و مقاومتهای آنتیبیوتیکی متمرکز شد؛ بنابراین، برای استفاده ایمنتر از این تکنولوژی نوپا آزمایشهای بالینی و پژوهشهای بیشتری در سطح زیستشناسی مولکولی نیاز است.
کلیدواژگان: اکسید مس، مقاومت دارویی چندگانه، نانوذرات، Real-time PCRسودوموناس آئروجینوزا -
صفحات 39-63
بیماران مبتلا به سلیاک باید یک رژیم غذایی سخت فاقد گلوتن را در طول زندگی دنبال کنند که منجر به کمبودهای غذایی میشود. این مطالعه، با هدف تولید پودرکیک فراسودمند آمادهی بدون گلوتن، بر پایهی کینوا برای افراد حساس به گلوتن انجام شد. کلیهی اجزا، به صورت پودر به این محصول اضافه شد. در تیمارها، آرد کینوا (25، 27/5 و 30 درصد)، اینولین بهعنوان پریبیوتیک و جایگزین چربی (2/4، 3/2 و 4 درصد) و باکتری پروبیوتیک باسیلوسکوآگولانسcfu/g 1011×2) بهکار رفت. از یک پودرکیک تجاری به عنوان شاهد استفاده شد. وضعیت ظاهری پودرهای کیک، ویژگیهای تغذیهای کیکهای کینوا و کنترل (درصد پروتیین، چربی، کربوهیدرات، خاکستر، فیبر و کالری) و ویژگیهای بافتی (چسبندگی، فنریت، پیوستگی، تخلخل، شاخص قهوهای شدن و پذیرش کلی) آنها بررسی شد. تحلیل دادهها نشان داد که برخی پارامترهای تغذیهای شامل مواد معدنی، پروتیین و فیبر خام در تیمارهای کینوا افزایش معنیداری داشت. همچنین، درصد چربی، کربوهیدرات و کالری نمونههای تیمار کمتر از نمونهی کنترل بود و روند کاهش رطوبت در طول چهار روز نگهداری در یخچال کندتر از نمونهی کنترل بود. با افزایش مقدار کینوا، چسبندگی، پیوستگی، تخلخل، فنریت بهطور معنیداری کاهش و شاخص قهوهای شدن کیکها افزایش یافت. تعداد باکتری در روز چهارم کافی بود تا محصول پروبیوتیک محسوب شود (cfu /g 107×4/5). امتیاز پذیرشکلی تیمار T2(حاوی 27/5 درصد کینوا و 3/2 اینولین) تفاوت معنیداری با نمونه کنترل نداشت، کیفیت اسیدهای آمینهی آن از نمونهی کنترل بالاتر بود، تفاوت ترکیب اسیدهای چرب آن با کنترل معنیدار نبود و شاخص پراکسید آن کمتر بود.
کلیدواژگان: پودرکیک فراسودمند، پودرکیک تک مرحلهای، کیک پروبیوتیک -
صفحات 64-75
هدف از این مطالعه بررسی اثر غذای چرب بر بافت رودهی بزرگ و همچنین ارزیابی اثرات و چگونگی عملکرد لاکتوباسیلوسپلانتاروم بر سرطان رودهی بزرگ در مقایسه با داروی شیمیدر مانی میباشد. 25 رت تهیه شده از انستیتو پاستور ایران به 5 گروه تقسیم شدند: رتهای گروه شاهد منفی آب و غذای معمولی دریافت کردند و گروه غذای چرب فقط غذای حاوی روغن مصرف کرده کردند ودر گروههای دیگر سرطان روده از طریق افزودن سدیم دکستران سولفات به آب آشامیدنی و تزریق آزوکسی متان و مصرف همزمان غذایچرب ایجاد شد. گروه شاهد توموری بعد از ایجاد سرطان تیماری دریافت نکردند، گروه لاکتوباسیلوسپلانتاروم با این میکروارگانیسم گاواژ شده و گروه شیمیدرمانی 5 فلورواوراسیل دریافت کردند. میزان سایتوکاینهای اینترفرون گاما، اینترلوکین 4 و فاکتور رشد تغییردهندهی بتا در سرم خون رتها بررسی شد و بررسی پاتولوژی بافت رودهها از طریق رنگآمیزی هماتوکسیلین-ایوزین انجام شد. بررسی حاضر نشان داد مصرف غذای چرب سبب ایجاد پولیپ در رودهی رتها شده و مصرف منظم لاکتوباسیلوسپلانتاروم، مانند تزریق داروی شیمیدرمانی سبب افزایش اینترفرون گاما و اینترلوکین 4 شده و میزان فاکتور رشد تغییر دهندهی بتا را کاهش میدهد. همچنین، بررسی پاتولوژی گویای آپوپتوز سلولهای سرطانی در گروههای دریافت کنندهی لاکتوباسیلوسپلانتاروم و داروی شیمیدرمانی بود. مصرف چربی در پیشرفت بیماریهای گوارشی از جمله آدنوما و انواع پولیپ روده تاثیر دارد و استفادهی دوز مناسب پروبیوتیکها از جمله لاکتوباسیلوسپلانتاروم باعث بهبود سرطان رودهی بزرگ میشود.
کلیدواژگان: پروبیوتیک، سایتوکاین، سرطان روده، غذای چرب -
صفحات 76-89
گاما آمینوبوتریکاسید (گابا)یک مولکول زیستفعال بانقشهایفیزیولوژیک مختلف دربدن است. این مولکول بامهار تحریکات نورون وممانعت از رسیدن پیامهای حاوی ترکیبات استرسزا باعث آرامشبخشی میشود و دردرمان بیماریهای مختلف نقش موثری دارد. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی تاثیر دو متغیرمستقل، pH(4/6-4) و اسیدگلوتامیک (ppm600- 300) بر میزان زنده مانی وقابلیت تولید گابا توسط باکتری لاکتوباسیلوسبرویس وپذیرشکلی ماست بود. مطابق با نتایج با افزایش میزان pHو اسیدگلوتامیک،زندهمانی باکتریهای پروبیوتیک، میزان گابای تولیدی و پذیرشکلی بهصورت معنی داری (Pلاکتوباسیلوسبرویس، میزان گابا و پذیرشکلی) نشان داد حداکثر میزان زندهمانی log cfu/g7/727، میزان گابا (ppm342/9444) و امتیاز قابلیت پذیرشکلی 4/8367 پس از 28 روز نگهداری با 98/406 درصد مطلوبیت، در نمونه ماست پروبیوتیک تلقیحشده با لاکتوباسیلوسبرویسکه حاوی ppm600 اسیدگلوتامیک و pH4/60 بود مشاهده شد. نتایج نشان داد با استفاده از باکتریهای پروبیوتیک تولیدکننده گابا در فرمولاسیون ماست میتوان ماست پروبیوتیک با خواص تغذیهای مطلوب تولیدکرد و گام مثبتی در جهت تولید محصولات عملگرا و ارتقاء سلامتی مصرفکنندگان برداشت.
کلیدواژگان: باکتری لاکتوباسیلوس برویس، گابا، ماست
-
Pages 1-13
Tadays, probiotic bacteria such as lactobacillus known as a major contributor to many diseases, including cancer. The aim of this study was to compare the microcystin poison and probiotic bacteria of Lactobacillus paracasei separately and simultaneously in the treatment of A549 cancer cell lineage of lung adenocarcinoma. In this experimental study, the extract of Lactobacillus paracaeoetica L. cells was prepared at different concentrations. Then a sample of microcystin was prepared. The effects of cytotoxicity of cell and bacterial cell extract on 549A cancer cell line were investigated using MTT method for 24 hours. Also, the expression of Bax and Bcl2 apoptotic genes in A549 cell line was investigated using Real Time PCR. The results showed that the expression of Bax gene expression in microcystin and microcystin treatments plus Lactobacillus paracaea cultivar was higher than reference gene expression (GAPDH) (P <0.001), which increased expression to 6 / 2 and 4.54 times than reference gene expression. Meanwhile, expression of Bax gene was not (P <0.001) significant in cell-to-cell treatment with bacterial extract despite a one-time increase. Also, the expression of Bcl-2 gene expression in all treatments was reduced compared to reference gene expression, so that in microcystin treatment, bacterial culture extracts, and the combination of both substances, expression rates were 2.2, 1.27 and 2.7, Three times the reduction showed that reduction of Bcl-2 gene expression in microcystin and bacterial culture extracts was significantly decreased (P <0.001). It can be concluded that the extract of Lactobacillus paracasie alone cannot induce apoptosis in the treated cells, but its combination with the microcystin toxin induces this process.
Keywords: Microcystin, Probiotic, Lactobacillus paracaei, Lung adenocarcinoma, A549 cell line -
Pages 14-26
Lactic acid bacteria have been used as a starter culture to produce fermented dairy products. Identifying and studying the technological and antimicrobial properties of these bacteria can enable their industrial applications. The aim of this study was to investigate the technological and antimicrobial characteristics of Lactobacillus brevis isolated from Khikki cheese. For this purpose, after Gram-staining and catalase test, molecular identification of the desired strain was performed using FYM27 and R1492 universal primers. Various technological characteristics of this strain such as exopolysaccharide production, proteolytic activity, lipolytic activity, acid production, survival under refrigerator conditions and its autolytic activity were examined. The antimicrobial activity was measured using “Lawn on the spot” method on food borne pathogens. The results showed that the strain belongs to L. brevis gp104. This strain also had ability to produce exopolysaccharide as a secondary metabolite; although it did not show proteolytic and lipolytic activity. Lactobacillus brevis reached pH = 4.6 at 15 °C after 72 h. This time was 48 and 24 h for 24 and 37 °C, respectively. The results showed that on the seventh day of its storage in refrigerator, the survival of the strain was approximately equal to the initial inoculated amount, but after 14 days, 1.5 Log CFU/ml and after 21 days, about 2 Log CFU/ml decreased in its number. In addition, the autolytic activity of Lactobacillus brevis was calculated to be 53%. The inhibition zone diameter for Enterobacter aerogenes, Salmonella typhi, Staphylococcus epidermidis and Listeria innocua was 11.30, 10.10, 22.40 and 19.50 mm, respectively. Due to the favorable technological potential of L. brevis, this strain could be used in the production of probiotic products as well as adjunct culture in fermented products.
Keywords: Lactobacillus brevis, Autolytic activity, Exopolysaccharide, Acidification -
Pages 27-38
Nowadays, the need for new strategies to control the activities of resistant bacteria is felt more than ever. In this regard, a very promising approach is the use of nanomaterials science and the knowledge that is expanding in the field of Nano synthesis biosynthesis should be considered as a global strategy. The aim of this study was to evaluate the antibacterial properties of biosynthetic copper oxide nanoparticles on the expression of the AmpC gene in Pseudomonas aeruginosa. 10 samples of P. aeruginosa were collected from clinical centers of Khorramabad city in 1399 and identified based on biochemical tests. After treatment of MDR strains with the minimum inhibitory concentration of copper oxide nanoparticles, the expression level of the AmpC gene was evaluated using real-time PCR. After applying the effect of biosynthetic copper oxide nanoparticles on AmpC gene expression and calculations performed by MIC and ANOVA one-Tukey statistical analysis test, it was found that copper oxide nanoparticles have an inhibitory effect on the expression of AmpC genes of P. aeruginosa samples. The objectives of this study focused on the use of nanotechnology as a new tool to address current challenges in the treatment of infectious diseases and antibiotic resistance. Therefore, for safer use of this nascent technology, the need for clinical trials and further research at the level of molecular biology is recommended.
Keywords: Nanoparticle, Multidrug Resistance, Real-time PCR, Pseudomonas aeruginosa -
Pages 39-63
Celiac Patients should follow a strict gluten-free diet during the life, which causes many nutritional deficiencies. The aim of this study was to produce a functional quinoa-based gluten-free cake mix for glutensensitive people. For this purpose all components were added in powder form. Quinoa flour was used at three levels of 25, 27.5 and 30%, inulin was used as prebiotic and fat substitute at three levels of 2.4, 3.2 and 4% and the probiotic bacteria Bacillus coagulans was used (2×1011 cfu/g) in quinoa treatments. A commercial cake mix was used as a control sample. Appearance of cake mixes and nutritional properties (protein, fat, carbohydrates, ash, fiber and calories) of quinoa cakes were compared with control. The textural properties of cakes (adhesion, springness, cohesion, porosity, browning index and general acceptance) were examined and compared. Data analysis showed that some nutritional parameters including minerals, protein and crude fiber increased significantly in quinoa treatments and the fat, carbohydrate and calorie content was lower than the control sample. The trend of moisture reduction was slower than the control sample during four days refrigeration. With increasing the amount of quinoa, adhesion, cohesion, porosity and springiness decreased significantly and the browning index of cakes increased. The number of bacteria on the fourth day of refrigeration was sufficient to be considered as a probiotic product (4.5×107 cfu/g). The overall acceptance score of the treatment number 2 (T2) (containing 27.5% quinoa and 3.2 inulin) was not significantly different from the control sample. The composition of amino acids and fatty acids of T2 were more beneficient than control sample and its peroxide index was lower than control.
Keywords: Functional Cake mix, Gluten Free Cake, Quinoa Synbiotic Cake -
Pages 64-75
The aim of this study was to evaluate the effect of fatty foods on colon tissue and also to evaluate the effects and function of Lactobacillus plantarum on colorectal cancer in comparison with chemotherapy drugs. 25 rats prepared from Pasteur Institute of Iran were divided into 5 groups: rats in negative control group received water and normal food and in fatty food group, the rats consumed only high-fat food. In the other groups, intestinal cancer was induced by adding Sodium dextran sulfate to drinking water, injection of azoxymethane and consumption of fatty foods. The tumor group did not receive treatment after cancer. The Lactobacillus plantarum group was gavaged with this microorganism and the chemotherapy group received 5-fluorouracil. The levels of interferon-gamma, interleukin-4 and transforming growth factor-beta cytokines were evaluated in rat blood serum. Pathological examination of intestinal tissue was assessed by hematoxylineosin staining. The present study showed that the consumption of fatty foods causes polyps in the rat intestine and regular consumption of Lactobacillus plantarum increases interferon-gamma and interleukin-4 and decreases transforming growth factor-beta, the same as chemotherapy drugs. Also, the pathological examination showed apoptosis in cancer cells in the groups receiving lactobacillus plantarum and the chemotherapy drug. Fat consumption is effective in the development of gastrointestinal diseases such as adenomas and intestinal polyps and intaking appropriate doses of probiotics such as Lactobacillus plantarum can improve colon cancer.
Keywords: Cytokine, Fatty foods, Intestinal cancer, Probiotics -
Pages 76-89
Gamma aminobutyric acid (GABA) is a bioactive molecule with various physiological functions in the body that by inhibiting neuronal stimulation and the Prevent of delivery messages containing stressful compounds cause relaxation and has an effective role in the treatment of various diseases. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of two independent variables including pH (4-4.6), glutamic acid (300-600 ppm) on survival and GABA production by Lactobacillus brevis and general acceptance of yogurt. According to the results, with increasing pH and glutamic acid, the survival of probiotic bacteria, the amount of produced GABA and general acceptance significantly (p≤0.05) increased. Simultaneous optimization results (viability of Lactobacillus brevis, GABA content and general acceptance) showed the maximum survival rate (7.7278 log cfu/g), GABA content (342.9444 ppm) and general acceptability score (4.8367) after 28 days of storage, with 98.406% desirability in probiotic yogurt inoculated with Lactobacillus brevis containing 600 ppm glutamic acid and pH 4.60 was observed. The results showed that by using GABA producing probiotic bacteria in yogurt formulation, probiotic yogurt can be produced with desirable nutritional properties and take a positive step towards producing functional products and promoting consumer health.
Keywords: Lactobacillus brevis, GABA, Yogurt