جداسازی بیفیدوباکتریوم ها و شناسایی مولکولی آن ها در انواع ماست و پنیر صنعتی و سنتی
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذاییسارا ثابتی 1 * , محمد خضری 2 , داوود سالارباشی 3 , الیاس نطاق اشتیوانی 4
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد بهداشت و ایمنی مواد غذایی، گروه علوم تغذیه و صنایع غذایی، دانشگاه علوم پزشکی گناباد
2 - گروه میکروبیولوژی مواد غذایی، آزمایشگاه کنترل مواد غذایی، معاونت غذا و دارو، دانشگاه علوم پزشکی مشهد
3 - علوم و صنایع غذایی، گروه بیوشیمی و تغذیه، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی گناباد
4 - گروه بیوشیمی و تغذیه، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی گناباد
کلید واژه: بیفیدوباکتریوم, پنیر, ماست, واکنش زنجیره‌ای پلیمراز ,
چکیده مقاله :
مقدمه: پروبیوتیکها میکروارگانیسمهای زنده غیر بیماری زا هستند که برای بهبود تعادل میکروبی به ویژه در دستگاه گوارش تجویز میشوند. بیفیدوباکتریوم، یکی از مهم ترین گروههای پروبیوتیک است که به دلیل فواید افزایش دهنده سلامتی، به طور گسترده در صنایع غذایی مورد استفاده قرار میگیرد. ماست و پنیر از اجزای مهم رژیم غذایی هستند. با وجود این، بررسی متون نشان داد که مطالعات کافی در خصوص جداسازی پروبیوتیکها به ویژه بیفیدوباکتریوم از ماست و پنیر پروبیوتیک صنعتی و سنتی تولید شده در شهرهای خاص خراسان رضوی وجود ندارد. لذا مطالعه حاضر با هدف جداسازی و شناسایی بیفیدوباکتریوم در این محصولات با استفاده از روشهای کشت و PCR انجام شد.
روش کار: در مجموع 20 نمونه ماست و 10 نمونه پنیر جمعآوری شد. محصولات سنتی از شهرهای مشهد، نیشابور و گناباد در استان خراسان رضوی جمع آوری شدند. هر نمونه تحت رقت، همگن سازی و کشت در محیط کشت اختصاصی TOS قرار گرفت. شناسایی بیفیدوباکتریها با استفاده از تکنیک شمارش کلونی بر اساس روش استاندارد بین المللی ISO 2024 : (220 IDF) 29981 که بر اساس مورفولوژی سلولی و رنگ آمیزی گرم کلنیهای شاخص بود، انجام شد. سپس از روشهای واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) برای تایید نهایی این جدایه‌ها استفاده شد.
یافته‌ها: پس از کشت بی‌هوازی نمونه‌ها بر روی محیط کشت اختصاصی TOS، بیفیدوباکتری‌هایی با مورفولوژی نامنظم، میله‌ای یا شاخه‌دار در اکثر نمونه‌های سنتی و صنعتی مشاهده شد. فراوانی بیفیدوباکتریوم در محیط TOS برای ماست و پنیر صنعتی پروبیوتیک به ترتیب %4/44 و %100 و در ماست و پنیر سنتی، %9/90 و %7/85 بود.
نتیجه‌گیری: جداسازی بیفیدوباکتریوم از ماست و پنیر سنتی نشان داد که این محصولات سنتی منبع امیدوارکنندهای از سویههای پروبیوتیک هستند. در آینده، بررسی سویههای بومی ممکن است منجر به معرفی استارترهای منطقه‌ای شود که با میکرو فلور گوارشی جمعیت محلی سازگارتر است. با این حال، تعیین گونه نیاز به توالی و بررسی بیشتر دارد.
Introduction: Probiotics are live, non-pathogenic microorganisms that are administered for microbial improvement, especially in the gastrointestinal tract. Bifidobacterium is one of the most important groups of probiotics that are directly used in the food industry due to their health-enhancing benefits. Yogurt and cheese are important components of the diet. However, a review of the literature showed that there are insufficient studies on the isolation of probiotics to Bifidobacterium from industrial and traditional probiotic yogurt and cheese produced in specific cities of Khorasan Razavi. The first of the present studies aimed to isolate and identify Bifidobacterium in these products using culture and PCR methods.
Methods: A total of 20 yogurt samples and 10 cheese samples were collected. Traditional products were collected from three cities in Khorasan Razavi province. Each sample was diluted, homogenized, and cultured in a specific TOS culture medium. Bifidobacteria were identified using the colony counting technique according to the international standard method ISO 2024: (220 IDF) 29981, which was based on cell morphology and Gram staining of the indicator colonies. Polymerase chain reaction (PCR) methods were then used for final confirmation of these isolations.
Findings: After anaerobic cultivation of samples on TOS specific culture medium, bifidobacteria with morphological names, rods or branched were observed in most traditional and industrial samples. The abundance of Bifidobacterium in TOS medium for industrial probiotic yogurt and cheese was 44.4% and 100%, respectively, and in traditional yogurt and cheese, 90.9% and 85.7%.
Conclusion: Isolation of Bifidobacterium from traditional yogurt and cheese showed that these traditional products are a promising source of probiotic strains. In the future, the investigation of indigenous strains may lead to the introduction of regional starters that are more compatible with the environmental microflora of the environment. However, the type requires further sequencing and investigation.
ABIRI, R., ALIABADI, M., KADIVARIAN, S., BORJI, S., MORADI, J. & ALVANDI, A. 2021. Potentially probiotic bacteria isolated from preparation stages of Kermanshahi traditional fat. Iranian Journal of Medical Microbiology, 15, 352-360. [In Persian].
EBOJIE, O. O. 2016. A comparison of Probiotic and Standard yogurt based on branding (premium and basic brands), consumer preference, sensory evaluation, microbiological and nutritional analysis. University of Central Lancashire.
ELOBAID, R., KAUR, B. & VIJAYALAKSHMI, N. 2020. Isolation and identification of Bifidobacterium from dairy products and screening its antibacterial activity. Quest International Journal of Medical and Health Sciences, 3, 38-43.
FONTANA, L., BERMUDEZ-BRITO, M., PLAZA-DIAZ, J., MUNOZ-QUEZADA, S. & GIL, A. 2013. Sources, isolation, characterisation and evaluation of probiotics. British journal of nutrition, 109, S35-S50.
HO, P. H., PHAM, T. A., TRUONG, Q. P., NGUYEN, L. H., NGUYEN, T. T., DAM, H. T., NGUYEN, C. N., NGUYEN, H. A., PHI, Q. T. & NGUYEN, H. A. 2022.
Isolation, identification and characterization of beneficial microorganisms from traditional fermented foods. Probiotics, Prebiotics and Synbiotics:
Technological Advancements Towards Safety and Industrial Applications, 14-56. HOTEL, A. C. P. & CORDOBA, A. 2001. Health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria.
Prevention, 5, 1-10.
ISO 2024. ISO 29981: 2024 [IDF 220: 2024] Milk products — Enumeration of bifidobacteria — Colony-count technique. 2 ed. KIM, H.-B., KIM, E., YANG, S.-M., LEE, S., KIM, M.-J. & KIM, H.-Y. 2020. Development of real-time PCR assay to specifically detect 22 Bifidobacterium
species and subspecies using comparative genomics. Frontiers in Microbiology, 11, 569822. KOUSHKI, V., VATANDOST, J., MORTAZAVI, S. A., JANNATABDI, A. & HOSSEINI, S. A. 2014. Isolation, biochemical and molecular identification of
probiotic bacteria from traditional dairy products of Sabzevar. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences, 726-737. [In Persian].
MADIGAN, M. T., MARTINKO, J. M. & PARKER, J. 2004. Brock. Biología de los microorganismos. MALINI, N. & RAGHAV, P. K. 2021. Isolation and identification of potential probiotic lactic acid bacteria (Lactobacillus casei and Bifidobacterium) from raw and fermented camel milk during storage. Journal of Postharvest Technology, 9, 40-46.
MASHAK, Z. 2016. Identification of Bifidobacterium Strains Isolated from Kashk-e Zard: A Traditional Iranian Fermented Cereal-Dairy Based Food. [In Persian].
MIANZHI, Y. & SHAH, N. P. 2017. Contemporary nucleic acid-based molecular techniques for detection, identification, and characterization of Bifidobacterium. Crit Rev Food Sci Nutr, 57, 987-1016.
PERRY, J. J. & STALEY, J. T. 1997. Microbiology: dynamics and diversity. (No Title).
ROY, D. 2001. Media for the isolation and enumeration of bifidobacteria in dairy products. Int J Food Microbiol, 69, 167-82.
SALEH, N. Z., SALEH, F. M., ELDRWY, Y., FASIL, R. & ELFARASH, A. E. 2024. Molecular Characterization and Genetic Improvement of Some Bifidobacterium Isolates for Yogurt Manufacture use. Assiut Journal of Agricultural Sciences, 55, 111-121.
SATOKARI, R. M., VAUGHAN, E. E., SMIDT, H., SAARELA, M., MäTTö, J. & DE VOS, W. M. 2003. Molecular approaches for the detection and identification of bifidobacteria and lactobacilli in the human gastrointestinal tract. Systematic and applied microbiology, 26, 572-584.
SAXELIN, M., KORPELA, R. & MäYRä-MäKINEN, A. 2003. Introduction: classifying functional dairy products. Functional dairy products, 1-16. TAYE, Y., DEGU, T., FESSEHA, H. & MATHEWOS, M. 2021. Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria from Cow Milk and Milk Products. ScientificWorldJournal, 2021, 4697445.
TESFAYE, W., SUAREZ-LEPE, J., LOIRA, I., PALOMERO, F. & MORATA, A. 2019. Dairy and nondairy-based beverages as a vehicle for probiotics, prebiotics, and symbiotics: Alternatives to health versus disease binomial approach through food. Milk-based beverages. Elsevier.