جداسازی، شناسایی و ریزپوشانی میکروب‌های جدا شده از پساب کارخانجات لبنیات به وسیله آلژینات -گانودرما
الموضوعات :
سارا باقری فراهانی
1
,
حمید آزادگان قمی
2
,
محدثه لاری پور
3
1 - گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران.
2 - گروه میکروب‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، اراک، ایران.
3 - گروه میکروب‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران.
الکلمات المفتاحية: پروبیوتیک, انکپسولاسیون, گانودرما لوسیدوم , آلژینات سدیم,
ملخص المقالة :
سابقه و هدف: تقاضا برای محصولات غذایی پروبیوتیک غیرلبنی، باعث تشویق دانشمندان به کشف این ماتریس‌ها شده است. در این تحقیق هدف بررسی اثرات کپسوله کردن پروبیوتیک‌های جدا شده از لبنیات به وسیله آلژینات و پلی‌ساکارید‌های گانودرما لوسیدوم بود.
مواد و روش ها: این پژوهش از نوع تجربی-توصیفی است. ابتدا 30 نمونه از پساب کارخانجات لبنیات اطراف اراک تهیه و ایزوله‌های باکتریایی و مخمری جداسازی شدند. پس از آن پلی ساکاریدهای گانودرما لوسیدوم استخراج و FTIR انجام شد. در تکنیک واکنش زنجیره ای پلیمراز پرایمر باکتری، S 16 و مخمر S 18 بود. نهایتا اثر کپسوله کردن جدایه‌ها با استفاده از آلژینات سدیم و پلی ساکاریدهای گانودرما لوسیدوم روی آبمیوه‌ی سیب صنعتی بررسی شد.
یافته ها: در این آزمون ۲ ایزوله به ترتیب ساکارومایسس سروزیه سویه CEN.PK 113-7 دی و لاکتوباسیلوس دلبروکی سویه 4040 جداسازی شدند که بعد از کپسوله شدن رشد بیشتری نسبت به حالت آزاد داشتند. نتایج این مطالعه نشان داد ماندگاری ویژگی‌های حسی آبمیوه با استفاده از باکتری، آلژینات سدیم و پلی ساکارید و مخمرکپسوله شده نسبت به باکتری و مخمر آزاد بعد از ۶۰ روز نگهداری حفظ شد و زنده مانی باکتری افزایش داشت. برای محافظت از باکتری‌ها در کپسول، بهترین عملکرد را ترکیب باکتری لاکتوباسیلوس دلبروکی سویه 4040 ، آلژینات سدیم و پلی ساکاریدهای گانودرما لوسیدوم در آبمیوه سیب داشت.
نتیجه گیری: نتایج این مطالعه مشخص کرد استفاده از سویه‌های کپسوله شده با ترکیبات زیست سازگار، نه تنها ویژگی‌های حسی ماده غذایی را حفظ کرده، بلکه از فساد موادغذایی نیز جلوگیری می‌کنند.
1. Iqbal A, Irshad S, Saeed S, et al. Probiotic potential of encapsulated Lactobacillus species in yogurt formation indigenously isolated from dairy source. Advancements in Life Sciences 2021; 8: 267-274.
2. Alemzadeh I, Afarin M, Dehghan A, et al. Clinical uses and survival study of free and encapsulated probiotic bacteria in fruit juices: a review. Applied Food Biotechnology 2021; 8: 161-180.
3. Unban K, Chaichana W, Baipong S, et al. Probiotic and antioxidant properties of lactic acid bacteria isolated from indigenous fermented tea leaves (Miang) of north Thailand and promising application in synbiotic formulation. Fermentation 2021; 7: 195.
4. Vazifedoost M. Evaluation of survival of probiotic bacterium Lactobacillus acidophilus (La-5) microencapsulated in synbiotic ketchup sauce and simulated gastric and intestinal environment. Journal of Food Microbiology 2021; 8: 64-75.
5. Larypoor M, Karbalaeiheidar H, Basiji K, et al. An overview of the use of probiotics and their metabolites in the treatment of diseases. Biotechnological Journal of Environmental Microbiology 2023; 7: -. DOI: 10.71886/bioem.2023.1190519.
6. Perez-Montes A, Rangel-Vargas E, Lorenzo JM, et al. Edible mushrooms as a novel trend in the development of healthier meat products. Current Opinion in Food Science 2021; 37: 118-124.
7. Wang X-M, Yang M, Guan S-H, et al. Quantitative determination of six major triterpenoids in Ganoderma lucidum and related species by high performance liquid chromatography. Journal of Pharmaceutical and biomedical Analysis 2006; 41: 838-844.
8. Boh B, Berovic M, Zhang J, et al. Ganoderma lucidum and its pharmaceutically active compounds. Biotechnology annual review 2007; 13: 265-301.
9. Staniszewski A and Kordowska-Wiater M. Probiotic and potentially probiotic yeasts—Characteristics and food application. Foods 2021; 10: 1306.
10. Pato U, Ayu DF, Riftyan E, et al. Cellulose microfiber encapsulated probiotic: Viability, acid and bile tolerance during storage at different temperature. Emerg Sci J 2022; 6: 106-117.
11. Chung Y-C, Jin H-M, Cui Y, et al. Fermented milk of Lactobacillus helveticus IDCC3801 improves cognitive functioning during cognitive fatigue tests in healthy older adults. Journal of functional foods 2014; 10: 465-474.
12. Maciel MIS and de Souza MMB. Prebiotics and Probiotics-Potential Benefits in Human Nutrition and Health. Prebiotics and Probiotics-Potential Benefits in Nutrition and Health 2020.
13. Frakolaki G, Giannou V, Kekos D, et al. A review of the microencapsulation techniques for the incorporation of probiotic bacteria in functional foods. Critical reviews in food science and nutrition 2021; 61: 1515-1536.
14. Rodrigues F, Cedran M, Bicas J, et al. Encapsulated probiotic cells: Relevant techniques, natural sources as encapsulating materials and food applications–A narrative review. Food Research International 2020; 137: 109682.
15. Sarao LK and Arora M. Probiotics, prebiotics, and microencapsulation: A review. Critical reviews in food science and nutrition 2017; 57: 344-371.
16. Hasani M, Rad AE, Hosseini MM, et al. Physicochemical characteristic of microencapsulated fish oil by freeze-drying using different combinations of wall materials. Biosci Biotechnol Res Asia 2015; 12: 45-51.
17. Oberoi K, Tolun A, Sharma K, et al. Microencapsulation: An overview for the survival of probiotic bacteria. The Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences 2019; 9: 280.
18. Sanders ME, Goh YJ and Klaenhammer TR. Probiotics and prebiotics. Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers 2019: 831-854.
19. Kwiecień I and Kwiecień M. Application of polysaccharide-based hydrogels as probiotic delivery systems. Gels 2018; 4: 47.
20. Martău GA, Mihai M and Vodnar DC. The use of chitosan, alginate, and pectin in the biomedical and food sector—biocompatibility, bioadhesiveness, and biodegradability. Polymers 2019; 11: 1837.
21. Liliana S, Vladimir V, Serna-Cock L, et al. Probiotic encapsulation. Afr J Microbiol Res 2013; 7: 4743-4753.
22. Goh CH, Heng PWS and Chan LW. Alginates as a useful natural polymer for microencapsulation and therapeutic applications. Carbohydrate Polymers 2012; 88: 1-12.
23. Agüero L, Zaldivar-Silva D, Peña L, et al. Alginate microparticles as oral colon drug delivery device: A review. Carbohydrate polymers 2017; 168: 32-43.
24. Aspri M, Papademas P and Tsaltas D. Review on non-dairy probiotics and their use in non-dairy based products. Fermentation 2020; 6: 30.
25. Di Cagno R, Coda R, De Angelis M, et al. Exploitation of vegetables and fruits through lactic acid fermentation. Food microbiology 2013; 33: 1-10.
26. Xiao M, Xiong T, Peng Z, et al. Correlation between microbiota and flavours in fermentation of Chinese Sichuan Paocai. Food Research International 2018; 114: 123-132.
27. Hadi Chegeni A, Hadi F, Kowsari M, et al. Antifungal activity of native bacteria isolated from Khorramabad agricultural soil. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences 2019; 26: 383-391.
28. Nasiri PS, Larypoor M, Fazeli MR, et al. Study of probiotic potential of yeasts isolated from dairy products, sourdough, and fruit peel. 2022: 69-87.
29. Lotfi M. Isolation, identification and optimization of alkaline protease production by Candida viswanathii. Iranian Journal of Medical Microbiology 2014; 7: 36-42.
30. Nielsen SS. Phenol-sulfuric acid method for total carbohydrates. Food analysis laboratory manual 2010: 47-53.
31. Abolghasemi H, Larypoor M and Hosseini F. Probiotic effects of Metschnikowia isolated from dairy products aquatic environments. International Journal of Molecular and Clinical Microbiology 2022; 12: 1692-1703.
32. Cook A and Stall R. Necrosis in leaves induced by volatile materials produced in vitro by bacteria. 1969.
33. Ren G, Xu L, Lu T, et al. Structural characterization and antiviral activity of lentinan from Lentinus edodes mycelia against infectious hematopoietic necrosis virus. International journal of biological macromolecules 2018; 115: 1202-1210.
34. Mohammadi Afshar MR, Larypoor M and Hosseini F. Isolation, identification and encapsulation of microbes isolated from effluent of dairy factories by alginate and polysaccharides of Lentinula edodes. Journal of Microbial Biology 2024; 13: 97-128.
35. Min M, Bunt CR, Mason SL, et al. Non-dairy probiotic food products: An emerging group of functional foods. Critical reviews in food science and nutrition 2019; 59: 2626-2641.
36. Nourbakhsh F, Hosseini Z and Safaeijavan R. Investigation of the effect of zinc oxide nanoparticles and Lactobacillus plantarum biosurfactant on biofilm formation of pathogenic bacteria. World of Microbes 2025; 60: -.
37. Jin X, Beguerie JR, Sze DMy, et al. Ganoderma lucidum (Reishi mushroom) for cancer treatment. Cochrane Database of Systematic Reviews 2012.
38. Mirmazloum I, Ladányi M, Omran M, et al. Co-encapsulation of probiotic Lactobacillus acidophilus and Reishi medicinal mushroom (Ganoderma lingzhi) extract in moist calcium alginate beads. International Journal of Biological Macromolecules 2021; 192: 461-470.
39. Conway P, Gorbach S and Goldin B. Survival of lactic acid bacteria in the human stomach and adhesion to intestinal cells. Journal of dairy science 1987; 70: 1-12.
40. Lee KY and Mooney DJ. Alginate: properties and biomedical applications. Progress in polymer science 2012; 37: 106-126.
41. Chateau N, Deschamps A and Sassi AH. Heterogeneity of bile salts resistance in the Lactobacillus isolates of a probiotic consortium. Letters in Applied Microbiology 1994; 18: 42-44.
42. Abdizadeh S, Mahmoudi MM and Javanmardi F. Investigation of the antibacterial properties of bacteriocin produced by Lactobacillus genus and study of its possible synergistic effects with some common antibiotics. World of Microbes 2025; 60: -.
43. Alhasinat LAA, Behboodian B, Dolatabadi S, et al. Isolation, identification and investigation of the relationship between multidrug resistance (MDR) and the presence of mexC, exoS and plcH genes in P. aeruginosa clinical isolates. Journal of Microbial World 2024; 17: -.
