اثرات ضد باکتریایی ترکیبی نیسین و اسانس پیاز تحت غلظت‌های مختلف نمک و pH بر باکتری لیستریا مونوسیتوژنز در شرایط آزمایشگاهی

محورهای موضوعی : علوم و صنایع غذایی

سید مهدی رضوی روحانی ¹ , مهران مرادی ² , تورج مهدی زاده ³

1 - دانشگاه ارومیه، دانشکده دامپزشکی، گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، ارومیه، ایران. دانشگاه ارومیه، پژوهشکده زیست فناوری، گروه بیوتکنولوژی گیاهان دارویی و صنعتی، ارومیه، ایران
2 - دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی اهر، گروه علوم و صنایع غذایی، تبریز، ایران.
3 - دانشگاه ارومیه، دانشکده دامپزشکی، ارومیه، ایران.

تاریخ دریافت : 1390/08/21 تاریخ پذیرش : 1390/09/29 تاریخ انتشار : 1390/09/01

کلید واژه: لیستریا مونوسیتوژنز, نیسین, اسانس پیاز, استفاده ترکیبی,

چکیده مقاله :

در این مطالعه اثرات ضد لیستریایی اسانس پیاز (Allium cepa L.) و نیسین به تنهایی و در ترکیب با هم در 3 pH8/4، 8/5 و 8/6 و 4 غلظت نمک کلرید سدیم (0، 5/0 ،5/2 و 5/4 درصد) بر علیه باکتری لیستریا مونوسیتوژنز در دمای 30 درجه سانتی گراد به روش میکروتیتر مورد ارزیابی قرار گرفت. حداقل غلظت ممانعت از رشد (MIC) نیسین و اسانس به تنهائی و سپس به صورت ترکیبی و تحت شرایط مختلف pH و نمک بدست آمد و برای محاسبه غلظت ممانعت کننده کسری یا FIC استفاده گردید. هر دو ترکیب ضد میکروبی مورد استفاده، اثر ضد میکروبی مشخص و بارزی بر علیه باکتری نشان داد، بطوریکه MIC هایIU mL-15/12 برای نیسین و μg mL-1125 برای پیاز بدست آمد. نتایجFIC نیسین و اسانس نشان داد که ترکیبات ضد میکروبی مورد استفاده، در حالت ترکیبی اثر ضد لیستریایی مؤثر را بروز می دهند که این اثرات به صورت سینرژیستی، افزایشی و گاهی بدون اثر است. این تأثیرات علاوه بر غلظت نمک به طور کامل تحت تأثیر pH قرار داشت. از طرفی و صرف نظر از مقدار pH، رشد میکروارگانیسم از افزایش غلظت نمک متأثر گردید. به طوری که در pH 8/4 و غلظت نمک 5/4 فعالیت ضد لیستریایی معنی داری توسط دو ترکیب مشاهده گردید. نکته قابل توجه این است که اثر ترکیبی نمک برای هر دو ترکیب در pH های مختلف، متفاوت بوده و نیازمند طراحی مدل های پیشگویی بیشتری است.

چکیده انگلیسی:

   In the present study, the anti-listeria activity of onion (Allium cepa L.) essential oil (EO), nisin as well as their combination at various pH values (4.8, 5.8 and 6.8) and different NaCl concentrations (0, 0.5, 2.5 and 4.5%) was investigated against Listeria monocytogenes by microtiter plates at 30°C. Minimum inhibitory concentrations (MICs) were assessed for the nisin, onion EO as well as their combination. Subsequently, fractional inhibitory concentration (FIC) was evaluated under different pH and NaCl concentrations. Both nisin and EQ showed significant antimicrobial effects against L.monocytogenes. Moreover, the nisin and onion EO exhibited MICs of 12.5 IU mL-1 and 125 μg mL-1, respectively. FICs of the nisin and onion EO alone and in combined form, along with various combinations of pH and NaCl concentration, showed clearly anti-listeria effect as synergistic, additional or indifference. Regardless of NaCl concentrations, the anti-listeria activity of both agents was strongly influenced by pH. Moreover, regardless of pH value, the growth of the bacterium was also affected by increasing of NaCl concentrations. It was concluded that, pH value of 4.8 and NaCl concentration of 4.5% had significant anti-listeria effect. In addition, it was found that, the effect of NaCl concentrations for each of the combination forms of treatments at various pH was different.Therefore, there are necessity to design and apply a comprehensive predictive model.

منابع و مأخذ:

• Anonymous. (2009). http://www.answers.com/topic/antimicrobial agent.
  
  
  
  • Appendini, P. and Hotchkiss, J.H. )2002(. Review of antimicrobial food packaging. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 3: 113-126.
  
  
  • Bhurinder, S., Bernadette, F. and Martin, R. (2001). Synergistic inhibition of Listeria monocytogenes by nisinsnd garlic extract. Food Microbiology, 15: 133-139.
  
  
  • Boziaris, I.S. and Nychas G.J. (2006). Effect of nisin on growth boundaries of Listeria monocytogenes Scott A, at various temperatures, pH and water activities. Food Microbiology,23: 779-784.
  
  
  • Burt, S. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94: 223-53.
  
  
  • Cagri, A., Ustunol, Z. and Ryser, E.T. (2004). Antimicrobial edible films and coatings. Journal of Food Protection, 67: 833-848.
  
  
  • Coma, V. (2008). Bioactive packaging technologies for extended shelf life of meat-based products. Meat Science, 78: 90-103.
  
  
  • Embuscado, M.E. and Huber, K.C. (2009). Edible films and coatings for food applications. Springer, New York, NY, pp. 295-314.
  
  
  • Griffiths, G., Trueman, L., Crowther, T., Thomas, B. and Smith, B. (2002). Onions-A global benefit to health. Phytotherapy Research, 16: 603-615.
  
  
  • Joerger, R.D. (2007). Antimicrobial films for food application: A quantitative analysis of their effectiveness. Packaging Technology and Science, 20: 231-273.
  
  
  • Murdock, C.A., Cleveland, J., Matthews, K.R. and Chikindas, M.L. (2007). Thesynergistic effect of nisin and lactoferrin on the inhibition of Listeria monocytogenes and Escherichia coliO157:H7. Letters in Applied Microbiology, 44: 255-261.
  
  
  • Pol, I.E. and Smid, E.J. (1999). Combined action of nisin and carvacrol on Bacilluscereus and Listeria monocytogenes. Letters in Applied Microbiology, 29: 166-170.
  
  
  • Rayman, M.K., Aris, B. and Hurst, A. (1981). Nisin: a possible alternative or adjunct to nitrite in the preservation of meats, Applied Environmental Microbiology, 41: 375-380.
  
  
  • Razavi Rohani, S.M., Moradi, M., Mehdizadeh, T., Saei Dehkordi, S.S. and Griffiths, M.W. (2011). The effect of nisin and garlic (Allium sativum L.) essential oil separately and in combination on the growth of Listeria monocytogenes. LWT Food Science and Technology,14: 2260-2265.
  
  
  • Ryser, E.T. and Marth, E.H. (2007). Listeria, Listeriosis and Food Safety. 3^th edition, Taylor and Francis, pp. 1-20, 157-214.
  
  
  • Schwalbe, R., Steele-Moore, L. and Goodwin. A.C. (2007). Antimicrobial susceptibility testing protocols. CRC Press, pp. 275-298.
  
  
  • Tajkarimi, M.M., Ibrahim, S.A. and Cliver, D.O. (2010). Antimicrobial herb and spice compounds in food. Food Control, 21: 1199-1218.
  
  
  • Thomas, L.V. and Wimpenny, J.W.T. (1996). Investigation of the effect of combinedvariations in temperature, pH and NaCl concentration on nisin inhibition of Listeriamonocytogenes and Staphylococcus aureus. Applied and Environmental Microbiology, 62: 2006-2012.
  
  
  • Thomas, L.V. and Delves-Broughton, J. (2001(. New advances in the application of the food preservative nisin. Research Advances in Food Science, 2:11-22.
  
  
  • Tiwari, B.K., Valdramidis, V.P., O^' Donnell, C.P., Muthukumarappan, K., Bourke, P. and Cullen, P.J. (2009). Application of natural antimicrobial for food preservation. Journal of Agricultural Food Chemistry, 57: 5987-6000.
  
  
  • Yamazaki, K., Yamamoto, T., kawai, Y. and Inoue, N. (2004). Enhancement of anti Listerial activity of essential oil constitutes by nisin and diglycerol fatty acid ester. Food Microbiology, 21: 283-289.