Investigation of the Effect of Hop (Hyssoupus officinalis L.) and Hyssop (Humulus lupulus L.) Ethanolic Extracts on the Prevention of Staphylococcus aureus Growth in Doogh

Subject Areas : Microbiology

Z. Ghaleh Mosiyani ¹ , R. Pourahmad ² , P. Rajaei ³

1 - M. Sc. Student of the Department of Food Science and Technology, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, Varamin, Iran.
2 - Associate Professor of the Department of Food Science and Technology, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, Varamin, Iran.
3 - Assistant Professor of the Department of Food Science and Technology, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, Varamin, Iran.

Received: 2019-07-02 Accepted : 2019-07-02 Published : 2019-06-22

Keywords: Ethanolic Extract, Doogh, Hyssop, Hop, Staphylococcus aureus,

Abstract :

Introduction: Nowadays with regard to the harmful effects of synthetic preservatives onconsumers' health, the use of natural antimicrobial compounds such as herbal extracts in foodpreservation is considerably increasing. Doogh or drinking yogurt is a kind of dairy drinkmade of yoghurt and water which is highly favored in Iran. Staphylococcus aureus is abacterium causing toxicity in dairy products. The purpose of this study is to investigate theeffect of hop and hyssop ethanolic extracts on the prevention of Staphylococcus aureusgrowth in doogh.Materials and Methods: Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and MinimumBactericidal Concentration (MBC) of hop and hyssop ethanolic extracts were calculated.Moreover, the antibacterial activity of those extracts was examined using diffusion diskmethod, and chemical and sensory properties of doogh were also tested on the 1st, 7th, and 14thdays.Results: MIC of hop and hyssop extracts were respectively 12.5 mg/mL and 6.25 mg/mL,whereas MBC of those extracts were respectively 25 mg/mL and 12.5 mg/mL. By addingherbal extracts, acidity of the samples decreased and pH increased (p<0.05). Moreover, byadding herbal extracts, the scores of sensory properties of the samples decreased (p<0.05).Among the samples containing herbal extracts, sample containing 12.5 mg/mL hyssop extracthad the best sensory quality.Conclusion: Hop and hyssop extracts had antimicrobial activity against Staphylococcusaureus and they can be used as natural preservatives in doogh. Among doogh samples,sample containing 12.5 mg/mL hyssop extract can be selected as the best sample regarding itssuitable antimicrobial activity and sensory quality.

References:

اطهری، م.، سعیدی اصل، م.ر. و الهامی راد، ا.ح. (1393). بررسی تأثیر عصاره اتانولی مرزنجوش بر خواص فیزیکوشیمیایی دوغ در شرایط آزمایشگاهی در طول زمان نگهداری. همایش ملی علوم و فناوری­های نوین در صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تربت حیدریه.

بی‌نام. (1386). تعیین اسیدیته قابل تیتر وpH. استاندارد ملی ایران، شماره 2852.

بی‌نام. (1387). دوغ ساده- ویژگی ها و روش آزمون. استاندارد ملی ایران، شماره 2453.

توکلی صابری، م. ر. و صداقت، م. ر. (1379). گیاهان دارویی. چاپخانه گلشن، تهران، صفحات 25-24.

حیاتی نژاد، ج.، محمدی ثانی، ع. و حجت الاسلامی، م. (1392). تغییرات فیزیکوشیمیایی و ارگانولپتیکی ماست طعم دار غنی سازی شده با عصاره (Spinacia oleracea) در طول دوره نگهداری. دومین همایش ملی علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان.

دهداری، ل. و حاجی زاده، م. (1392). بررسی اثر گیاهان دارویی بر زنده ماندن باکتری های پروبیوتیک در ماست پروبیوتیک. بیست و یکمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی ایران، دانشگاه شیراز.

زارع، پ.، محمودی، ر. و احسانی، ع. (1392). بررسی آنالیز شیمیایی سنجش اثرات ضد باکتریایی اسانس گیاه کلپوره (Teucriumpolium) با استفاده از رزازورین به عنوان اندیکاتور رشد سلولی. مجله علوم دارویی، سال هفدهم، شماره 3، صفحات 188-183.

زارعلی، م.، حجتی، م.، تهموزی دیده بان، س. و جوینده، ح. (1394). ارزیابی تاثیر عصاره خوشاریزه (Echinophoracinera boiss) و چای کوهی (Stachys lavandulif) برخصوصیات کیفی و حسی دوغ. مجله مهندسی بیوسیستم ایران، سال سوم، شماره 46، صفحات 337-327.

صالح وثوق، ا.، خمیری، م.، کاشانی نژاد، م. و جعفری، س. (1388). اثر عرق نعناع بر قابلیت بقای باکتری‌های پروبیوتیک در نوشیدنی سنتی ایرانی(دوغ). مجله علوم و کشاورزی و منابع طبیعی، سال شانزدهم، شماره 1 صفحات38-36.

طباطبایی یزدی، ف.، مرتضوی، ع.، کوچکی، آ. و افشاریان، ش. (1391). بررسی مقایسه اثر ترکیبات بازدارنده طبیعی در جلوگیری از رشد استافیلوکوکوس اورئوس در نمونه‌های دوغ صنعتی با استفاده از روش سطح پاسخ. نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، سال اول، شماره 2، صفحات 186-175.

کلانتری، س. (1390). تأثیر اسانس­های روغنی ترخون و شوید بر ویژگی های کیفی ماست پروبیوتیک. پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کشاورزی-علوم و صنایع غذایی، دانشکده پردیس بین المللی ارس تبریز.

محمدزرین آبادی، م.، صیدی، م. و موحدی، خ. (1390). بررسی ترکیب شیمیایی و خواص ضد باکتریایی و آنتی‌اکسیدانی روغن‌های اسانسی گیاه دارویی زوفا.

هفتمین کنگره علوم باغبانی ایران، صفحات57-43.

 محمدی ثانی، ع.، اعظمی، م. و یاورمنش، م. (1394). مقایسه اثر ضدمیکروبی عصاره آبی و همولون رازک بر استافیلوکوکوس، لیستریامونوسیتوژنز، سالمونلا انتریکا و انتروباکتر آئروژنز. نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال یازدهم، شماره 2، صفحات 244-218.

مهجوریان، ع.، توکلی پور، ح. و مختاریان، م. (1393). مطالعه برخی خصوصیات ماست پروبیوتیک غنی شده با ریتنتیت و کنسانتره پروتئین آب پنیر. نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی، سال ششم، شماره 1، صفحات 103-118.

نجف پور نوایی، م. و میرزا، م. (1382). مقایسه ترکیب‌های شیمیایی اسانس برگ گیاهزوفا (Hyssopusofficinalis L.) در شرایط کشت و رویشگاه طبیعی. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، سال دوم، شماره18، صفحات 41-53.

نصیرپور، م.، یاورمنش، م. و عدالتیان، م. ح. (1392). بررسی اثر ضد باکتریایی عصاره درمنه کوهی (Artemisia aucheri)، درمنه دشتی (Sieberi artemisia) و زوفا (Hyssopus officinalisL.)  بر باکتری های بیماری زا با منشأ غذایی. سومین همایش ملی امنیت غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سواد کوه.

Amirdivani, S. & Baba, A. S. (2011). Changes in yogurt fermentation characteristics, and antioxidant potential and invitro inhibition of angiotensin-1 converting enzyme upon the inclusion of peppermint, dill and basil. LWT-Food Science and Technology, 44, 1458-1464.

Baron, E. J., Peterson, L. R. & Finegold, S. M. (1994). Methods for testing antimicrobial effectiveness. In: Bailey and Scotts Diagnostic Microbiology, 168-193.

Bauer, A. W., Kirby, W. M., Sherris, J. C. & Turck, M. (1991). Antibiotic Susceptibility testing by a standardized single disk method.American Journal of Clinical Pathology, 45(4), 493-496.

Burt, S. (2004). Essential oil: their antibacterial properties and potential application in food-a review. International Journal of Food Microbiology, 94, 223-253.

Dini, A., Razavi, S. H. & Mousavi, S. M. (2013). Effect of incubation and storage temperatures and final pH on the viability of probiotic bacteria and sensory characteristics

 

in probiotic Doogh. Journal Research of Food Science, 23(3), 367-380.

Duffy, C. F. & Power, R. F. (2001). Antioxidant and antimicrobial properties of some Chinese plant extract. International Journal of Food Microbiology, 17, 527-529.

Fathiazad, F. & Hamedeyazdan, S. (2011). A review on HyssopusOfficinalis L.: Composition and biological activities. African Journal Pharmacy and Pharmachology, 5(17), 1959-1966.

Hammer, K. A., Carson, C. F. & Rilley, T. V. (1991). Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts. Journal of Applied Microbiology, 86, 985-990.

Joung, J.  Y., Lee, J. Y., Ha, Y. S., Shin, Y. K., Kim, S. H. & Oh, N. S. (2016). Enhanced Microbial, Functional and Sensory Properties of Herbal Yogurt Fermented with Korean Traditional Plant Extracts. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 36(1), 90-99.

Lambert, R. J. W., Skandamis, P. N., Coote, P. J. & Nychas, G. J. E. (2001). A study of minimum inhibitory concentration and mode ofaction of oregano essentioal oil, thymol and carvacrol. Journal of Applied Microbiology, 91, 446-453.

Michael, M., Phebus, R. K. & Schmidt, K. A. (2015). Plant extract enhances the viability of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Lactobacillus acidophilus in probiotic non fat yogurt. Food Science & Nutrition, 3(1), 48-55.

Naoto, Y., Keiko, S. Y. & Mitsunori, O. (2009). Invitro evaluation of antibacterial, anticollagnase and antioxidant activities of hops (Humuluslupulus) components. Phytomedicine, 16, 396-376

Nunez, M., Rodriguez, J. L., Garcia, E., Gaya, P. & Medina, M. (1997). Inhibition of Staphylococcus aureus in dairy products in the bologna area. International Journal Food Microbiology, 35, 267-270.

Rodulf, M. & Schere, S. (2001). High incidence of Listeriamonocytogenes in European red smear cheese. International Journal of Food Microbiology, 63, 61-98.

Sahin, F., Gulluce, M., Daferera, D., Sokmen, A., Sokmen, M., Polission, M., Agar, G. & Ozer, H. (2004). Biological activites of the essential oil and methanol extract of organumvulgaresspvulgare in the Eastern Anatolia region of Turkey. Food Control, 15(2), 549-557.

Sarkera, S. D., Naharb, L. & Kumarasamyc, Y. (2007). Microtitre plate-based antibacterial assay incorporating resazurin as indicator of cell growth, and its application in the in vitro antibacterial Screening of phytochemicals. Methods, 2(4), 321-324.

Shan, B., Cai, Y., Brooks, J. & Croke, H. (2007). The in vitro antibacterial activity of dietary spice and medicinal herb extracts. International Journal of Food Microbiology, 117, 112-119.

Su, Y. C. & Wong, A. C. L. (2003). Current perspectives on detection of Staphylococcal Enterotoxins. Journal of Food Protection, 60, 195–202.

Ultee, A. & Smide, E. G. (2001). Influence of carvacrol on growth and toxin production by Bacillus cereus. International Journal of Food Microbiology, 64, 373-378.

Ultee, A., Bennik, H. J. & Moezelaar, R. (2002). The phenolic hydroxyl group of cravacrol is essential for action against the food-borne pathogen Bacillus cereus. Applied and Environmental Microbiology, 68, 1561-1568.

Zanoli, P. & Zavatti, M. (2008). Pharmacognostic and pharmacological profile of (Humulus lupulus L.).Journal of Applied Bacteriology, 35, 327-334.

Zhang, H., Kong, B., Xiong, Y. & Sun, X. (2009). Antimicrobial activity of spice extracts against pathogenic and spoilage bacteria in modified atmosphere packaged fresh pork and vacuum packaged ham slices stored at 4 . Meat science, 81, 686-689.