Detection of Bacillus Coagulans in Probiotic Products by PCR Molecular Method

Subject Areas : Microbiology

F. Motazedi ¹ , H. Nikoopour ² , M. H. Shahhosseiny ³

1 - M. Sc. Student of the Department of Food Science and Technology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 - Associate Professor of the Department of Food Science and Technology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 - Associate Professor of the Department of Microbiology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

Received: 2018-11-21 Accepted : 2018-11-21 Published : 2018-12-22

Keywords: Bacillus coagulans, PCR, Probiotics,

Abstract :

Introduction: Probiotics are microorganisms that if administered in adequate amounts wouldhave beneficial effects on the host's health. Bacillus coagulans is a probiotic bacteria whichsometimes mistakenly called Lactobacillus sporogenes. B. coagulans is a gram positive andfacultative aerobic and anaerobic, catalase positive, oxidase negative and endospore formingbacteria. The aim of this study is the rapid molecular detection of B. coagulans in variousprobiotic products.Materials and Methods: PCR test was optimized by using B. coagulans standard strain.Limit of detection (LOD) and specificity of this test were investigated by using related speciesof DNA. Samples of probiotic products which contain B. coagulans were collected from theIranian market and various methods of DNA extraction were optimized for these products.Results: Amplicon with the size of 450bp was amplified by PCR test and observed byelectrophoresis method. In specificity test none were positive using DNA for intendedorganisms. B. coagulans species were identified in all the samples by PCR method.Conclusion: According to the results of this study B. coagulans was detected in all samples.It was concluded that PCR is a reliable and accurate method to identify these products thatmight contain B. coagulans probiotics bactria.

References:

تفویضی، ف.، ابراهیمی، م. ت. آ. و خجاره، ل. (1390). شناسایی مولکولی لاکتوباسیل‌های پروبیوتیک جدا شده از غذاهای سنتی ترخینه و دوغ ترخینه بر اساس توالی
16S rRNA. مجله تازه‌های بیوتکنولوژی سلولی- مولکولی، جلد 10، شماره 2، صفحات 68-61.

شاه حسینی، م. (1389). مبانی تشخیص مولکولی. انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر قدس.

شاه حسینی، م. (1389). واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز. دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر قدس.

ضیایی، ا.، اسکندری، م ه.، امانی، ا.، شاد، ا. و مردانی، ا. (1392). تولید ماست پروبیوتیک کم چرب با استفاده از باکتری باسیلوس کواگولانس و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی آن. بیست و یکمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی ایران. دانشگاه شیراز. صفحه 1.

قبادی دانا، م.، سلیمانیان, ع. ه. و یخچالی، ب. (1391). جداسازی و شناسایی مولکولی لاکتوباسیل‌های موجود در برخی از فرآورده‌های لبنی بومی. نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، جلد 1، شماره 2، صفحات 119-199.

گنجوری، م.، مهرابیان، ص. و اخوان سپهی، ع. (1391). غنی‌سازی نان‌های حجیم با باسیلوس‌های بالقوه پروبیوتیک (باسیلوس کواگولانس). زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس، شماره (1)، صفحات 48-37.

همایونی راد، ع.، یارمند، م. س.، احسانی، م. ر. و عزیزی، ا. (1387). افزایش زنده مانی پروبیوتیک‌ها بوسیله ریزپوشانی در بستنی فراویژه. هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی. پارک علم و فن آوری خراسان، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی خراسان رضوی، ایران.

Ben Amor, K., Vaughan, E. E. & de Vos, W. M. )2007(. Advanced molecular tools for the identification of lactic acid bacteria. The Journal of Nutrition, 137 (3),741S-747S.

Endres, J. R., Qureshi, I., Farber, T., Hauswrith, J., Hirka, G., Pasics, I. & Schauss, A. G. (2011). One year chronic oral toxicity with combined reproduction toxicity study of a novel probiotic, Bacillus coagulance, as a food ingredient. Food and Chemical Toxicity, 49, 1174-1182.

Fooladi, A. A., Khani, S., Hosseini, H. M., Mousavi, S. F., Aghdam, E. M. & Nourani, M. R. (2013). Impact of altered early infant gut microbiota follwing breastfeeding and delivery  mode on allergic diseases. Inflamm Allergy Drug Targets,12 (6), 410-418.

Johannsen, E. (2003). Probiotic Bacteria: Their Properties and Mode of Action  SA Fam PRACT. 45, 36-38.

Johannsen, S. L., Daligauit, H. E., Davenport, K. W., Jaissle, J., Bruce, D. C., Gibbons, H. S., Coyne, S. R., Lo, C.C., Meincke, L., Munk, A. C., Koroleva, G. I., Rosenzweig, C. N., Palacios, G. F., Redden, C. L., Minogue, T. D. & Chain, P. S. (2015). Genome Announc.

Keller, D., Farmer, S., Mc Cartney, A. & Gibson, G. (2010). Bacillus coagulans as a probiotic. Food Science and Technology Bulletin, 7 (7), 103–109.

Liong, M.T. ) 2008(. Roles of probiotics and prebiotics in colon cancer prevention: Postulated mechanisms and in-vivo evidence. International Journal of Molecular Sciences, 9(5), 854-863.

Lebeer, S., Vanderleyden, J. & De Keersmaecker, S. C. )2008(. Genes and molecules of lactobacilli supporting probiotic action. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 72(4), 728-764.

Majeed, M. & Kamarei, R. (2012). Bacillus coagulans of probiotik. sabinsa corporation, 20 lake drive, East windsov. Nj 08520, USA.

Ojetti, V., Gigante, G., Gabrielli, M., Ainora, M. E., Mannocci, A. & Lauritano, E. C. )2010(. The effect of oral supplementation with Lactobacillus reuteri or tilactase in lactose intolerant patients: randomized trial. European Review for Medical and Pharmacological Sciences, 14(3), 163-170.

Rivera Espinoza, Y. & Gallardo Navarro, Y. (2010). Non –dairy probiotic products. Food Microbiology, 27, 1-11.

Sharef, P. H. & Hassan, K. I. )2013(. Comparison of the sensitivity of phenotypic and PCR method for the detection of Lactobacillus acidophilus isolated from Aushari chesse. Journal of Advanced Science and Engineering Research, 3(1), 16-20.

Siamansouri, M., Mozaffari, S. & Alikhani, F. (2013). Bacteriocins and lactic acid bacteria. Bacteriocins and lactic acid bacteria. Journal of Biology and Today's World, 2(5), 227-234.