خواص ضد باکتریایی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و باسیلوس کواگولانس علیه پاتوژن های مقاوم

محورهای موضوعی : بیوتکنولوژی و میکروبیولوژی موادغذایی

علی کاظمی ¹ , نادر حبیبی ²

1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران.
2 - گروه علوم وصنایع غذایی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران.

تاریخ دریافت : 1401/04/08 تاریخ پذیرش : 1401/07/25 تاریخ انتشار : 1403/12/19

کلید واژه: لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس, باسیلوس کواگولانس, اشریشیا کلی, استافیلوکوکوس¬اورئوس.,

چکیده مقاله :

اخیراً استفاده از پروبیوتیک‌ها در مهار باکتری‌های بیماری‌زا اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است. علاوه بر آن دارای خواص مفیدی جهت حفظ سلامت بدن می‌باشند. هدف از انجام مطالعه حاضر بررسی خواص ضدباکتریایی محیط کشت فاقد سلول دو باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و باسیلوس کواگولانس علیه دو پاتوزن اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس می‌باشد. باکتری‌های پاتوژن از نمونه‌های شیر خام گاو توزیع شده در شهر سنندج با استفاده از محیط‌های اختصاصی و افتراقی جداسازی، سپس با روش دیسک دیفیوژن حساسیت آنتی‌بیوتیکی آنها بررسی و جدایه‌های مقاوم به چند دارو جهت ادامه تست‌های آزمایشگاهی انتخاب شدند. بعد از کشت باکتری-های پروبیوتیک از مایع بدون سلول آن‌ها برای بررسی خواص ضدباکتریایی توسط روش‌های MIC و MBC استفاده شد. همچنین میان‌کنش دو پروبیوتیک با استفاده از روش چکربورد و تعین شاخص FICi بررسی شد. از 180 نمونه گرفته‌شده، تعداد 15 جدایه اشریشیا کلی (33/8%) و 19 جدایه استافیلوکوکوس اورئوس (55/10%) جداسازی شد. بر اساس نتیجه تست حساسیت آنتی‌بیوتیکی برای هر کدام از باکتری-های پاتوژن 10 جدایه انتخاب شد. نتایج نشان داد که محیط کشت رشد کرده هر دو باکتری پروبیوتیک دارای قدرت ضدباکتریایی علیه هر دو باکتری پاتوژن می‌باشند، اما بررسی همزمان این دو پروبیوتیک اثر سینرژیستی را نشان دادند. باکتری استافیلوکوکوس اورئوس نسبت به اشریشیا کلی حساس‌تر بود. مقادیر MIC و MBC در رنج 5/2 تا 160 میکرولیتر بر میلی‌لیتر بود. بنابراین می‌توان محیط کشت بدون سلول لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و باسیلوس کواگولانس را به عنوان یک ترکیب بیولوژیکی جدید با خواص ضدباکتریایی معرفی نمود.

چکیده انگلیسی:

Recently, the use of probiotics in controlling pathogenic bacteria has become very important. Inaddition, they have useful properties to maintain the health of the body. The aim of this study was to investigate the antibacterial properties of cell-free culture medium of two probiotic bacteria Lactobacillus acidophilus and Bacillus coagulans against two foodborne pathogens Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Pathogenic bacteria from the samples of raw cow's milk distributed in Sanandaj city using special and differential isolation media, then their antibiotic sensitivity was checked by disk diffusion method and multi-drug resistant isolates were used to perform tests laboratory were selected. After culturing probiotic bacteria, their cell-free liquid was used to check antibacterial properties by MIC and MBC methods. Also, the interaction between two probiotics was investigated using the checkerboard method and determining the FICi index. From 180 samples taken, 15 isolates of Escherichia coli (8.33%) and 19 isolates of Staphylococcus aureus (10.55%) were isolated. Based on the result of the antibiotic sensitivity test, 10 isolates were selected for each of the pathogenic bacteria.he results showed that the culture medium grown by both probiotic bacteria has antibacterial power against both pathogenic bacteria, but the simultaneous examination of these two probiotics showed a synergistic effect. Staphylococcus aureus bacteria was more sensitive than Escherichia coli. MIC and MBC values ranged from 2.5 to 160 μl/ml. Therefore, the cell-free culture medium of Lactobacillus acidophilus and Bacillus coagulans can be introduced as a new biological compound with antibacterial properties.

منابع و مأخذ:

1. صادقي فرد ن، عزيزي جليليان ف، صيدخاني ن، رستم زاد آ. بررسي آلودگي شير خام از نظر اشريشياكلي و استافيلوكوكوس اورئوس در ايلام. مجله علمي دانشگاه علوم پزشكي ايلام. 1385؛ 14(1): 49-44.
2. میرزایی ح، رضا نهایی م، جوادی ا، احمدی منش مهدی. مطالعه تاثیر برخی پروبیوتیک‌ها بر روی ‌اشریشیاکلیO157: H7 در شرایط رشد توأمان در شیر. مجله تحقیقات دامپزشکی. 1388؛ 64(4): 282-279
3. Bâati L.l, Fabre-Gea C, .Auriol D, Blanc P. J. Study of the cryotolerance of Lactobacillus acidophilus: effect of culture and freezing conditions on the viability and cellular protein levels. International journal of food microbiology. 2000; 59: 241-247.
4. Boirivant M, Strober W. The mechanism of action of probiotics. Current Opinion in Gastroenterology. 2007; 23: 679-692.
5. Bonyadian M, Moshtaghi H, Taheri M. A. Molecular characterization and antibiotic resistance of enterotoxigenic and entero-aggregative Escherichia coli isolated from raw milk and unpasteurized cheeses. Veterinary Research Forum. 2014; 5(1):29-34.
6. Carroll, K. C., Butel, J., Morse, S. 2015. Jawetz Melnick and Adelbergs Medical Microbiology 27 E. McGraw-Hill Education.
7. Dallal M, Moshiri M, Mirshafiey A, Douraghi M, Rezaie F, Gholami M. Evaluation of the effect of probiotic bacteria Lactobacillus acidophilus PTCC1643 and Lactobacillus casei PTCC 1608 on the TLR2 and TLR4expression in HT29 cells infected with Salmonella enteritidis. Tehran University Medical Journal. 2019; 76: 724-730.
8. Dehghani M, Akbarpour B, Salari M, Poursheykhani A, Rasoulzadeh, H. 2016. Assessment of Prevalence and Antibiotic Resistance of Staphylococcus aureus in Raw and Pasteurized Milks of Sari City in the Summer of 2014. Iranian Journal of Health and Environment, 9: 147-154.
9. Ghahfarokhi E. S, Dehkordi M. M. K. Isolation and evaluation of lactic acid production content in native Lactobacillus of Chaharmahal va Bakhtiari province isolated from dairy products. Biological Journal of Microorganism. 2012; 1 (3): 41- 52.
10. Gilliland S, Staley T, Bush L. Importance of bile tolerance of Lactobacillus acidophilus used as a dietary adjunct. Journal of dairy science. 1984; 67: 3045-3051.
11. Griggs J, Jacob J. P. Alternatives to antibiotics for organic poultry production. Journal of Applied Poultry Research. 1984;14: 750-756.
12. Heller KJ. Probiotic bacteria in fermented foods: product characteristics and starter organisms. The American journal of Clinical Nutrition. 2001; 73 (2): 374- 379.
13. Hyronimus B, Le Marrec C, Sassi A. H, Deschamps A. Acid and bile tolerance of spore-forming lactic acid bacteria.International Journal of Food Microbiology. 2000; 61: 193-197.
14. Jankovic I, Sybesma W, Phothirath P, Ananta E, Mercenier A. Application of probiotics in food products-challenges and new approaches.Current Opinion in Biotechnology. 2010; 21: 175-181.
15. Kuete V, Alibert-Franco S, Eyong K, et al. Antibacterial activity of some natural products against bacteria expressing a multidrug-resistant phenotype. International Journal of Antimicrobial Agents. 2011; 37: 156-161.
16. Kumar M, Dhaka P, Vijay D, et al. Antimicrobial effects of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus
acidophilus against multidrug-resistant enteroaggregative Escherichia coli. International Journal of Antimicrobial Agents. 2016; 48: 265-270.
17. Lin S, Hung A, Lu J. Effects of supplement with different level of Bacillus coagulans as probiotics on growth performance and intestinal microflora populations of broiler chickens. Journal of Animal and Veterinary Advances. 2011; 10: 111-114.
18. Momtaz H, Farzan R, Rahimi E, Safarpoor D. F, Souod N. Molecular characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli isolated from ruminant and donkey raw milk samples and traditional dairy products in Iran. The Scientific World Journal. 2012; Article 231342.
19. Pradhan D, Mallappa R. H, Grover S. Comprehensive approaches for assessing the safety of probiotic bacteria.Food Control. 2020; 108: Article 106872.
20. Rahi A, Kazemeini H, Jafariaskari S, Seif A, Hosseini S, Safarpoor D. F. Genotypic and Phenotypic-Based Assessment of Antibiotic Resistance and Profile of Staphylococcal Cassette Chromosome mec in the Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Recovered from Raw Milk. National library of medicine. 2020;13:273-283.
21. Quinto E. J, Jiménez P, Caro I, Tejero J, Mateo J, Girbés T. Probiotic lactic acid bacteria: a review. Food and Nutrition Sciences. 2014; 5: 1765.
22. Salminen S, Ouwehand A, Isolauri E. Clinical applications of probiotic bacteria. International Dairy Journal. 1998; 8: 563-572.
23. Sanhueza L, Melo R, Montero R, Maisey K, Mendoza L, Wilkens M. Synergistic interactions between phenolic compounds identified in grape pomace extract with antibiotics of different classes against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. PloS one. 2017; 12: e0172273.
24. Soltan Dallal M. M, Zandieh Moradi R, Mazaheri Nezhad Fard R, Rajabi Z. Identification and Diagnosis of Enterohemorrhagic E. Coli by Molecular Method in Boroujerd City Cows' Milk. Journal of Payavard Salamat. 2020; 13: 411-418.
25. Wayne, P. 2011. Clinical and Laboratory Standards Institute: Performance standards for antimicrobial susceptibility testing: 20th informational supplement. CLSI document M100-S20.
26. Yang Z, Zhang W, Yin Y, Fang W, Xue H. Metal-organic framework-based sensors for the detection of toxins and foodborne pathogens. Food Control. 2022;133:part B. Article 10863.