جداسازی و شناسایی باکتری های پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس از غذای سنتی ترخینه و بررسی توانایی آنها در کاهندگی سطح کلسترول و تری گلیسیرید در محیط آزمایشگاهی
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی
پروین افشار
1
(دانشجوی دکتری گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران)
کیومرث امینی
2
(استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران.)
حمیدرضا مهاجرانی
3
(استادیار گروه بیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران.)
ساسان ساکی
4
(استادیار گروه علوم آزمایشگاهی، دانشکده علوم پزشکی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران.)
کلید واژه: ترخینه, لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس, پروبیوتیک, کلسترول,
چکیده مقاله :
مقدمه: جداسازی و شناسایی سویه های پروبیوتیک از غذاهای بومی می تواند منجر به یافتن سویه هایی با قابلیت های منحصر به فرد شود. این مطالعه با هدف جداسازی، شناسایی و بررسی توانایی باکتری های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس جداسازی شده از غذای سنتی ترخینه در کاهندگی سطح کلسترول و تری گلیسیرید در محیط آزمایشگاهی انجام شده است.مواد و روش ها: سویه های بومی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس از غذای محلی به نام ترخینه با استفاده از محیط کشت جداسازی شده و براساس ویژگی های فنوتیپی، آزمونهای بیوشیمیایی استاندارد و بررسی توالی 16SrRNA شناسایی گردیدند. در مرحله بعد سویه ها از نظر خصوصیات پروبیوتیکی همچون مقاومت به اسید و صفرا و حساسیت به آنتی بیوتیک های رایج مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین فعالیت کاهش کلسترول و تری گلیسیرید محیط کشت آنها به روش فتال دی آلدئید بررسی گردید.یافته ها: بررسی ها نشان داد که از نمونه های ترخینه16 سویه لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس جداسازی شدند که از بین آنها در شرایط اسیدی چهار سویه (S3,S12,S6, S5) دارای 30 تا 50 درصد بقا، 3 سویه (S7,S4,S10) دارای 50 تا 75 درصد بقا و 2 سویه (S11, S1) دارای 75 تا 100 بقا بودند.علاوه براین سویه هایS7 و S1 در میزان بایل3/0 تا 5/0 درصد رشد نشان دادند و سویه هایS4,S3,S11در شرایط 7/0 درصد نمک صفراوی در محیط کشت MRS رشد نمودند. بیشترین جذب کلسترول در سویه هایS11 و S1 به میزان 23/0 ± 64 و 18/0± 60 درصد مشاهده شد (p<0.01).سویه هایS1 و S11 به ترتیب 64/0± 72 درصد، 25/0± 61 درصد میزان کاهش تری گلیسیرید را اعمال نمودند.نتیجه گیری: داده های این مطالعه نشان داد که سویه های بومی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس جداسازی شده از غذای محلی ترخینه دارای پتانسیل جذب و کاهش کلسترول و تری گلیسیرید محیط کشت بوده اند. این سویه‌ها میتوانند به عنوان پروبیوتیک های دارای توانایی جذب و حذف چربی، مورد مطالعه بر روی حیوانات آزمایشگاهی قرار گیرند.
Introduction: Isolation and identification of probiotic strains from native foods can lead to finding strains with unique capabilities. The aim of this study was to isolate, identify and evaluate the ability of Lactobacillus acidophilus bacteria isolated from traditional Tarkhineh food in lowering cholesterol and triglyceride levels in vitro.Materials and Methods: Native strains of Lactobacillus acidophilus were isolated from a local food called Tarkhineh using culture medium and identified based on phenotypic characteristics, standard biochemical tests and 16SrRNA sequencing. In the next step, the strains were examined for probiotic properties such as resistance to acid and bile and sensitivity to antibiotics. Cholesterol and triglyceride lowering activity of isolates in culture medium was also investigated by o-phthaldehyde method.Results: The results showed that 16 strains of Lactobacillus acidophilus were isolated from Tarkhineh samples, among which four strains (S3, S12, S6, S5) showed 30 to 50% resistance, three strains (S7, S4, S10). had 50 to 75% resistance and 2 strains (S11, S1) had 75 to 100% growth in acidic MRS. In addition, strains S7 and S1 showed a growth rate of 0.3 to 0.5% and strains S4, S3, S11 grew at 0.7% bile salt in MRS medium. The highest cholesterol uptake was observed in S11 and S1 strains at 64± 0.23 and 60±0.18 (p<0.01) respectively. Strains S1 and S11 applied 72% ± 0.64 and 61 ± 0.25% triglyceride reduction respectively.Conclusion: The data of this study showed that the native strains of Lactobacillus acidophilus isolated from the local food of Tarkhineh had the potential to absorb and reduce cholesterol and triglycerides of the culture medium. These strains can be studied in laboratory animals as probiotics capable of absorbing and removing fat.
Aguilar-Toalá, J., Garcia-Varela, R., Garcia, H., Mata-Haro, V., González-Córdova, A., Vallejo-Cordoba, B. & Hernández-Mendoza, A. (2018). Postbiotics: An evolving term within the functional foods field. Trends in Food Science & Technology, 75, 105-114.
Benjamin, E. J., Muntner, P., Alonso, A., Bittencourt, M. S., Callaway, C. W., Carson, A. P., Chamberlain, A. M., Chang, A. R., Cheng, S. & Das, S. R. (2019). Heart disease and stroke statistics—2019 update: a report from the American Heart Association. Circulation, 139(10), e56-e528.
Bhat, B. & Bajaj, B. K. (2020). Multifarious cholesterol lowering potential of lactic acid bacteria equipped with desired probiotic functional attributes. 3 Biotech, 10(5), 1-16.
Birch, C. S. & Bonwick, G. A. (2019). Ensuring the future of functional foods. International Journal of Food Science & Technology, 54(5), 1467-1485.
Ejtahed, H., Mohtadi-Nia, J., Homayouni-Rad, A., Niafar, M., Asghari-Jafarabadi, M., Mofid, V. & Akbarian-Moghari, A. (2011). Effect of probiotic yogurt containing Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis on lipid profile in individuals with type 2 diabetes mellitus. Journal of dairy science, 94(7), 3288-3294.
El-Saadony, M. T., Alagawany, M., Patra, A. K., Kar, I., Tiwari, R., Dawood, M. A., Dhama, K. & Abdel-Latif, H. M. (2021). The functionality of probiotics in aquaculture: an overview. Fish & Shellfish Immunology, 117, 36-52.
Granato, D., Barba, F. J., Bursać Kovačević, D., Lorenzo, J. M., Cruz, A. G. & Putnik, P. (2020). Functional foods: Product development, technological trends, efficacy testing, and safety. Annual Review of Food Science and Technology, 11, 93-118.
Izadi, M., Fooladi, M. H., SHarifi Sirchi, G. & Amini, J. (2010). Isolation of Lactobacillus acidophilus from Sharbabk city yoghurt and its molecular characterization. Agricultural Biotechnology Journal, 2(2), 1-12.
Kerry, R. G., Patra, J. K., Gouda, S., Park, Y., Shin, H.S. & Das, G. (2018). Benefaction of probiotics for human health: A review. Journal offood and drug analysis, 26(3), 927-939.
Kim, E., Chang, H. C. & Kim, H.Y. (2020). Complete genome sequence of Lactobacillus plantarum EM, a putative probiotic strain with the cholesterol-lowering effect and antimicrobial activity. Current Microbiology, 77(8) 1871-1882.
Ma, C., Zhang, S., Lu, J., Zhang, C., Pang, X. & Lv, J. (2019). Screening for cholesterol-lowering probiotics from lactic acid bacteria isolated from corn silage based on three hypothesized pathways. International Journal of Molecular Sciences, 20(9), 2073.
Mayrhofer, S., Domig, K. J., Mair, C., Zitz, U., Huys, G. & Kneifel, W. (2008). Comparison of broth microdilution, Etest, and agar disk diffusion methods for antimicrobial susceptibility testing of Lactobacillus acidophilus group members. Applied and Environmental Microbiology, 74(12), 3745-3748.
Majeed, M., Majeed, S., Nagabhushanam, K., Arumugam, S., Beede, K. & Ali, F. (2019). Evaluation of the in vitro cholesterol‐lowering activity of the probiotic strain Bacillus coagulans MTCC 5856. International Journal of Food Science & Technology, 54(1), 212-220.
Nami, Y., Bakhshayesh, R. V., Manafi, M. & Hejazi, M. A. (2019). Hypocholesterolaemic activity of a novel autochthonous potential probiotic Lactobacillus plantarum YS5 isolated from yogurt. LWT, 111, 876-882.
Pourrajab, B., Fatahi, S., Dehnad, A., Varkaneh, H. K. & Shidfar, F. (2020). The impact of probiotic yogurt consumption on lipid profiles in subjects with mild to moderate hypercholesterolemia: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 30(1), 11-22.
Rerksuppaphol, S. & Rerksuppaphol, L. (2015). A randomized double-blind controlled trial of Lactobacillus acidophilus plus Bifidobacterium bifidum versus placebo in patients with hypercholesterolemia. Journal of clinical and diagnostic research: JCDR, 9(3), KC01.
Shemshad, N., Roozbeh Nasiraie, L. & Majidzadeh Heravi, R. (2021). Isolation of Probiotic Lactobacilli Bacteria from Traditional Naein Dairy Product (Koome). Iranian Journalof Medical Microbiology, 15(1), 85-106.
Sivamaruthi, B. S., Kesika, P. & Chaiyasut, C. (2019). A mini-review of human studies on cholesterol-lowering properties of probiotics. Scientia Pharmaceutica, 87(4), 26.
Mohammadi, H. & Tukmechi, A. (2018). A. In vitro evaluation of cholesterol lowering effects of isolated Lactobacillus probiotics from cattle and buffalo feces, Journal of veterinaty microbiology,37(8),31.[In persian]
_||_Aguilar-Toalá, J., Garcia-Varela, R., Garcia, H., Mata-Haro, V., González-Córdova, A., Vallejo-Cordoba, B. & Hernández-Mendoza, A. (2018). Postbiotics: An evolving term within the functional foods field. Trends in Food Science & Technology, 75, 105-114.
Benjamin, E. J., Muntner, P., Alonso, A., Bittencourt, M. S., Callaway, C. W., Carson, A. P., Chamberlain, A. M., Chang, A. R., Cheng, S. & Das, S. R. (2019). Heart disease and stroke statistics—2019 update: a report from the American Heart Association. Circulation, 139(10), e56-e528.
Bhat, B. & Bajaj, B. K. (2020). Multifarious cholesterol lowering potential of lactic acid bacteria equipped with desired probiotic functional attributes. 3 Biotech, 10(5), 1-16.
Birch, C. S. & Bonwick, G. A. (2019). Ensuring the future of functional foods. International Journal of Food Science & Technology, 54(5), 1467-1485.
Ejtahed, H., Mohtadi-Nia, J., Homayouni-Rad, A., Niafar, M., Asghari-Jafarabadi, M., Mofid, V. & Akbarian-Moghari, A. (2011). Effect of probiotic yogurt containing Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis on lipid profile in individuals with type 2 diabetes mellitus. Journal of dairy science, 94(7), 3288-3294.
El-Saadony, M. T., Alagawany, M., Patra, A. K., Kar, I., Tiwari, R., Dawood, M. A., Dhama, K. & Abdel-Latif, H. M. (2021). The functionality of probiotics in aquaculture: an overview. Fish & Shellfish Immunology, 117, 36-52.
Granato, D., Barba, F. J., Bursać Kovačević, D., Lorenzo, J. M., Cruz, A. G. & Putnik, P. (2020). Functional foods: Product development, technological trends, efficacy testing, and safety. Annual Review of Food Science and Technology, 11, 93-118.
Izadi, M., Fooladi, M. H., SHarifi Sirchi, G. & Amini, J. (2010). Isolation of Lactobacillus acidophilus from Sharbabk city yoghurt and its molecular characterization. Agricultural Biotechnology Journal, 2(2), 1-12.
Kerry, R. G., Patra, J. K., Gouda, S., Park, Y., Shin, H.S. & Das, G. (2018). Benefaction of probiotics for human health: A review. Journal offood and drug analysis, 26(3), 927-939.
Kim, E., Chang, H. C. & Kim, H.Y. (2020). Complete genome sequence of Lactobacillus plantarum EM, a putative probiotic strain with the cholesterol-lowering effect and antimicrobial activity. Current Microbiology, 77(8) 1871-1882.
Ma, C., Zhang, S., Lu, J., Zhang, C., Pang, X. & Lv, J. (2019). Screening for cholesterol-lowering probiotics from lactic acid bacteria isolated from corn silage based on three hypothesized pathways. International Journal of Molecular Sciences, 20(9), 2073.
Mayrhofer, S., Domig, K. J., Mair, C., Zitz, U., Huys, G. & Kneifel, W. (2008). Comparison of broth microdilution, Etest, and agar disk diffusion methods for antimicrobial susceptibility testing of Lactobacillus acidophilus group members. Applied and Environmental Microbiology, 74(12), 3745-3748.
Majeed, M., Majeed, S., Nagabhushanam, K., Arumugam, S., Beede, K. & Ali, F. (2019). Evaluation of the in vitro cholesterol‐lowering activity of the probiotic strain Bacillus coagulans MTCC 5856. International Journal of Food Science & Technology, 54(1), 212-220.
Nami, Y., Bakhshayesh, R. V., Manafi, M. & Hejazi, M. A. (2019). Hypocholesterolaemic activity of a novel autochthonous potential probiotic Lactobacillus plantarum YS5 isolated from yogurt. LWT, 111, 876-882.
Pourrajab, B., Fatahi, S., Dehnad, A., Varkaneh, H. K. & Shidfar, F. (2020). The impact of probiotic yogurt consumption on lipid profiles in subjects with mild to moderate hypercholesterolemia: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 30(1), 11-22.
Rerksuppaphol, S. & Rerksuppaphol, L. (2015). A randomized double-blind controlled trial of Lactobacillus acidophilus plus Bifidobacterium bifidum versus placebo in patients with hypercholesterolemia. Journal of clinical and diagnostic research: JCDR, 9(3), KC01.
Shemshad, N., Roozbeh Nasiraie, L. & Majidzadeh Heravi, R. (2021). Isolation of Probiotic Lactobacilli Bacteria from Traditional Naein Dairy Product (Koome). Iranian Journalof Medical Microbiology, 15(1), 85-106.
Sivamaruthi, B. S., Kesika, P. & Chaiyasut, C. (2019). A mini-review of human studies on cholesterol-lowering properties of probiotics. Scientia Pharmaceutica, 87(4), 26.
Mohammadi, H. & Tukmechi, A. (2018). A. In vitro evaluation of cholesterol lowering effects of isolated Lactobacillus probiotics from cattle and buffalo feces, Journal of veterinaty microbiology,37(8),31.[In persian]