فعالیت ضد قارچی شیرهای تخمیرشده با استفاده از کشت‌های منفرد یا ترکیبی لاکتیک اسید باکتری‌های پروتئولیتیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخنه کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانش آموخته دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان ایران

10.22069/ejfpp.2020.16332.1532

چکیده

سابقه‌ و هدف: در سال‌های اخیر استفاده از لاکتیک اسید باکتری‌ها به عنوان کشت‌های حفاظتی در تولید فراورده‌های تخمیری گسترش یاقته است. بخش قابل توجهی از فعالیت ضد قارچی لاکتیک اسید باکتری‌ها به متابولیت‌های تولید شده توسط آنها به ویژه اسیدهای آلی مختلف مربوط می‌شود. با این حال، اخیرا پپتید‌ها و هیدرولیز شده‌های پروتئینی تولید شده‌اند که فعالیت ضد قارچی داشته‌اند. هدف از این پژوهش، بررسی فعالیت جدایه‌های لاکتیک اسید باکتری‌های پروتئولیتیک در تولید شیر تخمیرشده‌ با خاصیت ضدقارچی بود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش، شیر بدون چربی استریل شده با کشت‌های منفرد و ترکیبی لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس، لاکتوباسیلوس روتری و لاکتوکوکوس لاکتیس زیرگونه لاکتیس تلقیح (2 درصد، وزنی-وزنی) و فرآیند تخمیر با گرمخانه‌گذاری در 37 درجه سانتی‌گراد تا رسیدن به pH مطلوب 6/4-5/4 انجام گرفت. محتوای پپتیدی و نیز خاصیت ضد قارچی عصاره پپتیدی به‌دست آمده از شیرهای تخمیر شده در برابر آسپرژیلوس نایجر، پنی‌سیلیوم اکسپانسوم و کاندیدا آلبیکنس پس از انجام تخمیر و پس از 7 روز نگهداری در یخچال بررسی شد.
یافته‌ها: لاکتوباسیلوس روتری کمترین فعالیت پروتئولیتیک را در شیر نشان داد و در بین تمام نمونه‌ها، بیشترین محتوای پپتیدی در نمونه‌ای مشاهده شد که با کشت ترکیبی هر سه جدایه تخمیر شده بود که منجر به تولید 62/6 میلی‌گرم پپتید در هر میلی‌لیتر شد. عصاره حاوی پپتید نمونه‌های شیر تخمیر شده با کشت‌های ترکیبی (S23 و S123) پس از تخمیر با MIC برابر 20 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر از بالاترین فعالیت ضد کپکی برخوردار بودند. پس از 7 روز نگهداری خاصیت ضدکپکی نمونه S1 در مقابل پنی‌سیلیوم اکسپانسوم و نمونه S2 در مقابل پنی-سیلیوم اکسپانسوم و آسپرژیلوس نایجر به ترتیب با MIC برابر 20 و 40 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر افزایش یافت. همچنین همه نمونه‌های شیر تخمیری (زمان صفر) خاصیت ضد مخمری را بعد از 72 ساعت با MIC برابر با 40 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر حفظ کردند که پس از 7 روز نگهداری، این ویژگی در شیرهای تخمیر شده با کشت منفرد افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: در طی تخمیر، بیشترین فعالیت پروتئولیزی در نمونه‌ای اتفاق افتاد که توسط ترکیبی از سه باکتری لاکتیکی تخمیر شده بود. عصاره حاوی پپتید همه نمونه‌های شیر تخمیر شده دارای خاصیت ضد کپکی و ضد مخمری بودند و اغلب نمونه‌ها در زمان صفر دارای MIC برابر 40 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بودند که البته در برخی از نمونه‌ها، 7 روز پس از نگهداری خاصیت ضد قارچی افزایش یافت. در این پژوهش احتمال می‌رود بخشی از تأثیر ضدقارچی شیرهای تخمیری به دلیل پروتئولیز و محتوای پپتیدی آن‌ها باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Antifungal activity of fermented milks produced by single or co-cultures of proteolytic lactic acid bacteria

نویسندگان [English]

  • Shahram Loghman 1
  • Mandana Mahmoudi 2
  • Ali Moayedi 3
  • Morteza Khomeiri 4
1 MSc. Graduate, Department of Food Science, Gorgan university of agricultural sciences and natural resources
2 Department of Food Science and Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Food Science and Technology, Gorgan University of agricultural sciences and natural resources
4 Dept. of Food Science and Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: In recent years, the use of lactic acid bacteria has expanded as protective cultures in the production of fermented products. They have inhibitory activities against different pathogenic or spoilage bacteria and fungi. A significant part of the antifungal activity of lactic acid bacteria is related to the metabolites produced by these organisms, in particular the various organic acids. However, recently peptides and protein hydrolysates with antifungal activity have been produced. The aim of this study was to investigate the activity of isolates of proteolytic lactic acid bacteria in the production of fermented milk with antifungal properties.
Materials and methods: In this study, sterilized skim milk was inoculated with single and co-cultures of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus reuteri and Lactococcus lactis subsp. lactis (2%, w/w) and fermented at 37 °C to reach the optimum pH 4.5-4.6. The peptide content and antifungal properties of fermented milk against Aspergillus niger, Penicillium expansum and Candida albicans were evaluated after fermentation and 7 days of storage in the refrigerator.
Results: According to the results, Lactobacillus reuteri showed the least proteolytic activity in milk and among all the samples, the highest peptide content was observed in the sample fermented by combined cultures of all three isolates, resulting in the production of 62.6 mg peptide per ml. Peptide-containing extract of fermented milk samples from combined cultures (S23 and S123) had the highest anti-mold activity with a MIC of 20 mg/ml. After 7 days of storage, the anti-mold property of sample S1 against Penicillium expansum and sample S2 against Penicillium expansum and Aspergillus niger increased with a MIC of 20 and 40 mg/ml, respectively. Also, all samples of fermented milk (zero time) retained anti-yeast properties after 72 h with a MIC of 40 mg/ml, which after 7 days of storage, this property was increased in fermented milk with single culture.
Conclusion: During fermentation, the most proteolytic activity occurred in a sample fermented by a combination of three lactic bacteria. Peptide-containing extract of all fermented milk samples had anti-mold and anti-yeast properties, and most of the samples had a MIC of 40 mg per ml at day 0, although in some samples antifungal activities were increased after 7 days of storage. In this study, it is likely to be a part of the antifungal effect of fermented milks due to the proteolysis and resulted peptide content.
Keywords: Lactic acid bacteria, Proteolysis, Fermented milk, Antifungal property

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lactic acid bacteria
  • Proteolysis
  • Fermented milk
  • Antifungal activity