Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ w identyfikacji i ocenie aktywności fizjologicznej Lactobacillus spp. w soku z jagód goji

• Autorzy: Kocot A. M. , Mruk M. S. , Olszewska M. A.

Warianty tytułu

EN

Fluorescent in situ hybridization applied to identify and evaluate physiological activity of Lactobacillus spp. in goji berry juice

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W związku z popularyzacją trendu „Super Food” konsumenci oczekują obecności na rynku produktów o szerokim spektrum oddziaływania na organizm człowieka. Sok z jagód goji charakteryzuje się wieloma dobroczynnymi właściwościami, a wzbogacenie go w potencjalnie probiotyczne kultury Lactobacillus spp. może dodatkowo zwiększyć jego wartość biologiczną pod warunkiem zachowania przez szczepy żywotności. Celem pracy była identyfikacja i ocena aktywności fizjologicznej komórek Lactobacillus spp. w soku z jagód goji z zastosowaniem metody fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH). W celu identyfikacji Lactobacillus spp. przeprowadzono hybrydyzację z sondami oligonukleotydowymi rRNA, w tym z sondą dla domeny Eubacteria (Eub338), nonsensowną (Non338), a także dla grupy bakterii fermentacji mlekowej (Lab158) i 11 sond specyficznych dla różnych gatunków z rodzaju Lactobacillus. Analizę aktywności fizjologicznej komórek Lactobacillus spp. w soku z jagód goji przeprowadzono sondą Eub338 bezpośrednio po zaszczepieniu oraz 3., 8., 15., 22. i 29. dnia przechowywania w temp. 20 ºC (± 2 ºC) oraz 6 ºC i porównano z wynikami metody płytkowej. Metoda FISH pozwoliła na określenie przynależności gatunkowej 8 z 9 badanych szczepów, które zaklasyfikowano do L. plantarum oraz L. brevis. Wykazano ponadto, że w wyniku przechowywania soku z jagód goji w temp. 20 ºC (± 2 ºC) aktywność fizjologiczna komórek podlegała znacznym zmianom, czyli zmniejszyła się w ostatnim dniu przechowywania i po porównaniu z wynikami metody płytkowej można wskazać na stan niehodowalności komórek. Natomiast po przechowywaniu w temp. 6 ºC aktywność fizjologiczna była stabilna, gdyż liczba komórek utrzymywała się na wysokim poziomie do ostatniego dnia przechowywania. Badania przeprowadzone w tym zakresie wskazują na przydatność metody FISH w detekcji i poznawaniu fizjologii pałeczek Lactobacillus spp.

EN

Due to the popularization of the "Super Food" trend, consumers expect the presence in the market of products with a broad spectrum of impact on the human body. The goji berry juice is characterized by many beneficial properties, and enriching it with potentially probiotic strains of Lactobacillus spp. can further enhance its nutritional value provided the strains remain viable. The objective of the research study was to identify and evaluate the physiological activity of Lactobacillus spp. in goji berry juice using a fluorescent in situ hybridization (FISH) method. In order to identify Lactobacillus spp., the in situ hybridization was conducted with rRNA oligonucleotide probes including the domain-specific probe Eubacteria (Eub338), the nonsense probe (Non338), the probes specific for lactic acid bacteria (Lab158) group as well as 11 species-specific probes for different Lactobacillus species. The analysis of the physiological activity of Lactobacillus spp. cells in goji berry juice was carried out using the probe Eub338 immediately after the inoculation and on the 3rd, 8th, 15th, 22nd, and 29th day of storage at a 20 ºC (± 2 ºC) and at 6 ºC; the analysis results were compared with the results of the plate count method. The FISH method made it possible to determine the species where 8 out of 9 strains tested belonged to; those bacteria were classified as L. plantarum and L. brevis. In addition, it was proved that the physiological activity of the cells underwent significant changes resulting from storing the goji berry juice at a 20 ºC (± 2 ºC), i.e. it decreased on the last day of storage. Comparing those results with the results of the plate method, the non-culturability of the cells may be suggested. However, after storing the juice at 6 ºC, its physiological activity was stable as the cell count was high until the last day of storage. Research conducted in this area indicates that the FISH method is useful for detecting and analyzing the physiology of Lactobacillus spp.

Słowa kluczowe

PL

Lactobacillus; hybrydyzacja fluorescencyjna in situ; identyfikacja; aktywnosc fizjologiczna; jagody goi; soki

EN

Lactobacillus spp.; fluorescent in situ hybridization; identification; physiological activity; goji berry; juice

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.106-119,tab.,fot.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kocot A. M.

• Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i Żywności, Wydział Nauki o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Pl.Cieszyński 1, 10-726 Olsztyn

autor

Mruk M. S.

• Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i Żywności, Wydział Nauki o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Pl.Cieszyński 1, 10-726 Olsztyn

autor

Olszewska M. A.

• Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i Żywności, Wydział Nauki o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Pl.Cieszyński 1, 10-726 Olsztyn

Bibliografia

• [1] Amagase H., Sun B., Borek C.: Lycium barbarum (goji) juice improves in vivo antioxidant biomarkers in serum of healthy adults. Nutr. Res., 2009, 29, 19-25.
• [2] Amann R.I., Binder B.J., Olson R.J., Chisholm S.W.: Combination of 16S rRNA targeted oligonucleotide probes with flow cytometry for analysing mixed microbial populations. Appl. Environ. Microbiol., 1990, 56, 1919-1925.
• [3] Ben Amor K., Vaughan E.E., de Vos W.M.: Advanced molecular tools for the identification of lactic acid bacteria. J. Nutr., 2007, 137, 741S-747S.
• [4] Blasco L., Ferrer S., Pardo I.: Development of specific fluorescent oligonucleotide probes for in situ identification of wine lactic acid bacteria. FEMS Microbiol. Lett., 2003, 225, 15-123.
• [5] Bogacz K.: Goji – owoc zdrowia i długowieczności. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 2009, 9, 33-34.
• [6] Coeuret V., Dubernet S., Bernardeau M., Gueguen M., Vernoux J.P.: Isolation, characterization and identification of lactobacilli focusing, mainly, on cheeses and other dairy products. Lait, 2003, 83, 269-306.
• [7] De Vries M., Vaughan E., Kleerebezem M., De Vos W.: Optimising single cell activity assessment of Lactobacillus plantarum by fluorescent in situ hybridisation as affected by growth. J. Microbial. Meth., 2004, 59, 109-115.
• [8] Ding W.K., Shan N.P.: Survival of free and microencapsulated probiotic bacteria in orange and apple juices. Int. Food Res. J., 2008, 15, 219-232.
• [9] Ehrmann M., Ludwig W., Schleifer K.H.: Reverse dot blot hybridization: a useful method for the direct identification of lactic acid bacteria in fermented food. FEMS Microbiol. Lett., 1994, 117, 143-149.
• [10] Ercolini D., Hill P.J., Dodd C.E.R.: Development of a fluorescence in situ hybridization method for cheese using a 16 rRNA probe. J. Microbiol. Meth., 2003, 52, 267-271.
• [11] Hensiek R., Krupp G., Stackerbrandt E.: Development of diagnostic oligonucleotide probes for four Lactobacillus species occurring in the intestinal tract. Syst. Appl. Microbiol., 1992, 15, 123-128.
• [12] Hertel C., Ludwig W., Pot B., Kersters K., Schleifer K.H.: Differentiation of lactobacilli occuring in fermented milk products by using oligonucleotides probes and electrophoretic protein profiles. Syst. Appl. Microbiol., 1993, 16, 463-467.
• [13] Jin M., Huang Q., Zhao K., Shang P.: Biological activities and potential health benefit effects of polysaccharides isolated from Lycium barbarum L. Int J. Biol. Macromol., 2013, 54, 16-23.
• [14] Kocot A.M., Olszewska M.A., Gorywoda M., Łaniewska-Trokenheim Ł.: Ocena przeżywalności szczepów Lactobacillus spp. w funkcjonalnym soku aloesowym. W: Bezpieczeństwo zdrowotne żywności. Aspekty mikrobiologiczne, chemiczne i ocena towaroznawcza. Red. J. Stadnik, I. Jackowska. Wyd. Naukowe PTTŻ, Kraków 2015, ss. 67-76.
• [15] Kocot A.M., Olszewska M.A., Błaszczyk M., Łaniewska-Trokenheim Ł.: Ocena przeżywalności pałeczek Lactobacillus spp. w fermentowanych sokach warzywnych przechowywanych chłodniczo. Zagadnienia aktualnie poruszane przez młodych naukowców 5. Red. M. Kuczera, K. Piech, Creativetime, Kraków 2016, ss. 20-23.
• [16] Kulczyński B., Gramza-Michałowska A.: Kompleks polisacharydowy jagód goji (Lycium barbarum) jako element fitoterapii – przegląd literatury. Post. Fitoter., 2014, 4, 247-251.
• [17] Lahtinen S., Gueimonde M., Ouwehand A., Reinikainen J., Salminen S.: Comparison of methods to enumerate probiotic bifidobacteria in a fermented food product. Food Microbiol., 2006, 23, 571-577.
• [18] Oliver J.D.: The viable but nonculturable state in bacteria. J. Microbiol., 2005, 43, 93-100.
• [19] Olszewska M.A, Kocot A.M., Łaniewska-Trokenheim Ł.: Physiological functions at single-cell level of Lactobacillus spp. isolated from traditionally fermented cabbage in response to different pH conditions. J. Biotechnol., 2015, 200, 19-26.
• [20] Pereira A.L.F., Maciel T.C., Rodrigues S.: Probiotic beverage from cashew apple juice fermented with Lactobacillus casei. Food Res. Int., 2010, 44, 1276-1283.
• [21] Qian J.Y., Liu D., Huang A.G.: The efficiency of flavonoids in polar extracts of Lycium chinense Mill fruits as free radical scavenger. Food Chem., 2004, 87, 283-8.
• [22] Yoon K., Woodams E., Hang Y.: Production of probiotic cabbage juice by lactic acid bacteria. Biores. Technol., 2006, 97, 1427-1430.
• [23] Young Yoon K., Woodams E.E., Hang Y.D.: Probiotication of tomato juice by lactic acid bacteria. J. Microbiol., 2004, 42, 315-318.
• [24] Vogel R., Bocker G., Stolz P., Ehrmann M., Fanta D., Ludwig W., Pot B., Kersters K., Schleifer K.H., Hammes W.: Identification of lactobacilli from sour-dough and description of Lactobacillus pontis sp. nov. Int. J. Syst. Bacterial., 1994, 44, 223-239.
• [25] Wallner G., Amann R., Beisker W.: Optimizing fluorescent in situ hybridisation with rRNA-targeted oligonucleotide probes for flow cytometric identification of microorganisms. Cytometry, 1993, 14, 136-143.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2017/111/189