Viability of microflora of market fermented milk products in simulated conditions of gastric and duodenum

• Autorzy: Ziarno M. , Zareba D.

Warianty tytułu

PL

Przezywalnosc mikroflory handlowych mlecznych produktow fermentowanych w symulowanych warunkach zoladka i jelit

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. The non-probiotic lactic acid bacteria have only rarely been used in in vitro or in vivo studies, because they are not considered to exert health benefits. To exert the beneficial effect in human organism, LAB needs to meet some criteria, for example the viability in the gastrointestinal tract (GIT). The aim of this work was to determine the viability of microflora of chosen market non-probiotic fermented milk products in simulated gastric and duodenal fluids. Material and methods. Ten market non-probiotic fermented milk products bought in Warsaw were used in this study. Ten grams of each product have been suspended in simulated gastric fluid, and then the mixture has been transferred into simulated duodenal fluid. Immediately after bacteria inoculums addition and at the end of the experiment, the number of lactobacilli and lactococci was measured. Results. The number of lactococci or streptococci decreased by 0.1-0.3 log cycle after 3 h in gastric mixture. Only in one yoghurt the population of streptococci decreased by 0.9 log cycle. The population of lactobacilli did not change in condition of simulated gastric fluid. The significant reduction of lactobacilli, lactococci and streptococci population was observed after the transfer of mixture into simulated duodenal fluid and incubation in this condition for 5 h. After the end of experiments in every studied sample the number of microflora remained at the level above 6 log CFU/mL. Conclusions. The results indicate that the condition simulating gastric fluid is not a menace to viability of lactic acid bacteria, if they are protected by milk products. The significant reduction of bacteria number in simulated duodenal fluid was probably caused by cell shock to intensive pH change of environment and loss of protective barrier caused by digestive enzymes activity.

PL

Wprowadzenie. Nieprobiotyczne bakterie mlekowe rzadko bywają przedmiotem badań in vitro lub in vivo. Uważa się, iż nie przynoszą one ludzkiemu organizmowi korzyści prozdrowotnych. Musiałyby spełniać określone kryteria, np. przeżywalność w warunkach układu pokarmowego. Celem pracy było określenie przeżywalności mikroflory wybranych rynkowych nieprobiotycznych fermentowanych produktów mlecznych w symulowanych sokach żołądkowym i trzustkowym. Materiał i metody. Materiałem do badań było 10 nieprobiotycznych mlecznych produktów handlowych z rynku warszawskiego. Dziesięć gramów każdego produktu zostało zawieszonych w symulowanym soku żołądkowym, a następnie mieszaninę przenoszono do symulowanego soku trzustkowego. Bezpośrednio po zawieszeniu bakterii w soku i po zakończeniu hodowli oznaczano liczbę pałeczek mlekowych oraz paciorkowców mlekowych. Wyniki. Liczba komórek paciorkowców lub streptokoków zmniejszyła się o 0,1-0,3 log po 3 h inkubacji w mieszaninie żołądkowej. Tylko w jednym jogurcie populacja paciorkowców zmniejszyła się o 0,9 log. Populacja pałeczek mlekowych nie zmieniła się istotnie w warunkach symulowanego soku żołądkowego. Po przeniesieniu mieszanin do symulowanego soku trzustkowego, o początkowej wartości pH 7,0 ±0,2, oraz inkubacji w tych warunkach przez 5 h, w żadnym z badanych produktów liczba mikroflory nie utrzymała się na poziomie ponad 6 log jtk/cm3 po zakończeniu inkubacji w symulowanych sokach żołądkowym i trzustkowym. Wnioski. Środowisko symulujące warunki panujące w żołądku nie jest zagrożeniem dla żywotności bakterii mlekowych, jeśli są one podawane wraz z pokarmem chroniącym je przed niskim pH soków trawiennych. Z kolei w symulowanym soku trzustkowym znaczna redukcja liczby komórek bakterii prawdopodobnie jest wywołana szokiem komórek na gwałtowną zmianę wartości pH środowiska i utratą ochronnej bariery pokarmowej wynikającą z działania enzymów trawiennych.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2010
• Tom: 09
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.227-236,ref.

Twórcy

autor

Ziarno M.

• Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 159 C, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Zareba D.

Bibliografia

• Bezkorovainy A., 2001. Probiotics: Determinants of survival and growth in the gut. Am. J. Clin. Nutr. 73 (suppl), 399-405.
• Brigidi P., Swennen E., Vitali B., Rossi M., Matteuzzi D., 2003. PCR detection of Bifidobacterium strains and Streptococcus thermophilus in feces of human subjects after oral bacteriotherapy and yogurt consumption. Int. J. Food Microb. 81, 203-209.
• Clavel T., Carlin F., Lairon D., Nguyen The C., Schmitt P., 2004. Survival of Bacillus cereus spores and vegetative cells in acid media simulating human stornach. J. Appl. Microbiol. 97, 214-219.
• Conway P.L., Gorbach S.L., Goldin B.R., 1987. Survival of lactic acid bacteria in the human stornach and adhesion to intestinal cells. J. Dairy Sci. 70, 1-12.
• Del Campo R., Bravo D., Canton R., Ruiz-Garbajosa P., Garcia-Albiach R., Montesi-Libois A., Yuste F.J., Abraira V., Baquero F., 2005. Scarce evidence of yogurt lactic acid bacteria in human feces after daily yogurt consumption by healthy volunteers. Appl. Environ. Microbiol. 71,547-549.
• Drouault S., Corthier G., Dusko Ehrlich S., Renault P., 1999. Survival, physiology, and lysis of Lactococcus lactis in the digestive tract. Appl. Environ. Microbiol. 65, 4881-4886.
• Dunne C., O’Mahony L., Murphy L., Thomton G., Morrissey D., O’Halloran S., Feeney M., Flynn S., Fitzgerald G., Daly Ch., Kiely B., O’Sullivan G., Shanahan F., Collins J.K. 2001. In vitro selection criteria for probiotic bacteria of human origin: Correlation with in vivo findings. Am. J. Clin. Nutr. 73 (2), 386-392.
• Elli M., Callegari M.L., Ferrari S., Bessi E., Cattivelli D., Soldi S., Morelli L., Goupil Feuillerat N., Antoine J.M., 2006. Survival of yogurt bacteria in the human gut. Appl. Environ. Microbiol. 72,5113-5117.
• Gardiner G., Stanton C., Lynch P.B., Collins J.K., Fitzgerald G., Ross R.P., 1999. Evaluation of cheddar cheese as a food carrier for delivery of a probiotic strain to the gastrointestinal tract. J. Dairy Sci. 82, 1379-1387.
• Ibrahim S.A., Bezkorovainy A., 1993. Survival of difidobacteria in the presence of bile salt. J. Sci. Food Agric. 62, 351-354.
• Kailasapathy K., Chin J., 2000. Survival and therapeutic potential of probiotic organisms with reference to Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. Immunol. Celi Biol. 78, 80- -88.
• Kimoto H., Nomura M., Kobayashi M., Mizumachi K., Okamoto T., 2003. Survival of lactococci during passage through mouse digestive tract. Can. J. Microbiol. 49, 707-711.
• Lankaputhra W.E.V., Shah N.P., 1995. Survival of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. in the presence of acid and bile salts. Cultured. Dairy Prod. J. 30, 2-7.
• Leroy F., De Vuyst L., 2004. Lactic acid bacteria as functional starter cultures for the food fermentation industry. Trends Food Sci. Technol. 15, 67-78.
• Lick S., Drescher K., Heller K.J., 2001. Survival of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus in the terminal ileum of fistulated gottingen minipigs. Appl. Environ. Microbiol. 67, 4137-4143.
• Marteau P., Minekus M., Havenaar R., Huis In’t Veld J.H.J., 1997. Survival of lactic acid bacteria in a dynamic model of the stornach and small intestine: Validation and the effects of bile. J. DairySci. 80,1031-1037.
• Mater D.D.G., Bretigny L., Firmesse O., Flores M.-J., Mogenet A., Bresson J.-L., Corthier G., 2005. Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus survive gastrointestinal transit of healthy volunteers consuming yoghurt. FEMS Microbiol. Lett. 250, 185-187.
• Michajlik A., Ramotowski W., 2003. Anatomia i fizjologia człowieka [Human anatomy and phisiology]. Wyd. Nauk. PWN Warszawa, 167-250 [in Polish],
• Oozeer R., Goupil-Feuillerat N., Alpert C.A., van de Guchte M., Anba J., Mengaud J., Corthier G., 2002. Lactobacillus casei is able to survive and initiate protein synthesis during its transit in the digestive tract of human flora-associated mice. Appl. Environ. Microbiol. 68, 3570-3574.
• Pedrosa M.C., Golner B.B., Goldin B.R., Barakat S., Dallal G.E., Russell R.M., 1995. Survival of yogurt-containing organisms and Lactobacillus gasseri (ADH) and their effect on bacterial enzyme activity in the gastrointestinal tract of healthy and hypochlorhydric elderly subjeets. Am. J. Clin. Nutr. 61, 353-359.
• Pochart P., Marteau P., Bouhnik Y., Goderel I., Bourlioux P., Rambeaud J.-C., 1992. Survival of bifidobacteria ingested via fermented milk during their passage through the human intestine: an in vivo study using intestinal perfusion. Am. J. Clin. Nutr. 55, 78-80.
• Sharp M.D., McMahon D.J., Broadbent J.R., 2008. Comparative evaluation of yogurt and low-fat cheddar cheese as delivery media for probiotic Lactobacillus casei. J. Food Sci. 73 (7), 375- -377.
• Vamam A.H., Sutherland J.P., 2001. Milk and milk produets. Technology, chemistry and microbiology. Aspen Publ. Gaithersburg, Maryland, 275-380.
• Vesa T., Pochart P., Marteau P., 2000, Pharmacokinetics of Lactobacillus plantarum NCIMB 8826, Lactobacillus fermentum KLD, and Lactococcus lactis MG 1363 in the human gastrointestinal tract. Aliment. Pharmacol. Therap. 14, 823-828.
• Vinderola C.G., Reinheimer J.A., 2003. Lactic acid starter and probiotic bacteria: a comparative “in vitro” study of probiotic characteristics and biological barrier resistance. Food Res. Intern. 36, 895-904.
• Ziarno M., Margol B., 2007. Badania nad zdolnością wybranych kultur starterowych bakterii mlekowych do przeżywania w modelowym soku żołądkowym oraz wiązania cholesterolu w tych warunkach [Studies on the ability of lactic acid bacteria starters to survive in simulated gastric juice and cholesterol binding in these conditions]. Żywn. Nauka Technol. Jakość 55, 304-314 [in Polish],
• Ziarno M., 2007. Survival of lactic acid bacteria in simulated duodenal fluid depending on the cholesterol presence. Pol. J. Food Nutr. Sci. 57, 625-631.
• Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu [Human nutrition. Introduction to nutrition science]. Ed. J. Gawęcki, L. Hryniewiecki. Wyd. Nauk. PWN Warszawa, 47-113 [in Polish],