Wpływ nizyny i lizozymu na wzrost szczepów Alicyclobacillus acidoterrestris oraz możliwość zastosowania tych związków jako biokonserwantów w soku jabłkowym

• Autorzy: Sokolowska B. , Niezgoda J. , Chotkiewicz M.

Warianty tytułu

EN

Effect of nisin and lysozyme on growth of Alicyclobacillus acidoterrestris strains and potential to use those compounds as bio-preservatives in apple juice

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Acidotermofilne bakterie przetrwalnikujące Alicyclobacillus acidoterrestris są przyczyną psucia się pasteryzowanych soków owocowych i warzywnych. Sprawdzono skuteczność działania nizyny oraz lizozymu jako naturalnych konserwantów zapobiegających zepsuciu soku jabłkowego przez te drobnoustroje. Dla każdego z ośmiu badanych szczepów wyznaczono minimalne stężenie hamujące MIC (Minimal Inhibitory Concentration) nizyny oraz lizozymu w pożywce hodowlanej. MIC nizyny w odniesieniu do przetrwalników wynosiło od 100 IU/cm³ do 1500 IU/cm³ pożywki, a w stosunku do form wegetatywnych od 50 IU/cm³ do 1250 IU/cm³ pożywki, w zależności od szczepu. Lizozym hamował kiełkowanie przetrwalników A. acidoterrestris przy stężeniach od 0,005 mg/cm³ do 0,2 mg/cm³ pożywki, natomiast rozwój komórek wegetatywnych został zahamowany przy stężeniach od 0,05 mg/cm³ do 0,2 mg/cm³ pożywki. Stwierdzono skuteczność nizyny, w stężeniach równych MIC, w próbach trwałościowych soku jabłkowego. Rozwój siedmiu badanych szczepów A. acidoterrestris został zahamowany w trakcie trwającej 28 dni inkubacji. Lizozym w stężeniach równych wartościom MIC zapewniał trwałość próbek soku jedynie w okresie 7 - 21 dni.

EN

Acidothermophilic and spore-forming bacteria Alicyclobacillus acidoterrestris can cause pasteurized fruit and vegetable juices to spoil. The effectiveness was examined of nisin and lysozyme used as natural preservatives to prevent apple juice from being spoiled by those bacteria. For each of the eight strains studied, a Minimal Inhibitory Concentration (MIC) level of nisin and lysozyme contained in the culture medium was determined. Depending on the strain, the MIC value of nisin was from 100 IU/cm³ to 1500 IU/cm³ of medium with regard to spores, and, with regard to vegetative forms, the MIC value ranged from 50 IU/cm³ to 1250 IU/cm³ of medium. The lysozyme prevented A.. acidoterrestris spores from growing at a concentration level from 0.005 mg/cm³ to 0.2 mg/cm³ of medium, and the growth of vegetative cells was inhibited by the lysozyme at a concentration level ranging from 0.05 mg/cm³ to 0.2 mg/cm³ of medium. The results of the apple juice shelf life tests performed showed that the nisin was effective at the concentration levels equal to MIC. The growth of seven A. acidoterrestris strains was inhibited during their 28 day incubation period. The lysozyme at the concentration levels equal to MIC values guaranteed the durability of juice samples only during a period between 7 and 21 days.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2012
• Tom: 19
• Numer: 4
• Opis fizyczny: s.44-54,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Sokolowska B.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Niezgoda J.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Chotkiewicz M.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

Bibliografia

• [1] Alpas H., Alma L., Bozoglu F.: Inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris vegetative cells in model system, apple, orange and tomato juice by high hydrostatic pressure. World J. Microbiol. Biotechnol., 2003, 19, 619-623.
• [2] Ash M., Ash I.: Handbook of Food Additives. An international guide to more than 7,000 products by trade name, chemical, function, and manufacturer. Published by: Gower Publishing Limited. Cornwall, England, 1995.
• [3] Bahçeci K.S., Acar J.: Modeling the combined effects of pH, temperature and ascorbic acid concentration on the heat resistance of Alicyclobacillus acidoterrestris. Int. J. Food Microbiol., 2007, 120 (3), 266-273.
• [4] Baumgart J.: Media for the detection and enumeration of Alicyclobacillus acidoterrestris and Alicylobacillus acidocaldarius in foods. In: Handbook of culture media for food microbiology. Progress in industrial microbiology vol. 37. Ed. by J.E.L. Corry, G.D.W Curtis, R.M. Baird. Amsterdam: Elsevier, 2003, pp. 161-166.
• [5] Baumgart J., Husemann M., Schmidt C.: Alicyclobacillus acidoterrestris: Vorkommen, Bedeutung und Nachweis in Getränken und Getränkegrundstoffen. Fluss. Obst, 1997, 64 (4), 178-180.
• [6] Bevilacqua A., Corbo M.R., Buonocore G.G., Del Nobile M.A., Sinigaglia M.: Antimicrobial effectiveness of lysozyme against Alicyclobacillus acidoterrestris. Adv. Food Sci., 2007, 29, 47-52.
• [7] Borlinghaus A., Engel R.: Alicyclobacillus incidence in commercial apple juice concentrate (AJC) supplies and validation. Fruit Process., 1997, 7 (7), 262-266.
• [8] Gao Y.C., Zhang G., Krentz S, Darius S., Power J., Lagarde G.: Inhibition of spoilage lactic acid bacteria by lysozyme during wine alcoholic fermentation. Australian J. Grape and Wine Res., 8 (1), 76-83.
• [9] Gocmen D., Elston A., Williams T., Parish M. and Housett R.L.: Identification of medicinal offflavours generated by Alicyclobacillus species in orange juice using GC-olfactometry and GC-MS. Lett. in Appl. Microbiol., 2005, 40, 172-177.
• [10] Gwiazdowska D., Trojanowska K.: Bakteriocyny – właściwości i aktywność przeciwdrobnoustrojowa. Biotechnologia, 2005, 1 (68), 114-130.
• [11] Hartman A.D.: The efficacy of antimicrobials for the control of Alicyclobacillus acidoterrestris in fruit and vegetable juice. A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science and Technology. Virginia Polytechnic Institute and State University, Blackburg, Virginia, 2003. Dost. on-line: http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-06252003- 133915/unrestricted/hartmanthesis.pdf
• [12] IFU Method No 12, September 2004/revised March 2007. Method on the Detection of taint producing Alicyclobacillus in Fruit Juices.
• [13] Jensen N., Whitfield F.B.: Role of Alicyclobacillus acidoterresris in the development of a disinfectant taint in shelf-stable fruit juice. Lett. Appl. Microbiol., 2003, 36, 9-14.
• [14] Komitopoulou E., Boziaris I.S., Davies E.A. Delves-Broughton J., Adams M.R.: Alicyclobacillus acidoterrestris in fruit juices and its control by nisin. Int. J. Food Sci. Technol., 1999, 34, 81-85.
• [15] Lee S.Y., Chung H.J., Kang D.H.: Combined treatment of high pressure and heat on killing spores of Alicyclobacillus acidoterrestris in apple juice concentrate. J. Food Protect., 2006, 69 (5), 1056-1060.
• [16] Lee S.Y., Dougherty R.H., Kang D.H.: Inhibitory effect of high pressure and heat on Alicyclobacillus acidoterrestris spores in apple juice. Appl. Environ. Microbiol., 2002, 68, 4158-4161.
• [17] Maldonado M.C., Belifiore C., Navarro A.R.: Temperature, soluble solids and pH effect on Alicyclobacillus acidoterrestris viability in lemon juice concentrate. J. Ind Microbiol. Biotechnol., 2008, 35, 141-144.
• [18] Niwa M., Kawamoto A.: Development of a rapid detection method of A. acidoterrestris, hazardous bacteria to acidic beverage. Fruit Process., 2003, 13 (2), 102-107.
• [19] Orr R.V., Shewfelt R.L., Huang C.J., Tefera S., Beuchat L.R.: Detection of guaiacol produced by Alicyclobacillus acidoterrestris in aple juice by sensory and chromatographic analyses, and comparison with spore and vegetative cell populations. J. Food Prot., 2000, 11, 1517-1522.
• [20] Peña W.E.L., de Messaguer P.R.: Use of arificial neural networks for modeling survival of Alicyclobacillus acidoterrestris CRA 7152 in apple juice. 20th Intern. ICFMH Symposium Food Micro, Bologna, Italy, 2006, august 29 – september 2, p. 527.
• [21] Pettipher G.L., Osmundson M.E., Murphy J.M.: Methods for the detection and enumeration of Alicyclobacillus acidoterrestis and investigation of growth and production of taint in fruit juice and fruit juice-containing drinks. Lett Appl. Microbiol., 1997, 24, 185-189.
• [22] Silva F.V.M., Gibbs P., Vieira M. C., Silva C.L.M.: Thermal inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores under temperature, soluble solids and pH conditions for the design of fruit processes. Int. J. Food Microbiol., 1999, 51 (2/3), 95-103.
• [23] Sokołowska B., Łaniewska-Trokenheim Ł., Niezgoda J., Bytońska M.: Ciepłooporność przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 2008, 12, 22-27.
• [24] Sokołowska B., Łaniewska-Trokenheim Ł., Niezgoda J., Bytońska M.: Wpływ kwasów organicznych na kiełkowanie i wzrost populacji szczepów Alicyclobacillus acidoterrestris. Pr. Inst. Lab. Bad. Przem. Spoż., 2009, t. 64, 66-76.
• [25] Sokołowska B., Łaniewska-Trokenheim Ł., Niezgoda J., Bytońska M.: Wpływ konserwantów na rozwój Alicyclobacillus acidoterrestris. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 2010, 4, 18-20.
• [26] Splittstoesser D.F., Churey J.J., Lee C.Y.: Growth characteristic of aciduric sporeforming bacilli isolated from fruit juices. J. Food Protect., 1994, 57 (12), 1080-1083.
• [27] Thomas L.V., Delves-Broughton J.: Nisin. In: Antimicrobials in food. Ed. by Davidson P.M., Sofos J.N, Branen A.L., 3-rd ed. Taylor &Francis Group. Boca Raton, USA, 2005, pp. 237-274..
• [28] Walczak P.: Podstawy genetyczne produkcji bakteriocyn przez bakterie fermentacji mlekowej. W: Bakterie fermentacji mlekowej. Klasyfikacja, metabolizm, genetyka, wykorzystanie. Red. Z. Libudzisz, P. Walczak, J. Bardowski. Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź 1998.
• [29] Walker M., Phillips C.A.: The effect of preservatives on Alicyclobacillus acidoterrestris and Propionibacterium cyclohexanicum in fruit juice. Food Control, 2008, 19 (10), 974-981.
• [30] Yamazaki K., Murakami M., Kawai Y., Inoue N., Matsuda T.: Use of nisin for inhibition of Alicyclobacillus acidoterrestris in acidic drinks. Food Microbiol., 2000, 17, 315-320.

Uwagi

Rekord w opracowaniu