Отбор антагонистически активных штаммов молочнокислых бактерий из молока различных видов животных

  • A. A. Aitzhanova ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Казахстан, Алматы
  • E. A. Oleinikova ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Казахстан, Алматы
  • M. G. Saubenova ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Казахстан, Алматы
  • S. T. Daugalieva ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Казахстан, Алматы
  • R. Zh. Berzhanova ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Казахстан, Алматы

Аннотация

Кисломолочные продукты составляют основную часть функциональных ферментированных пищевых продуктов, обладающих широким спектром полезных для здоровья свойств. Одним из направлений полезного действия кисломолочных продуктов является способность бактерий, используемых в качестве заквасок, к подавлению болезнетворных и вызывающих порчу продуктов питания микроорганизмов. Молоко различных видов животных отмечается в научной литературе в качестве ценного источника для выделения новых видов микроорганизмов. Нами выделено 28 изолятов биотехнологически ценных молочнокислых бактерий из сырого кобыльего, верблюжьего и козьего молока.  Исследована антагонистическая активность изолятов из сырого молока различных видов животных и ферментированного кобыльего молока (кумыса) в отношении ряда бактериальных тестовых культур. Показан широкий спектр антибактериальной активности изолятов из кумыса в отношении Escherichia coli, Sarcina flava, S. flava T,  Salmonella dublin, Mycobacterium citreum, M. rubrum, I вакцины Ценковского. Проведена молекулярно-генетическая идентификация 12 отобранных микроорганизмов.  Антагонистически активные молочнокислые бактерии кумыса определены как L. paracasei, L. fermentum, L. rhamnosus и L. diolivorans. Отобранные штаммы будут использованы для создания заквасок для получения столовых и профилактических напитков и продуктов с направленным действием.
Ключевые слова: кумыс, молочнокислые бактерии, антагонизм, антибактериальная активность, молекулярно-генетическая идентификация.

Литература

1 Marsh A. J., Hill C., Ross R. P., Cotter P. D. (2014) Fermented beverages with health-promoting potential: Past and future perspectives Trends in Food Science & Technology., vol. 38, pp. 113-124.
2 Marco M. L., Heeney D., Binda S., Cifelli C. J., Cotter P. D., Foligne B., Ga¨ nzle M., Kort R., Pasin G., Pihlanto A., Smid E. J., Hutkins R. (2017) Health benefits of fermented foods: microbiota and beyond Current Opinion in Biotechnology., vol. 44, pp. 94–102.
3 Erkus O., De Jager VCL, Spus M, van Alen-boerrigter IJ, van Rijswijck IMH, Hazelwood L., Janssen P.W.M., van Hijum SAFT, Kleerebezem M., Smid E.J. (2013) Multifactorial diversity sustains microbial community stability. IntSocMicrob Ecol., vol.7, pp. 2126-2136.
4 Eussen S.J., PM, van Dongen M.C., Wijckmans N., den Biggelaar L., Oude Elferink S.J., Singh-Povel C.M., Schram M.T., Sep S.J., van der Kallen C.J., Koster A. (2016) et al. Consumption of dairy foods in relation to impaired glucose metabolism and type 2 diabetes mellitus: the Maastricht Study Br J Nutr, vol. 115(8). pp. 1453-1461.
5 Walsh A.M., Crispie F, Kilcawley K, O’Sullivan O, O’Sullivan MG, Claesson MJ, Cotter PD. (2016) Microbial succession and flavor production in the fermented dairy beverage kefir. mSystems, vol. 1(5). pii: e00052-16.DOI:10.1128/mSystems.00052-16.
6 Hutkins R.W. (2018) Microbiology and technology of fermented Foods.2nd Edition. Wiley-Blackwell. 616 pp.
7 Ebner S., Smug L.N., Kneifel W., Salminen S.J., Sanders M.E. (2014) Probiotics in dietary guidelines and clinical recommendations outside the European Union. World J Gastroenterol., vol. 20, pp. 16095-16100.
8 Pihlanto A., Korhonen H. (2015) Bioactive peptides from fermented foods and health promotion. In: Advances in Fermented Foods and Beverages. Ed. W. Holzapfel. Cambridge: Woodhead Publishing. Elsevier Ltd., pp. 39-74.
9 Fekete A., Givens D., (2003) Lovegrove J. Casein-derived lactotripeptides reduce systolic and diastolic blood pressure in a meta-analysis of randomised clinical trials. Nutrients, vol. 7, pp. 659-681.
10 Filannino P., Bai Y., Di Cagno R., Gobbetti M., Gänzle M.G. (2015) Metabolism of phenolic compounds by Lactobacillus spp. during fermentation of cherry juice and broccoli puree. Food Microbiol., vol. 46, pp. 272-279.
11 Bai Y., Findlay B., Sanchez Maldonado A.F., Schieber A., Vederas J.C., Gänzle M.G. (2014) Novel pyrano and vinylphenol adducts of deoxyanthocyanidins in sorghum sourdough. J Agric Food Chem, vol. 62, pp.11536-11546.
12 Senger D.R., Li D., Jaminet S.C., Cao S. (2016) Activation of the Nrf2 cell defense pathway by ancient foods: disease prevention by important molecules and microbes lost from the modern western diet. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0148042.
13 Laatikainen R., Koskenpato J., Hongisto S.M., Loponen J., Poussa T., Hillilä M., Korpela R. (2016) Randomised clinical trial: low-FODMAP rye bread vs. regular rye bread to relieve the symptoms of irritable bowel syndrome. Aliment PharmacolTher., vol. 44, pp. 460-470.
14 Ziegler J.U., Steiner D., Longin C.F.H., Würschum T., Schweiggert R.M., Carle R. (2016) Wheat and the irritable bowel syndrome FODMAP levels of modern and ancient species and their retention during bread making. Journal of Functional Foods.,vol. 25, pp. 257-266.
15 Iraporda C., Errea A., Romanin D.E., Cayet D., Pereyra E., Pignataro O., Sirard J.C., Garrote G.L., Abraham A.G., Rumbo M. (2015) Lactate and short chain fatty acids produced by microbial fermentation downregulateproinflammatory responses in intestinal epithelial cells and myeloid cells. Immunobiology, vol. 220, pp. 1161-1169.
16 Özer B.H., Kirmaci H.A. (2010) Functional milks and dairy beverages. Dairy Technology, vol. 63, Issue 1.pp. 1-15.
17 Hill C., Guarner F., Reid G., Gibson G.R., Merestein D.J., Pot B., Morelli L., Canani R.B., Flint H.J., Salminen S., Calder P.C., Sanders M.E. (2014) Expert consensus document: the international scientific association for probiotics and prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nature Reviewes Gastroenterology and Hepatology, vol. 11, pp. 506-514.
18 Kechagia M. Basoulis D., Konstantopoulou S., Dimitriadi D., Gyftopoulou K., Skarmoutsou N., Fakiri E.M. (2013) Health benefits of probiotics: a review. ISRN Nutrition, -481651.DOI: 10.5402/2013/481651
19 Stoyanova L.G., Ustyugova E.A., Netrusov A.I. (2012) Antimicrobial metabolites of lactic acid bacteria: diversity and properties (review). Applied biochemistry and Microbiology, vol.48(3), pp. 259-275.
20 Inglin R.C., Stevens M.J.A., Meile L., Lacroix C., Meile L. (2015) High-throughput screening assays for antibacterial and antifungal activities of Lactobacillus species. Journal of Microbiological Method, vol. 114, pp. 26-29.
21 Lee Y.K. (2000) Quantitative approach in the study of adhesion of lactic acid bacteria to intestinal cells ant their competition with enterobacteria. Appl. Envir. Microbiol, vol. 66 (9), pp 3692-3697.
22 O’Sullivan D.J. (2001) Screening of intestinal microflora for effective probiotic bacteria. J. Ag. Food Chem., vol. 49, pp. 1751-1760.
23 Greene J.D. (1994) Factors involved in adherence of lactobacilli to human Caco-2 cells. Appl. Envir. Microbiol, vol. 60, pp. 4487-4494.
24 Tannock G.W. (2001) Molecular assessment of intestinal microflora. Am. J. Clin. Nutr. vol.73. pp. 410-414.
25 Hunter J.O. (2002) A review of the role of the gut microflora in irritable bowel syndrome and the effects of probiotics. Br. J. Nutr, vol. 88, pp. 67-72.
26 Caffrey N., Invik J., Waldner S.L., Ramsay D., Checkley S.L. (2019) Risk assessments evaluating foodborne antimicrobial resistance in human. Microbial Risk Analysis., vol. 11, pp. 31-46.
27 Ghosh C., Sarkar P., Issa R., Haldar J. (2019) Alternatives of conventional antibiotics in the era of antimicrobial resistance. Trends in Microbiology, vol. 27, No. 4. pp. 323-338.
28 Gupta R. (2019) NIAID cooperation in Eurasia region and AMR a topic of research priority. Alternative approaches in combatting anti-microbial resistance: regional workshop. Almaty, p. 7.
29 Garcia S.N., Osburn B.I., Cullor J.S. (2019) A one health perspective on dairy production and dairy food safety. One Health, vol. pii: 100086.
30 Hoffmann V., Moser C., Saak A. (2019) Food safety in low and middle-income countries: The evidence through an economic lens. World Fevelopment, vol. 12, pii:104611.
31 Hu K., Liu J., Li B., Liu L., Gharibzahedi S. M. T., Su Y., Jiang Y., Tan J., Wang Y., Guo Y. (2019) Global research trends in food safety in agriculture and industry from 1991 to 2018: A data-driven analysis. Trends in Food Science & Technology.,vol. 85, pp. 262-276.
32 Nayak R., Waterson P. (2019) Global food safety as a complex adaptive system: Key concepts and future prospects. Trends in Food Science & Technology.,vol. 91, pp. 409-425.
33 Sharman N., Wallace C.A., Jespersen L. (2020) Terminology and the understanding of culture, climate, and behavioural change – Impact of organisational and human factors on food safety management. Trends in Food Science & Technology, vol. 96, pp. 13-20.
34 Soon J.M., Brazier A.K.M., Wallace C.A. (2008-2018) Determining common contributory factors in food safety incidents - A review of global outbreaks and recalls. Trends in Food Science & Technology., vol. 97, pp. 76-87.
35 Behera S. K.,Panda S. K.,Kayites E., Mulaba-Bafubiandi A. F. (2017) Kefir and koumiss origin, health benefits and current status of knowledge, In: Fermented Food—Part II: Technological Interventions Ramesh C. Ray and Didier Montet (eds.) CRC Press, pp. 400-417.
36 Ranadheera C. S., Naumovski N., Ajlouni S. (2018) Non-bovine milk products as emerging probiotic carriers: recent developments and innovations, Current Opinion in Food Science., vol. 22, pp. 109–114.
37 Orazov A. Zh., Nadtochiy L. A., Bozymov K.K., Nasambaev E.G., Dzhumagalieva A.A. (2018) Сamel milk and fermented milk products based on It as sources of potential probiotic strains (review). Bulletin of the Orenburg scientific center of Uro RAS (electronic journal)., vol. 3, pp.6.
38 Aitzhanova A.A., Saubenova M.G., Munye J., Oleynikova E.A., Berzhanova R.J. (2019) Isolation of strains of microorganisms from Kazakh fermented milk products with antagonistic activity against yeast of the genus Candida. VestnikKazNU. Ser. Biological., vol. 2 (79), pp. 54-63.
39 Glanc S. (1998) Medico-biological statistics. Per. from the English.- Moscow: Praktika, pp.459.
40 Shigaeva M.Kh., Ospanova M.Sh. (1983) Microflora of national fermented milk drinks. Science.
Alma-Ata, pp. 151.
41 Wu R., Wang L., Wang J., Menghe B., Wu J., Guo M., Zhang H. (2009) Isolation and preliminary probiotic selection of lactobacilli from koumiss in Inner Mongolia. J Basic Microbiol, vol. 49(3), pp. 318-326.
42 Hao Y., Zhao L., Zhang H., Zhai Z., Huang Y., Liu X., Zhang L. (2010) Identification of the bacterial biodiversity in koumiss by denaturing gradient gel electrophoresis and species-specific polymerase chain reaction. Journal of Dairy Science, vol. 93, no. 5, pp. 1926-1933.
43 Kozhakhmetov S., Tynybayeva I., Baikhanova D., Saduakhasova S., Shakhabayeva G., Kushugulova A., Nurgozhin T., Zhumadilov Z. (2014) Metagenomic analysis of koumiss in Kazakhstan. Cent Asian J Glob Health, vol. 3(Suppl):163. doi: 10.5195/cajgh.2014.163.
44 Dheva T., Mishra V., Kumar N., Sangu K. P. S. (2015) Koumiss: nutritional and therapeutic values. In: Fermented Milk and Dairy Products, Edition: Chapter: 18, Publisher: Boca Raton, FL: CRC Press., Editors: A.K Puniya, pp.483-494.
45 Alexandraki V., Kazou M., Angelopoulou A., Arena M.P., Capozzi V., Russo P., Fiocco D., Spano G., Papadimitriou K., Tsakalidou E. (2016) The microbiota of non-cow milk and products. In: Non-Bovine Milk and Milk Products. Academic Press, pp. 117-159.
46 Choi S. (2016) H.Characterization of airag collected in Ulaanbaatar, Mongolia with emphasis on isolated lactic acid bacteria. Journal of Animal Science and Technology, vol. 58: DOI 10.1186/s40781-016-0090-8.
47 Aryantini N.P., Yamasaki E., Kurazono H., Sujaya I.N., Urashima T., Fukuda K. (2017) In vitro safety assessments and antimicrobial activities of Lactobacillus rhamnosus strains isolated from a fermented mare's milk. AnimSci J., vol. 88(3), pp. 517-525.
Опубликована
2020-07-13
Как цитировать
AITZHANOVA, A. A. et al. Отбор антагонистически активных штаммов молочнокислых бактерий из молока различных видов животных. Experimental Biology, [S.l.], v. 83, n. 2, p. 72-81, july 2020. ISSN 2617-7498. Доступно на: <https://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/1468>. Дата доступа: 21 sep. 2020 doi: https://doi.org/10.26577//eb.2020.v83.i2.08.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.