Határok a mikrobiológiában

Élelmiszer mikrobiológia

Ez a cikk a kutatási téma része

Betekintés az erjesztett élelmiszerekbe és italokba: mikrobiológia és egészségfejlesztő előnyök Az összes 19 cikk megtekintése

Szerkesztette
Jyoti P. Tamang

Sikkim Egyetem, India

Felülvizsgálta
Pasquale Russo

Foggia Egyetem, Olaszország

Alex Galanis

Molekuláris Biológiai és Genetikai Tanszék, Trakiai Demokritusz Egyetem, Görögország

Jorge Reinheimer

Littoral Nemzeti Egyetem, Argentína

A szerkesztő és a lektorok kapcsolatai a legfrissebbek a Loop kutatási profiljukban, és nem feltétlenül tükrözik a felülvizsgálat idején fennálló helyzetüket.

probiotikus

  • Cikk letöltése
    • PDF letöltése
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Kiegészítő
      Anyag
  • Exportálás
    • EndNote
    • Referencia menedzser
    • Egyszerű TEXT fájl
    • BibTex
OSZD MEG

Tekintse át a CIKKET

  • Vegyi Biológiai Laboratórium, Biotechnológiai Tanszék, Indiai Műszaki Intézet Roorkee, Roorkee, India

Bevezetés

Hagyományos tejtermékek és a termékekhez kapcsolódó mikrobiota

Az erjesztett tejtermékek, más néven tenyésztett tejtermékek, olyan tejtermékek, amelyeket egy tejsavbaktérium-konzorcium (LAB) erjesztett a tej kiöntéséért vagy savanyításáért (FAO/WHO, 2003). A LAB a tejfermentációra legalkalmasabb organizmus, miközben megőrzi az ízét és a táplálkozási tulajdonságait. Ezek a baktériumok nem sporuláltak, többnyire anaerob természetűek, és csak gazdag táplálkozási körülmények között képesek növekedni, amelyek növekedési faktorokat, például vitaminokat, aminosavakat és nukleotidokat biztosítanak. Az erjesztett tejtermékekkel kapcsolatos baktériumtagok a nemzetségekbe tartoznak Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Bacilus, Propionibacterium, és Bifidobacterium. Ezek a baktériumok azonos ökológiai fülkékben élnek, és kölcsönösen hatnak. Körülbelül 400 hagyományos és erjesztett tejtermék van, amely mikroorganizmusok sokféle csoportját tartalmazza, amelyek különböző érzékszervi tulajdonságokat eredményeznek. Az erjesztésen alapuló tejtermékeknek két különböző osztálya van:

I. osztály: Baktériumos tejsavfermentáció: (1) fermentáció mezofil baktériumok (savanyított tej, író, filmjolk és langfil) által, (2) fermentáció termofil és mezofil baktériumok (joghurt, dahi, bolgár író, zabadi) által.

II. Osztály: Gomba- és bakteriális tejsavfermentáció: Fermentálás baktériumok és gombák által. Például. alkoholos tej (Acidophilus élesztőtej, koumiss és kefir) és penészes tej (Villi).

A tejtermékek fajtái a különféle tej- és kiindulási kultúráktól, cukroktól, aromás vegyületektől és szemektől függenek. Ezeket a fajtákat az elsődleges starter kultúrák (amelyek részt vesznek az elsődleges savanyításban) és a másodlagos starter kultúrák felhasználásával fejlesztenek ki (amelyek részt vesznek az aroma, íz és textúra létrehozásában). Az elsődleges kultúrában használt nemzetségek Lactobacillus sp., Leuconostoc sp., Streptococcus sp. (Parente és Cogan, 2004), míg a másodlagos starterkultúrákhoz kapcsolódó nemzetségek Propionibacterium sp., Brevibacterium sp., Debaryomyces sp., Geotrichum sp., Penicillium sp., és Enterococcus sp.

Asztal 1. Az etnikailag erjesztett tejtermékek és a hozzájuk kapcsolódó mikroorganizmusok terápiás és hasznos tulajdonságai.

A közelmúltban a természetesen etnikummal erjesztett tejtermékek, például a churkam, a churpi, a mar és a dahi metagenomikai vizsgálatai kimutatták, hogy a proteobaktériumok (Acetobacteraceae) és Firmicutes (Streptococcaceae, Lactobacillaceae) a mikrobaközösségek két legelterjedtebb tagja volt ezekben a hagyományos erjesztett termékekben. L. helveticus és L. lactis voltak az uralkodó tejsavbaktériumok, miközben Gluconobacter és Acetobacter spp. ezekben az erjesztett termékekben voltak a domináns ecetsav baktériumok (Shangpliang et al., 2018). Ezért ezek a metagenomikus és kulturonómiai megközelítések szélesebb spektrumot nyújtanak az ezen őshonos termékekhez kapcsolódó mikrobákhoz, valamint jobban szemlélik azok tulajdonságait, amelyek hozzájárulnak az emberi jóléthez.

Az etnikai tejtermékek molekuláris perspektívája az emésztőrendszer egészségében

1.ábra. Különböző módszerek vázlatos bemutatása, amelyek révén a probiotikumok a belekben gyakorolják jótékony szerepüket. Az etnikai tejtermékektől izolált LAB felelős a kórokozók versenyképes kizárásáért, a fontos metabolitok és molekulák, például bakteriocinek szekréciójáért. Ezek a probiotikumok a serlegsejtek stimulálásával nyálka gátat hoznak létre. A kölcsönhatás Lactobacillus a bélhámsejtekkel az immunsejteket is megkülönbözteti és szabályozza a bélhámsejtek gátfunkcióját.

Számos tanulmány rámutatott a kefirszemek szerepére a koleszterinszint csökkentésében. L. plantarum A kefirből izolált MA2 hipokoleszterinémiás aktivitást mutatott a magas koleszterintartalmú táplálékkal táplált hím Sprague – Dawley (SD) patkányokban is. Huang és mtsai. (2013) megfigyelte, hogy a probiotikum L. plantarum A tibeti kefirszemekből izolált Lp27 csökkenteni tudta a szérum teljes koleszterinszintjét, az LDL-koleszterinszintjét és a trigliceridjeit olyan hiperkoleszterinémiás SD patkányokban, amelyek diétát fogyasztottak. Lactobacillus. Megállapították továbbá, hogy az Lp27 törzs képes volt csökkenteni a koleszterin felszívódását a Caco-2 sejtekben azáltal, hogy csökkentette a Niemann-PickC1-szerű 1 (NPC1L1) expresszióját a Caco-2 sejtekben (Huang et al., 2013).

Egy másik, magas koleszterintartalmú étrenddel etetett SD patkányokon végzett vizsgálatban Zheng et al. (2013) szerint három törzs, L. kefiri D17, L. plantarum B23, és L. acidophilus Az LA15 képes volt csökkenteni a szérum összes koleszterin, LDL és triglicerid szintjét is (Zheng et al., 2013). Hasonlóban in vivo tanulmány, tej erjesztett Lactococcus lactis subsp. lactis Megállapították, hogy az IS-10285 felelős az LDL-koleszterin, az összes szérum-koleszterin és az összes epesav csökkentéséért (Pato és mtsai, 2004). A hipertóniás, túlsúlyos nőkkel kapcsolatos nemrégiben végzett klinikai tanulmányban a Lactobacillus casei A Minas Frescal sajtba beépített 01-et (koncentráció -10 8 cfu/g) kísérleti szinten vizsgálták. A klinikai vizsgálat azt tárta fel L. casei a beépítés javította az alacsony és nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin, az összes koleszterin, a triacil-gliceridek, a hematokrit és a hemoglobin számát (Sperry és mtsai, 2018).

Egy nemrégiben készült tanulmányban etnikummal erjesztett tibeti jak tejből izolált 115 kultúrát alkalmaztak a koleszterinszint-csökkentő képesség szűrésére. L. plantarum Megállapították, hogy az Lp3 73,3% -kal csökkenti a koleszterinszintet, ha koleszterinben gazdag táplálékkal etetett patkányokban adják be. A máj és a szérum koleszterinszintjének jelentős csökkenését is kimutatták (Ding et al., 2017). A jak tejben erjesztett termékkel kapcsolatos tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a Lactobacillus az etnikai jakból izolált tej magasabb koleszterinszint-csökkentő képességgel rendelkezik, mint a többi tejtermék (Pan et al., 2011). A tanulmány kimutatta, hogy az Lp3 csökkentő hatásának mechanizmusa az epesavak dekonjugációja következtében az ürülékben történő asszimiláció és koleszterin eltávolítás volt.

Az erjesztett tejtermékek és a kapcsolódó mikrobiota rákellenes tulajdonságai

2. ábra. A hagyományos erjesztett tejételekhez kapcsolódó mikroorganizmusok rákellenes tulajdonságainak sematikus ábrázolása. A LAB apoptózist, megnövekedett gyulladáscsökkentő citokint indukál, bioaktív peptideket termel a vastagbél és a vastagbélhez társuló rák visszafogására.

Dubey és mtsai. (2016) ígéretes hatást mutatott P. pentosaceus GS4 a vastagbélrák enyhítéséről. P. pentosaceus GS4 törzset izoláltak a khadiból, egy indiai fermentált tej alapú élelmiszerből. Megmutatta a HCT-16 emlőssejtek proliferációellenes aktivitását és az pro-apoptotikus molekulák NF-κB és p-Akt fokozott expresszióját. Állatmodellben csökkentette a rák súlyosságát, fokozta az oxidatív stresszt és a nekrózist (Dubey et al., 2016). A szerzők bemutatták a konjugált linolsavak hatását a rák enyhítésére. A bél mirobiota valószínűleg elősegíti a biohidrogénezést konjugált linolsav (CLA) előállításában, ami viszont apoptózist, kaszpáz aktivitást és a poli-ADP ribóz-polimeráz (PARP) hasítását váltja ki. Korábban azt bizonyították P. pentosaceus növelheti a Bax/Bcl-2 arányt, ami ezt követően növeli a mitokondriumok által közvetített membrán permeabilitását és gátolja a rákos sejteket. Látták, hogy a CLA helyi bejuttatása módosíthatja a bél mikrokörnyezetét a vastagbélrák enyhítésében (Bassaganya-Riera et al., 2012; Dubey et al., 2015). A bélben található linolsav a bél mikrobiotájával biotranszformálódhat CLA-val, ami megmagyarázza a pro-apoptotikus és anti-proliferatív hatást (Edionwe és Kies, 2001).

De LeBlanc és mtsai. (2005) azt mutatta Lactobacillus helveticus R389 (svájci sajtból izolált törzs), amikor mellrákos egereknek adtuk, megnövekedett az IgA és CD4 pozitív sejtek az injekció után 4 nappal. A törzs csökkent IL-6 és megnövekedett IL-10 expressziót is mutatott. Az erjesztett tej L. helveticus Az R389 növelte az IgA pozitív sejteket, végül stimulálta az immunrendszert és gátolta az immunfüggő fibrosarcosoma növekedését egérmodellben. L. helveticus késleltette a mellrák növekedését a balb/c egerekben. Arra a következtetésre jutottak, hogy a metabolitok esetleg modulálják az endokrin rendszert, mivel a csökkent IL-6 expresszió visszaszorítja az ösztrogénfüggő tumor fejlődését (De LeBlanc et al., 2005). L. helveticus anti-mutagén hatást gyakorolt ​​az Ames-tesztben is, ahol a proteolitikus törzs által erjesztett tej jelentősen gátolhatta a mutagenezist (Matar et al., 1997).

A teve tejben erjesztett termékek, mint a Chal és a Shubat, Észak-Afrikában és Ázsia közép-nyugati részén nagyon fontos részei a napi konyhának. Ennek ellenére korlátozott számú szakirodalom áll rendelkezésre az erjesztett teve tej rákellenes tulajdonságainak mechanisztikus megismeréséről. Egy nemrégiben készült tanulmányban a vízoldható kivonatok rákellenes tulajdonságai (Kulcsszavak: probiotikumok, etnikai fermentált ételek, Lactobacillus, tejtermék, rák, erjedés

Idézet: Ghosh T, Beniwal A, Semwal A és Navani NK (2019) Az etnikai erjesztett tejtermékekhez kapcsolódó tejsavbaktériumok probiotikus tulajdonságaiba irányuló mechanikus betekintés. Elülső. Microbiol. 10: 502. doi: 10.3389/fmicb.2019.00502

Beérkezett: 2018. október 18 .; Elfogadva: 2019. február 27.;
Publikálva: 2019. március 26.

Pasquale Russo, Foggia Egyetem, Olaszország
Alex Galanis, a trókiai Democritus Egyetem, Görögország
Jorge Reinheimer, a Littoral Nemzeti Egyetem, Argentína