Культивирование, рост и жизнеспособность молочнокислых бактерий: перспектива контроля качества

Резюме

Оценка качества культур молочнокислых бактерий (LAB) была подтверждена как эффективный способ повышения жизнеспособности и функциональности штаммов LAB для процедур ферментации. Чтобы подкрепить это утверждение, мы разработали протокол, который разъясняет, как LAB-культуры активируются и культивируются для ферментации и биообработки.

Аннотация

Молочнокислые бактерии (LAB) являются важными молочными заквасочными культурами, которые в значительной степени используются для производства ферментированных молочных продуктов, таких как йогурт и сыр. LAB преимущественно производят молочную кислоту в качестве основного конечного продукта ферментации, и они синтезируют важные метаболиты, которые придают органолептические характеристики ферментированных пищевых продуктов. LAB - это привередливые бактерии, которые процветают во многих средах, когда удовлетворяются адекватные потребности в питании. Спрос на превосходные молочные заквасочные культуры LAB для ферментации в пищевой и молочной промышленности привел к необходимости обеспечения жизнеспособных и активных культур для всех операций по биообработке. Таким образом, разработка стандартного протокола для обеспечения жизнеспособности и расширенной функциональности лабораторных культур в лабораторных условиях, а также в средах переработки молочных продуктов имеет очень важное значение. При решении проблем, связанных с реанимационными слабыми, напряженными и травмированными клетками культуры LAB, протокол, который ярко описывает основные шаги по восстановлению, усилению регенерации клеток и улучшению метаболической функциональности штаммов LAB, имеет первостепенное значение. Поддержание чистоты, функциональности и жизнеспособности культур для заквасок LAB также имеет решающее значение. Таким образом, соблюдение уникального руководства по протоколу приведет к повышению производительности ферментации для многих штаммов LAB, предназначенных для процессов ферментации и биотехнологии. В результате Лаборатория пищевой микробиологии и биотехнологии в Сельскохозяйственном и техническом государственном университете Северной Каролины разработала стандартный протокол для активации и контроля качества отдельных штаммов LAB, что привело к созданию высокофункциональных и жизнеспособных штаммов культуры LAB, используемых для исследований ферментации. Адаптация и рекомендация такого протокола для использования в молочной и пищевой промышленности поможет обеспечить жизнеспособность и функциональность LAB для многих применений.

Введение

Молочнокислые бактерии (LAB) представляют собой группу уникально разнообразных бактерий, обладающих промышленным потенциалом. Штаммы, принадлежащие Lactobacillus delbreuckii subsp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus, в основном используются в качестве молочных заквасок для ферментированных молочных пищевых продуктов, таких как йогурт¹. Выбранные штаммы LAB также классифицируются как пробиотики, поскольку они приносят пользу для здоровья людей при адекватном введении доз². Молочнокислые бактерии также являются грамположительными, неспорообразующими, недыхающимися, но аэротолерантными микроо....

протокол

1. Общие материалы и методы

1. Источник Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
   1. Получить штаммы L. bulgaricus из надежных источников.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании в исследовании контроля качества было использовано в общей сложности пять (5) штаммов L. bulgaricus (таблица 1). Два штамма сублимированного L. bulgaricus для промышленного производства кисломолочных продуктов были предоставлены доктором Альбертом Крастановым, кафедрой биотехнологии Университета пищевых технологий, Пловдив, Болгария. Два штамма, выделенные из коммерческих йогуртовых продуктов, доступных н....

Результаты

Рост клеток оцениваемых штаммов LAB, культивируемых с помощью протокола контроля качества, значительно отличался (P < 0,05), чем у штаммов, культивируемых без этого стандартного протокола. Протокол QC как для L. bulgaricus , так и для L. reuteri использовал многосубкультурный подход (субкульту.......

Обсуждение

Результаты всех штаммов, оцененных с помощью протокола контроля качества и без использования протокола, были одинаковыми, и поэтому были представлены результаты, связанные только с штаммами (S9 и LB6). Активированные штаммы LAB имели превосходный рост клеток, который характеризовался высо.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aniline Blue	Thermo Scientific	R21526	25 g
Beef extract	Research Products International	50-197-7509	500 g
Yeast extract	Fisher Scientific	BP1422-500	500 g
Calcium Chloride dihydrate	Fisher Scientific	C79-500	500 g
Dextrose Anhydrous	Fisher Scientific	BP350500	500 g
D-Fructose	ACROS Organics	AC161355000	500 g
Difco agar powder	Difco	DF0812-07-1	2 kg
TPY agar	Difco	211921	500 g
Eppendorf microcentrifuge tube (Snap-Cap Microcentrifuge Safe-Lock)	Fisher Scientific	05-402-12	2 mL
Glycerol	Thermo Scientific	PI17904	500 mL
Infrared CO2 Incubator	Forma Scientific
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus	American Type Culture Collection (ATCC)	ATCC 11842
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus	Bulgaria	S9
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus	Bulgaria	LB6
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus	Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)	DAW
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus	Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)	E22
Lactobacillus reuteri	Biogai, Raleigh / Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)	RD2
L-Cysteine hydrochloride monohydrate	Sigma-Aldrich	C6852-25G	25 g
Maltose monohydrate	Fisher Scientific	M75-100	100 g
MRS broth	Neogen	50-201-5691	5 kg
Peptone No. 3	Hach	50-199-6719	500 g
Potassium phosphate dibasic (K2HPO4)	Research Products International	50-712-761	500 g
Sodium acetate trihydrate	Fisher Scientific	S220-1	1 kg
Sodium chloride	Fisher Scientific	BP358-1	1 kg
Sodium pyruvate	Fisher Scientific	BP356-100	100 g
Test Tubes with Rubber-Lined Screw Caps	Fisher Scientific	FB70125150	25 x 150 mm
Tween 80	Fisher Scientific	T164-500	500 mL
Ultra low freezer	So-Low
Uracil	ACROS Organics	AC157301000	100 g
UV- visible spectrophotometer	Thermo Fisher Scientific	Evolution 201
Vortex Genie 2	Fisher Scientific
Yeast extract	Fisher Scientific	BP1422-500	500 g
Ethanol	Fisher Scientific	T08204K7	4 L
Hydrochloric Acid (6N (Certified), Fisher Chemical)	Fisher Scientific	SA56-500	500 mL