First isolation and molecular detection of autochthonous potential probiotic lactobacilli isolates from Iranian traditional Poosti cheese and their antioxidative activity

نخستين جداسازي و شناسايي مولكولي لاكتوباسيل هاي بومي داراي پتانسيل پروبيوتيكي از پنير سنتي پوستي ايراني و فعاليت آنتي اكسيداتيو آنها

Introduction: Poosti cheese is an artisanal cheese produced mainly from ewe’s milk in southwest Iran. The objective of this study was to identify lactobacilli isolated from Poosti cheese and to investigate their potential probiotic and antioxidative properties. Materials and methods 101 Gram-positive bacilli with catalase-negative reaction were isolated from Poosti cheese. Twenty isolates were selected based on their highest acid and bile salt tolerability. Using genus-specific primers, 10 isolates out of these were identified as Lactobacillus, and they were subsequently identified at species level using 16S rRNA gene sequencing. In vitro tests were used to assess their probiotic properties or antioxidative activities. Results: Six species were Lactobacillus plantarum, and the rest was Lactobacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis, and Lactobacillus buchneri. The acid and bile tolerances were quantitatively close to the reference probiotic strain. L. plantarum S32E showed the highest survival under simulated gastric or intestinal conditions. Cholesterol reduction ability of L. plantarum S12E and L. acidophilus S37A was significantly higher than that of the reference strain. L. acidophilus S37A and L. plantarum S12E were more susceptible against common antibiotics. It was found that the highest antimicrobial activity was detected in the case of Listeria monocytogenes, and the extent of the activity was species- and strain-dependent. The best result of DPPH radical scavenging activity and hydroxyl radical scavenging activity was achieved by intact cells of L. paracasei S5D and by intracellular cell-free extracts of L. plantarum S8D, respectively. The results indicated that the superoxide dismutase activity of Lactobacillus could not be regarded as an appropriate predictor of antioxidative traits. The highest glutathione content belonged to L. acidophilus S37A and L. parcasei S5D. Discussion and conclusion: Overall, some of Lactobacillus strains of Poosti cheese could be considered as potential probiotic candidates; it should, however, be confirmed by further in vivo evaluation.

مقدمه: پنير پوستي بهعنوان يك پنير سنتي، به طور عمده از شير گوسفندان در جنوب غربي ايران توليد ميشود. هدف اين مطالعه، شناسايي لاكتوباسيلهاي جدا شده از پنير پوستي و بررسي ويژگيهاي پروبيوتيكي بالقوه و آنتياكسيداتيو آنهاست. مواد و روشها: صد و يك باسيل كاتالازمنفي از پنير پوستي جدا شد. بيست جدايه براساس بهترين تحملپذيريشان به اسيد و نمك، گزينش شدند. با پرايمرهاي اختصاصي، ده جدايه بهعنوان لاكتوباسيلوس شناسايي شدند، سپس با بهرهگيري از تعيين توالي ژن 16S rRNA، گونهي آنها شناسايي شد. براي ارزيابي ويژگيهاي پروبيوتيكي يا فعاليتهاي آنتياكسيداتيوشان از يكسري آزمون برونتن استفاده شد. نتايج: شش گونه، لاكتوباسيلوس پلانتاروم و سايرشان لاكتوباسلوس پاراكازيي، لاكتوباسلوس اسيدوفيلوس، لاكتوباسلوس برويس و لاكتوباسلوس بوخنري بودند. تحمل به اسيد و صفرا از ديدگاه كميتي به سويهي پروبيوتيك رفرنس نزديك بود. لاكتوباسيلوس پلانتاروم S32E، بيشترين زندهماني را در برابر شرايط شبيهسازي شدهي معده و روده نشان داد. توانايي كاهش كلسترول بهوسيلهي لاكتوباسيلوس پلانتاروم S12E و لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس S37A در قياس با سويهي رفرنس، به شكل معنادار بالاتر بود. لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس S37A و لاكتوباسيلوس پلانتاروم S12E حساسيت بيشتري در برابر آنتيبيوتيكهاي رايج داشتند. بالاترين فعاليت ضدميكروبي، عليه ليستريا مونوسايتوژنز به ثبت رسيد، و ميزان فعاليت ياد شده به طور كلي وابسته به گونه و سويه بود. بهترين نتايج مربوط به ربايش راديكالهاي DPPH و راديكالهاي هيدروكسيل به ترتيب توسط سلولهاي ليز نشدهي لاكتوباسيلوس پاراكازيي S5D و عصارهي درون سلولي لاكتوباسيلوس پلانتاروم S8D، بهدست آمد. نتايج نشان داد، فعاليت سوپراكسيد ديسموتازي نميتواند بهعنوان يك فاكتور مناسب براي پيشگويي ويژگيهاي آنتياكسيداتيو جنس لاكتوباسيلوس در نظر گرفته شود. بالاترين محتواي گلوتاتيوني به لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس S37A و لاكتوباسيلوس پاراكازيي S5D تعلق داشت. بحث و نتيجهگيري: رويهمرفته، برخي از سويههاي لاكتوباسيلوس جداشده از پنير پوستي را ميتوان به عنوان كانديدهاي بالقوهي پروبيوتيكي در نظر گرفت، هرچند اين واقعيت بايد با انجام آزمايشهاي برون تن تكميلي تاييد شود.