رابطه فيلوژنتيكي و خصوصيات پروبيوتيكي جدايه‌هاي لاكتيكي غالب خميرترش آرد كامل جو

Phylogenetic relationship and probiotic properties of dominant lactic acid bacteria isolated from whole barley sourdough

هدف از اين مطالعه، ارزيابي خواص پروبيوتيكي و رابطه فيلوژنتيكي جدايه­ هاي لاكتيكي غالب خميرترش آرد كامل جو بود. ابتدا باكتري ­هاي اسيد لاكتيك جدا شده به كمك PCR داراي پرايمر اختصاصي شناسايي گرديدند. سپس ويژگي­ هاي پروبيوتيكي آنها شامل زنده­ ماني در شرايط شبيه ­سازي شده دستگاه گوارش، اثر آنتاگونيستي در برابر استافيلوكوكوس اورئوس، ليستريا منوسيتوژنز، اشرشيا كلي و سالمونلا انتريكا به عنوان شاخص­ هاي باكتريايي غذازاد، قابليت تجمعي در برابر اشريشيا كلي و سالمونلا انتريكا به عنوان عوامل عفوني روده و همچنين مقاومت اين جدايه­ ها در برابر برخي از آنتي­ بيوتيك ­هاي رايج مورد بررسي قرار گرفت. براي تعيين رابطه قرابتي جدايه­ هاي لاكتيكي نيز از ترسيم درخت فيلوژنتيكي بر اساس روش بيشترين درست­ نمايي استفاده شد. توالي يابي محصولات PCR، منجر به شناسايي لاكتوباسيلوس برويس، لاكتوباسيلوس كوريا، پديوكوكوس پنتازاسئوس و ويسلا سيباريا به عنوان باكتري ­هاي اسيد لاكتيك غالب خميرترش آرد كامل جو شد. لاكتوباسيلوس برويس در مقايسه با جدايه­ هاي لاكتيكي ديگر به شكل معني­داري (0/05>P) از زنده­ماني بيشتري در 2=pH و نمك صفراوي 0/3% برخوردار بود. بيشترين قطر هاله عدم رشد هر چهار شاخص باكتريايي نيز تحت تاثير پديوكوكوس پنتازاسئوس ايجاد شد. همچنين قابليت تجمعي پديوكوكوس پنتازاسئوس در برابر اشريشيا كلي و سالمونلا انتريكا از سه جدايه لاكتيكي ديگر به شكل معني­داري (0/05>P) بيشتر بود و هر چهار جدايه لاكتيكي در برابر ونكومايسن از خود مقاومت نشان دادند. آناليز درخت فليوژنتيكي توالي‌هاي همرديف شده نيز نشان داد كه لاكتوباسيلوس كوريا و پديوكوكوس پنتازاسئوس داراي قرابت فيلوژنتيكي بسيار زيادي به يكديگر بودند در حالي كه بيشترين فاصله ژنتيكي نيز بين لاكتوباسيلوس برويس و ويسلا سيباريا مشاهده گرديد.

The aims of this study were evaluating the probiotic properties and phylogenetic relationship of dominant lactic acid bacteria (LAB) isolated from whole barley sourdough. At the beginning, dominant LAB isolates were identified by specific PCR. Then probiotic properties of the isolates including survival in simulated conditions of gastrointestinal tract, antagonistic effects against Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coliand Salmonella enterica as foodborne indicator bacteria, ability of aggregation with E. coli and S. enterica as infection agents of intestine and resistance of these LAB isolates against some of routine antibiotics were investigated. For determination of phylogenetic relationship between LAB isolates, maximum likelihood method was also used. Sequencing results of PCR products lead to identification of Lactobacillus brevis, Lactobacillus curieae, Pediococcus pentosaceus and Weissella cibaria as dominant isolated LAB from whole barley sourdough. Among mentioned isolates, L. brevis had significantly (P<0.05) higher survival in pH 2 and 0.3% bile salt in comparison to other isolates. Inhibition zone diameter of foodborne indicator bacteria in the presence of P. pentosaceus was the highest. P. pentosaceus had also significantly (P<0.05) more effective aggregation ability towards E. coli and S. enterica than the others and four LAB isolates were resistant to vancomycin. Analysis of aligned sequences in phylogenetic tree showed that L. curieae and P. pentosaceus had very closely phylogenetic relationship while, the most genetic difference was observed between L. brevis and W. cibaria.