اثر استرس اسانس کاکوتی بر مقاومت به نمک صفراوی و ph اسیدی در سویهی پروبیوتیک لاکتوباسیلوس رامنوسوس جی‌جی

زمینۀ مطالعه: توانایی میکروارگانیسم در زنده ماندن در طول قسمت فوقانی لوله گوارش و کولونیزه شدن در روده بزرگ، نکته‌ی کلیدی در عملکرد آن به عنوان باکتری پروبیوتیک می‌باشد. استرس اسید و نمک صفراوی از مهمترین چالش‌هایی هستند که میکروارگانیسم در این مسیر با آن‌ها مواجه می‌شود و مقاومت به آن‌ها از ویژگی‌های مطلوب سویه‌های پروبیوتیکی می‌باشد. از سوی دیگر، استفاده از نگهدارنده‌های طبیعی مانند اسانس و عصاره‌های گیاهی به صورت ترکیبی با سایر فاکتورهای حفاظت کننده بسیار مورد توجه قرار گرفته است؛ در حالی که پاسخ میکروارگانیسم به سطوح تحت کشنده‌ی استرس اسانس ممکن است باعث تغییر حساسیت به سایر استرس‌ها شود. هدف: هدف این مطالعه بررسی رشد و مقاومت به اسید و نمک‌های صفراوی در سویه پروبیوتیک لاکتوباسیلوس رامنوسوس جی‌جی در پاسخ به استرس اسانس کاکوتی می‌باشد. روش‌کار: لوله‌های حاوی mrs broth با غلظت‌های مختلف اسانس کاکوتی، نمک صفراوی و ph های مختلف با دوز مشخصی از سویه لاکتوباسیلوس رامنوسوس جی‌جی تلقیح و گرمخانه‌گذاری شدند. نمونه‌ها در زمان های t0و t1جمع‌آوری شده و تعداد واحد‌های تشکیل دهنده‌ی کلنی در هر میلی‌لیتر تعیین شد. غلظتی که در آن حداقل 2 لوگ کاهش زنده‌مانی مشاهده شد به عنوان دوز کشنده و غلظت‌های قبل از آن به عنوان تحت‌کشنده شناسایی شدند. پس از آن تاثیر مواجهه با دوز تحت‌کشنده اسانس کاکوتی بر مقاومت به دوز کشنده‌ی استرس‌ها و منحنی رشد لاکتوباسیلوس رامنوسوس جی‌جی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: دوز کشنده اسانس کاکوتی 1500 پی‌پی‌ام و دوز تحت کشنده آن 1000 پی‌پی‌ام تعیین شد. دوز کشنده نمک صفراوی 0.2 درصد و ph کشنده نیز 2.5 گزارش شدند. مواجهه قبلی با دوز تحت‌کشنده اسانس کاکوتی (1000 پی‌پی‌ام) موجب افزایش معنادار زنده‌مانی در مواجهه با سطح کشنده استرس‌ها شد و بر منحنی رشد میکروارگانیسم در حضور نمک‌های صفراوی و ph اسیدی تاثیرگذار بود. نتیجه‌گیری نهایی: مواجهه با سطح تحت‌کشنده اسانس کاکوتی موجب تقویت حفاظت متقاطع در برابر شرایط اسیدی و نمک‌های صفراوی شد.

The Effect of Ziziphora clinopodioides Essential Oil Stress on the Bile Salt and Acid Tolerance of Probiotic Lactobacillus rhamnosus GG

BACKGROUND: The probiotic must survive in sufficient numbers after gastric and duodenal transit to be able to colonize the large intestine. The viability of a probiotic in the human upper GI tract is mainly influenced by low acidity of the stomach and bile salt in the small intestine. Currently, consumers are more interested in natural antibacterial compounds as food preservatives, like herbal essential oils and extracts. To provide a balance between sensory acceptability and antimicrobial efficacy, the use of sublethal concentrations of EOs in combination with other preservation methods has been proposed. However, it should be considered that bacterial cell exposure to sublethal stresses may result in decreased sensitivity to the same stress and even to other stresses. OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate the stress response of probiotic strain Lactobacillus rhamnosus GG, preexposed to sublethal level of Ziziphora clinopodioides EO. METHODS: The sublethal and lethal levels of Ziziphora clinopodioides EO, bile salt and pH stresses were determined for Lactobacillus rhamnosus GG. Then stress response of Lactobacillus rhamnosus GG preexposed to the sublethal level of Ziziphora clinopodioides EO were compared to cultures which were challenged directly with the lethal level of each stress (control). The growth of Lactobacillus rhamnosus GG was also assessed under bile salt and acid pH stress condition. RESULTS: The sublethal and lethal levels of Ziziphora clinopodioides EO and the lethal level for bile salt and pH were 1000 ppm, 1500 ppm, 0.2% and 2.5 respectively. In the test tubes, the number of cells that survived increased significantly and the growth curve of Lactobacillus rhamnosus GG has been affected in preexposed cultures. CONCLUSIONS: Exposure to sublethal concentration of Ziziphora clinopodioides EO can induce crossprotection against bile salt and pH stresses.