The influence of different combinations of probiotic bacteria and fermentation temperatures on the microbiological and physicochemical characteristics of fermented lactic beverages containing soybean hydrosoluble extract during refrigerated storage

Lactic beverages containing probiotics were prepared with whole UHT milk, whey of Mozzarella cheese, soybean hydrosoluble extract and sugar. Three formulations were studied, each one containing a different combination of probiotic/starter bacteria, fermented at two different temperatures (37 and 45 °C). The aim of this work was to verify the influence of these variables on the viability of probiotic microorganisms and on the physicochemical stability of lactic beverages during storage under refrigeration (21 days at 7 °C). The results indicated that the fermentation temperature had a significant effect on the viability of probiotic bacteria. Counts for Lactobacillus acidophilus were affected by storage time, resulting appropriate after 21 days only for the beverage fermented at 37 °C. Physicochemical parameters did not exhibit drastic variations - proving the stability of formulations during storage. Cells of Bifidobacterium spp. showed high survival ability, probably due to the presence of growth promoters from soybean and cheese whey. The fermentation temperature of 37 °C allowed counts above the minimum limit for all the studied microorganisms, being preferred to the temperature of 45 °C. The inclusion of soybean hydrosoluble extract, a prebiotics source, resulted in a symbiotic product with more benefits to the health of consumers.

Characterization of spoilage bacteria in pork sausage by PCR-DGGE analysis

To investigate microbial diversity and identify spoilage bacteria in fresh pork sausages during storage, twelve industrial pork sausages of different trademarks were stored at 4 ºC for 0, 14, 28 and 42 days, 80% relative humidity and packaged in sterile plastic bags. Microbiological analysis was performed. The pH and water activity (a w) were measured. The culture-independent method performed was the Polymerase Chain Reaction - Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE). The culture-dependent method showed that the populations of mesophilic bacteria and Lactic Acid Bacteria (LAB) increased linearly over storage time. At the end of the storage time, the average population of microorganisms was detected, in general, at the level of 5 log cfu g-1. A significant (P < 0.005) increase was observed in pH and a w values at the end of the storage time. The PCR-DGGE allowed a rapid identification of dominant communities present in sausages. PCR-DGGE discriminated 15 species and seven genera of bacteria that frequently constitute the microbiota in sausage products. The most frequent spoilage bacteria identified in the sausages were Lactobacillus sakei and Brochothrix thermosphacta. The identification of dominant communities present in fresh pork sausages can help in the choice of the most effective preservation method for extending the product shelf-life.

Antimicrobial properties of lactic acid bacteria isolated from uruguayan artisan cheese

Uruguayan artisan cheese is elaborated with raw milk and non-commercial starters. The associated native microbiota may include lactic acid bacteria and also potentially pathogenic bacteria. Lactic acid bacteria were isolated from artisan cheese, raw milk, and non-commercial starter cultures, and their potential bacteriocin production was assessed. A culture collection of 509 isolates was obtained, and five isolates were bacteriocin-producers and were identified as Enterococcus durans,Lactobacillus casei, and Lactococcus lactis. No evidence of potential virulence factors were found in E. durans strains. These are promising results in terms of using these native strains for cheese manufacture and to obtain safe products.

Phisicochemical, sensory, and microbiological evaluation and development of symbiotic fermented drink

The goal of this study was to develop a symbiotic lacteous drink, evaluate its physicochemical and sensory characteristics, and verify the viability of Lactobacillus acidophilus in the drink. The milk serum-based drink consisted of 50% milk serum containing 10% saccharose, 25% powdered milk, 15% yacon pulp, and cultures of Lactobacillus acidophilus-La 5E and Bifidobacterium bifidum BB12. It was stored for up to 21 days under refrigeration. The milk serum-based drink was analyzed for protein, ether extract, total dietary fiber, total frutans, carbohydrate content, color, pH, acidity, and contamination by coliforms, and Salmonella sp. Coliforms and Salmonella sp were not detected, and L. acidophilus and B. bifidum provided satisfactory probiotic counts up to 21 days of storage under refrigeration. Lactobacillus acidophilus resistance to gastric acids and bile salts was detected only up to seven days of storage when evaluated in vitro. Sensory analysis and purchase viability were evaluated by consumers at 0, 7, 14, and 21 days of storage. Based on the analytical results and consumer evaluation, the drink was acceptable up to seven days of storage.

Production of probiotic fresh white cheese using co-culture with Streptococcus thermophilus

In this research, the probiotic Streptococcus thermophilus was inoculated into milk as co-culture to produce probiotic cheese. The effects of using Streptococcus thermophilus with other probiotic bacteria on cheese composition, and microbiological viability during 28 days of storage were investigated. Sensorial properties were determined only at 1st and 28th days of storage. The results showed that the use of Streptococcus thermophilus as co-culture in probiotic cheese production did not affect negatively the cheese components. Fat and dry matter properties of cheese weren't influenced by added probiotic bacteria. However, different level of pH, salt and lactic acid were detected. All probiotic bacteria were present in high levels throughout storage of cheeses, above 7 Log cfu.g- 1, threshold required for probiotic activity. Sensory panel showed that the highest average sensory evaluation points were recorded in cheeses made with Streptococcus thermophilus plus Lactobacillus casei, whereas other probiotic bacteria combinations had been affected less in regard to taste or appearance.

Characterization of goat milk and potentially symbiotic non-fat yogurt

Combining prebiotics and probiotic microorganisms improve quality in the formulation of foods. In this paper, the characteristics of goat milk and symbiotic yogurt were studied. Raw goat milk was analyzed and the skimming process was optimized. For the formulation of a potentially non-fat symbiotic yogurt made with skimmed goat milk, inulin, gelatin, sugar, and Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Lactobacillus casei subsp. rhamnoshus. Chemical characteristics, acceptability, and viability of lactic acid bacteria and probiotic culture were assessed. The protein and fat content of the raw milk was 2.90 and 3.56 g/100 mL, respectively. The optimum skimming process was obtained at 9,800 rpm and 4 °C for 15 minutes. The product formulated had a protein and fat content of 4.04 to 0.04 g/100 mL, good sensory properties, and acceptability of 95%. The lactic bacteria count was 9 × 10(7) CFU mL- 1, and probiotic culture count was higher than 1 × 10(6) CFU mL- 1, which guarantees their effect and capacity to survive in the digestive tract and spread in the intestine. The yogurt was stable during the 21 days of storage. Therefore, this study shows that goat milk yogurt is an adequate delivery vehicle of the probiotic culture L. casei and inulin.

Screening and kinetics of glutaminase and glutamate decarboxylase producing lactic acid bacteria from fermented Thai foods

L-glutaminase and glutamic acid decarboxylase (GAD) catalyzes the hydrolysis of L-glutamine and glutamate, respectively. L-glutaminase widely used in cancer therapy along with a combination of other enzymes and most importantly these enzymes were used in food industries, as a major catalyst of bioconversion. The current investigation was aimed to screen and select L-glutaminase, and GAD producing lactic acid bacteria (LAB). A total of 338 LAB were isolated from fermented meat, fermented fish, fermented soya bean, fermented vegetables and fruits. Among 338 isolates, 22 and 237 LAB has been found to be positive for L-glutaminase and GAD, respectively. We found that 30 days of incubation at 35 ºC and pH 6.0 was the optimum condition for glutaminase activity by G507/1. G254/2 was found to be the best for GAD activity with the optimum condition of pH 6.5, temperature 40 ºC and ten days of incubation. These LAB strains, G507/1 and G254/2, were identified as close relative of Lactobacillus brevis ATCC 14869 and Lactobacillus fermentum NBRC 3956, respectively by 16S rRNA sequencing. Further, improvements in up-stream of the fermentation process with these LAB strains are currently under development.

Atténuation de la dépression post-infarctus par une diète riche en oméga-3 ou par la prise de probiotiques

L'Infarctus du myocarde (IM) provoque, chez le rat, une augmentation de l'apoptose dans le système limbique en plus d'induire des symptômes qui s'apparentent à la dépression chez l'humain. Nous avons démontré qu'une diète élevée en oméga-3 ou la prise de probiotiques pouvaient être efficaces pour réduire ces effets si ces interventions débutaient avant l'induction de l'ischémie myocardique. Cette étude a pour objectif de déterminer l'efficacité de ces interventions si elles débutent après l'ischémie myocardique. L’IM a été induit chez le rat mâle Sprague-Dawley par l’occlusion de l’artère coronaire descendante antérieure gauche pendant 40 minutes. À la suite de l’ischémie, les rats ont reçu des probiotiques (1 billion de bactéries vivantes de L. helveticus R0052 et de B. longum R0175) ou un véhicule dans leur eau de boisson en présence d'une diète élevée ou faible en oméga-3. À 3 jours post-IM, l’activité enzymatique de la caspase-3 et le nombre de cellules dUTP nick-end labelling (TUNEL) positives sont diminués dans les régions CA1 et le corps godronné de l’hippocampe ainsi que dans l’amygdale en présence de la diète élevée en oméga-3. La prise de probiotiques atténue également l’activité de la caspase-3 et le nombre de cellules TUNEL positives dans le corps godronné et l’amygdale médiane. À 2 semaines post-IM, le comportement dépressif évalué par 3 tests comportementaux (test d’interaction sociale, test de nage forcée et test d’évitement passif) a été observé chez le groupe recevant la diète faible en oméga-3 sans probiotiques et le comportement dépressif a été atténué avec la diète élevée en oméga-3 et/ou la prise de probiotiques. Les probiotiques ont augmenté les niveaux plasmatiques d’interleukine-4 (IL- 4) tandis que la diète élevée en oméga-3 a montré une diminution de la protéine chimiotactique monocytaire 1 (MCP-1). Ces résultats indiquent qu’une diète élevée en oméga-3 ou la prise de probiotiques, débutant à la suite de l’IM, s’avèrent bénéfiques pour atténuer la dépression et l’apoptose dans le système limbique.

Gut Associated Lactic Acid Bacteria Isolated from the Estuarine Fish Mugil cephalus: Molecular Diversity and Antibacterial Activities against Pathogens

In the present study we address the issue on gut associated lactic acid bacteria (LAB) isolated from the intestine of estuarine fish Mugil cephalus using de Man Rogossa and Sharpe (MRS) agar. LAB isolates were identified biochemically and screened for their ability to inhibit in vitro growth of various fish, shrimp and human pathogens. Most of the LAB isolates displayed an improved antagonism against fish pathogens compared to shrimp and human pathogens. Selected representative strains displaying high antibacterial activity were identified using 16S rRNA gene sequence analysis. Of the selected strains Lactobacillus brevis was the most predominant. Four other species of Lactobacillus, Enterobacter hormaechei and Enterobacter ludwigii were also identified. It was also observed that even among same species, considerable diversity with respect to substrate utilization persisted. Considering the euryhaline nature of grey mullet (Mugil cephalus), the LAB isolated from the gut possessed good tolerance to varying salt concentrations. This finding merits further investigation to evaluate whether the isolated LAB could be used as probiotics in various fresh and sea water aquaculture

Probiotic Effects of Lactic Acid Bacteria Against Vibrio Alginolyticus in Penaeus (Fenneropenaeus) Indicus (H. Milne Edwards)

Cell free extracts of four strains of Lactic acid bacteria (LAB) viz. Lactobacillus. acidophilus, Streptococcus.cremoris, Lactobacillus bulgaricus –56 and Lactobacillus bulgaricus –57 inhibited growth of Vibrio alginolyticus in nutrient broth. The antagonism of LAB to Vibrio alginolyticus was further confirmed by streak plating wherein suppression of growth of Vibrio was obtained. Juveniles of Penaeus indicus (average weight 0.985 ± 0.1 g) on administering orally a moist feed base containing 5 × 106 cells·g of the four LAB probionts for a period of four weeks showed better survival (56 to 72%) when challenged with V. alginolyticus by intra-muscular injection of 0.1 ml containing 3 × 109 cells·ml. Animals maintained on a diet devoid of bacterial biomass exhibited 80% mortality. No external or internal pathological changes were observed in shrimp fed with the LAB incorporated diets. Results showed inhibition of V. alginolyticus by LAB and stimulation of the non-specific immune response resulting in resistance to disease in the shrimp fed on LAB incorporated diets.

Untersuchungen über die Redoxregulation der Glutathionsynthese und Charakterisierung von Glutaredoxinen in Spinat

Die an der Glutathionsynthese im Chloroplasten von Spinatblättern beteiligten Enzyme sind auf eine lichtabhängige Regulation durch Thioredoxine (Trx) und Glutaredoxine (Grx) hin untersucht worden. Dazu wurde eine neue, vereinfachte Methode zur Aktivitätsbestimmung für die gamma-Glutamylcystein- und Glutathionsynthetase auf der Kapillarelektrophorese entwickelt. Untersuchungen mit den homologen Thioredoxinen Trx m und Trx f aus Spinatchloroplasten und mit dem E.coli Trx und E.coli Grx 1 zeigten, dass bei beiden Enzymen keine Redoxmodulation durch diese Proteine stattfindet. Weitere Untersuchungen mit der Glutathionsynthetase zeigten keinen Einfluss von Dithiothreit, Sulfit-Ionen und Ascorbat auf die Enzymaktivität. Nur H2O2, in unphysiologischen Konzentrationen, bewirkte eine leichte Abnahme der Ausgangsaktivität. Im Fall der gamma-Glutamylcysteinsynthetase konnten verschiedene Einflüsse ausgemacht werden. So war mit Dithiothreit und H2O2 bei niedrigen Konzentrationen eine Stimulation und bei höheren Konzentration eine Inhibition der Enzymaktivität festzustellen: Sulfit-Ionen zeigten eine starke Stimulierung der gamma-Glutamylcysteinsynthetase über einen weiten Konzentrationsbereich, wobei eine starke pH-Wert-Abhängigkeit der Stimulation zu beobachten war. Ascorbat zeigte, wie bei der Glutathionsynthetase, keinen Einfluss auf die Enzymaktivität der gamma-Glutamyl-cysteinsynthetase. In einem zweiten Teil der Arbeit über die Glutaredoxine des Spinats konnte ein 12,4 kDa Protein mit Thioltransferase-Aktivität, das bisher als cytosolisches Glutaredoxin beschrieben wurde, aufgereinigt und mittels N-terminaler Sequenzierung eindeutig als ein Glutaredoxin identifiziert werden. Überdies konnte ein noch nicht beschriebenes 12,8 kDa Protein mit Thioltransferase-Aktivität aus Spinatchloroplasten aufgereinigt werden. Durch Peptid-Sequenzierung gelang es dieses Protein auch als ein Glutaredoxin zu identifizieren. Beide pflanzlichen Glutaredoxine zeigten keine Modulation der Aktivitäten der chloroplastidären Fructosebisphosphatase (FbPase) und NADPH-Malatdehydrogenase (NADPH-MDH). Auch war mit beiden Glutaredoxinen keine Dehydroascorbatreduktase-Aktivität, oder eine Stimulation der Ribonucleotidreduktase aus Lactobacillus leichmannii festzustellen.

Estudio de las comunidades microbianas de embutidos fermentados ligeramente acidificados mediante técnicas moleculares. Estandarización, seguridad y mejora tecnológica.

Los embutidos fermentados ligeramente acidificados son un grupo de productos tradicionales mediterráneos, caracterizados por un pH superior a 5,3. Para un control eficiente de la seguridad microbiológica de los embutidos se necesitan técnicas rápidas para la identificación y recuento de los microorganismos patógenos a estudiar. En el presente trabajo, se desarrolló una técnica para la enumeración de L. monocytogenes que combinó el método del número más probable y la identificación mediante PCR específica. Para la detección de Salmonella spp. y L. monocytogenes se desarrolló un sistema de PCR-multiplex que permitió la identificación de ambos patógenos de forma simultánea en una sola reacción. El estudio de la calidad microbiológica de los embutidos fermentados ligeramente acidificados se completó con la caracterización de las comunidades microbianas más importantes en estos productos. Se identificaron a nivel de especie los aislados de bacterias del ácido láctico (BAL), de enterococos y de cocos gram-positivos catalasa-positivos (CGC+). Posteriormente se realizó una tipificación molecular de los mismos mediante RAPD y análisis del perfil plasmídico y se estudiaron las principales características de interés higiénico-sanitario y tecnológico de las cepas. Mediante PCR se identificó Lactobacillus sakei como la especie predominante (74%), seguida por Lactobacillus curvatus (21,2%). La actividad aminoácido-descarboxilasa se asoció a la especie L. curvatus (el 66% de los aislados presentaron esta actividad). La identificación de los enterococos se realizó mediante PCR-multiplex y por secuenciación del gen sodA. Enterococcus faecium fue la especie de enterococos predominante (51,9%) seguida por Enterococcus faecalis (14,2%). Todas las cepas de E. faecalis presentaron genes asociados a factores de virulencia. E. faecalis presentó mayor resistencia a antibióticos que el resto de las especies de enterococos estudiadas. Tan sólo una cepa de E. faecium presentó el genotipo vanA (que confiere resistencia de alto nivel a la vancomicina). La identificación de los aislados de CGC+ (mediante PCR específica y amplificación de la región intergénica 16S-23S ARNr) demostró que Staphylococcus xylosus es la especie predominante en los embutidos fermentados ligeramente acidificados (80,8%). La amina biógena más común en los CGC+ fue la feniletilamina, producida por un 10,8% de aislados. Un pequeño porcentaje de aislados fueron mecA+ (4,6%), presentando además resistencia a múltiples antibióticos. El potencial enterotoxigénico de las cepas de CGC+ fue muy reducido (3,3% de los aislados), detectándose únicamente el gen entC. El estudio pormenorizado de las comunidades bacterianas de interés permitió la selección de 2 cepas de L. sakei y 2 cepas de S. xylosus con características tecnológicas e higiénico-sanitarias óptimas. Para evaluar su efectividad como cultivos iniciadores se elaboraron dos tipos de embutidos ligeramente ácidos, chorizo y fuet, inoculados con microorganismos patógenos (Salmonella spp., L. monocytogenes y S. aureus). El uso de cultivos iniciadores permitió el control de L. monocytogenes, Enterobacteriaceae y Enterococcus así como del contenido en aminas biógenas. Los recuentos de Salmonella spp. disminuyeron de forma significante durante la maduración de los embutidos, independientemente del uso de cultivos iniciadores. El uso del tratamiento de alta presión (400 MPa) en los embutidos madurados consiguió la ausencia de Salmonella spp. en los lotes tratados.

Caracterització de Lactobacils d'origen intestinal i avaluació in vivo del seu poder probiòtic en pollastres

Una soca de Lactobacillus salivarius resistent a la rifampicina, CTC2197, es va assajar com a probiòtic en pollastres, estudiant la seva capacitat de prevenir la colonització de Salmonella enteritidis C-114 en pollastres. Quan la soca probiòtica es va administrar via oral juntament amb S.enteritidis C-114 directament al proventricle en pollets Leghorn de 1 dia, el patògen fou eliminat completament després de 21 dies. Els mateixos resultats es van obtenir quan la soca es va administrar a través del menjar i l'aigua a més de la inoculació directa al proventricle. La inclusió de L.salivarius CTC2197 en el menjar del primer dia va mostrar que una concentració de 105 UFC g-1 era suficient per assegurar la colonització dels tracte gastrointestinal dels pollets després de 1 setmana. No obstant, entre els 21 i 28 dies, L.salivarius CTC2197 no va ser detectable en el tracte gastrointestinal d'alguns pollets, mostrant que seria necessària més d'una dosis per assegurar la seva presència fins al final de l'etapa d'engreix. La liofilització i la congelació per glicerol o llet descremada com a agents crioprotector, van semblar mètodes adequats per preservar la soca probiòtica. La inclusió de L.salivarius CTC2197 en un pinso comercial va semblar ser un bon mètode per subministrar-lo en granja, tot i que la soca va mostrar sensibilitat a les temperatures utilitzades durant l'emmagatzematge del pinso i a les incubadores dels pollets. A més, la supervivència va millorar després de diverses reinoculacions en pinso.

Aislamiento, identificación y conservación de cultivos de bacterias lácticas antagonistas de microbiota contaminante de sangre de matadero

La sangre obtenida en el matadero es un producto altamente contaminado que requiere un procesamiento inmediato si se pretende utilizarla como insumo alimentario en la fabricación de productos destinados al consumo humano. Si bien es cierto que los sistemas de higienización podrían ser muy eficientes desde el punto de vista de calidad microbiológica, su instalación en la línea de sacrificio comportaría muchas dificultades desde el punto de vista técnico y en algún caso sería muy costoso. La bioconservación podría ser una alternativa para mejorar la calidad microbiológica de la sangre, alargar su vida útil y reducir las posibilidades de procesamiento inmediato. El presente estudio nos permitiría formular la posibilidad de aplicar la bioconservación en sangre de cerdo procedente de matadero industrial, utilizando bacterias ácido lácticas (BAL) como cultivo bioprotector, para lo cual se aislaron cepas de BAL autóctonas y se confeccionaron dos colecciones una de BAL mesófilas y otra de psicrótrofas. Se evaluó el potencial antagonista de la colección de BAL mesófilas y psicrótrofas a 30ºC y a 15ºC respectivamente frente a bacterias contaminantes habituales de este subproducto. Las BAL que demostraron antagonismo en placa (7,1% a 30ºC y 11% a 15ºC) fueron seleccionadas para evaluar el potencial antagonista en sangre, donde el efecto inhibitorio se vio favorecido por la adición de un 2% glucosa. S.aureus y P. fluorescens fueron los indicadores más inhibidos por las cepas mesófilas, en algunos casos con reducciones superiores a 7 unidades logarítmicas. En condiciones psicrótrofas la bacteria más sensible a la presencia de BAL fue Bacillus sp., donde 8 de las 11 BAL ensayadas permitieron reducciones superiores a 4 logs y 1cepa incluso superiores a 7 logs; se obtuvieron reducciones máximas de 3 logs de E.coli y Pseudomonas fue inhibida por todas las BAL ensayadas, en algún caso con reducciones superiores a 5 logs. Las 5 que cepas que presentaron el espectro de inhibición más amplio en condiciones mesófilas y 7 en condiciones psicrótrofas frente a los microorganismos indicadores contaminantes de sangre de matadero se identificaron mediante técnicas moleculares por comparación de la secuencias correspondientes al gen que codifica la síntesis de 16S ARNr (16S ADNr) con las secuencias publicadas en las bases de datos. De las 7 cepas antagonistas en condiciones psicrótrofas 5 se identificaron como Lactococcus garvieae y 2 como Enterococcus malodoratus/gilvius raffinosus. Todas las BAL con potencial antagonista en condiciones mesófilas pertenecían al género Lactobacillus, 3 de elllas se identificaron como Lactobacillus murinus/animalis y una se identificó como Lactobacillus reuteri. TA20 que tuvo un gran espectro de inhibición a ambas temperaturas se identificó como Lactococcus garvieae. En este estudio se evaluaron tres métodos de conservación a largo plazo de las cepas que mostraron potencial antagonista. Se comparó la liofilización, la atomización frente a la congelación a -80ºC que era método que se había utilizado hasta el momento para conservar ambas colecciones de BAL. En general, los métodos de deshidratación (atomización y liofilización) y mantenimiento en refrigeración a 5ºC de los cultivos deshidratados se han mostrado más eficaces que la congelación.

Ultrastructural alterations in mesophyll and bundle sheath chloroplasts of two maize cultivars in response to chilling at high irradiance

Maize (Zea mays L.) seedlings of two cultivars (cv. Bastion adapted to W. Europe, and cv. Batan 8686 adapted to the highlands of Mexico), raised in a glasshouse (19-25 degrees C), were transferred to 4.5 or 9 degrees C at photon flux density (PPFD) of 950 mu mol m(-2) s(-1) with 10-h photoperiod for 58 h and then allowed to recover at 22 degrees C for 16 h (14 h dark and 2 h at PPFD of 180 mu mol m(-2) s(-1)). The ultrastructural responses after 4 h or 26 h at 4.5 degrees C were the disappearance of starch grains in the bundle sheath chloroplasts and the contraction of intrathylakoid spaces in stromal thylakoids of the mesophyll chloroplasts. At this time, bundle sheath chloroplasts of cv. Batan 8686 formed peripheral reticulum. Prolonged stress at 4.5 degrees C (50 h) caused plastid swelling and the dilation of intrathylakoid spaces, mainly in mesophyll chloroplasts. Bundle sheath chloroplasts of cv. Batan 8686 seedlings appeared well preserved in shape and structure. Batan 8686 had also higher net photosynthetic rates during chilling and recovery than Bastion. Extended leaf photobleaching developed during the recovery period after chilling at 4.5 degrees C. This was associated with collapsed chloroplast envelopes, disintegrated chloroplasts and very poor staining.