فهرست مطالب

میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی - سال چهارم شماره 3 (پاییز 1397)
  • سال چهارم شماره 3 (پاییز 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/08/19
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فریده طباطبایی یزدی *، مجید نوش‏کام، فخری شهیدی، عاطفه اسعدی، بهروز علیزاده بهبهانی صفحات 1-15
    در این پژوهش، کیتوزان از طریق واکنش قهوه ای شدن غیر آنزیمی مایلارد با قندهای گلوکز، مالتوز و نشاسته در دمای oC121 به مدت min15 گلیکوزیله شد. اثر وزن مولکولی ساکاریدها بر تغییرات pH، ترکیبات حد واسط و نهایی (ملانوئیدین‏ها) مایلارد، فعالیت آنتی اکسیدانی و همچنین اثر ضد میکروبی (دیسک دیفیوژن آگار، انتشار چاهک در آگار، حداقل غلظت مهارکنندگی و حداقل غلظت کشندگی) کانژوگه های حاصله بررسی گردید. واکنش گلیکوزیلاسیون سبب کاهش معنی دار pHدر تمامی سامانه های کیتوزان-قند گردید (05/0>p) و کانژوگه‏ی کیتوزان-گلوکز کمترین مقدار را نشان داد. ترکیبات حد واسط و نهایی واکنش مایلارد بین کیتوازن-ساکاریدها به طور معنی داری افزایش یافتند و شدت این تغییرات در سامانه کیتوزان-گلوکز بیشتر از سایر سامانه های کانژوگه بود. اثر فعالیت ضد میکروبی کانژوگه های به دست آمده از سامانه های کیتوزان و قندهای با وزن مولکولی مختلف بعد از واکنش مایلارد بر سویه های باسیلوس سوبتیلیساستافیلوکوکوس اورئوساشرشیا کلیسودوموناس آئروژینوزاکاندیدا آلبیکنس و آسپرژیلوس نایجر بهبود یافت. نتایج فعالیت آنتی اکسیدانی بر پایه ی آزمون قدرت احیاکنندگی و مهار رادیکال DPPHبیانگر افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه ها بعد از فرایند حرارتی می باشد. یافته های این مطالعه نشان داد که، کانژوگه های کیتوزان بر پایه واکنش مایلارد قابلیت استفاده به عنوان ترکیبات آنتی اکسیدان و ضدمیکروب با منشا مواد غذایی برای بهبود عمر انبارمانی بسیاری از محصولات غذایی و همچنین برای طراحی غذاهای عملگرای جدید حاوی ترکیبات زیست فعال را دارا می باشند.
    کلیدواژگان: افزودنی عملگرا، اثر ضد میکروبی، کیتوزان، واکنش مایلارد
  • مهدی مظفری، منصور بیات *، افشین محسنی فر، سیدجواد هاشمی صفحات 16-25
    هدف از این مطالعه، مقایسه دو روش ایمونوسنجی رقابتی کوانتوم دات، کادمیوم تلوریت و نانوذره مغناطیسی سیلیکایی جهت سنجش آکراتوکسین، بر اساس انتقال انرژی فلورسانس [1]از کوانتوم دات به رودامین 123 می باشد. نانوذره مغناطیسی سیلیکایی با استفاده از کلرید آهن سه ظرفیتی وسولفات آهن تحت جریان گاز ازت وpH قلیایی وافزودن محلول[2]TEOSسنتز گردید. برای عامل دار کردن آن از ترکیب [3]APTES و افزایش عامل دار کردن وکارا شدن آن ،از ترکیب گلوتارآلدهید استفاده شد که کار جدیدی می باشد. واکنش ایمنی اختصاصی بین آنتی- آکراتوکسین آنتی بادی کوانتوم دات و آکراتوکسین نشاندار شده، موجب فلوئوروفور Rho123(گیرنده) وکوانتوم دات (دهنده) درمجاورت فضایی یکدیگر شده و باعث رخداد پدیده انتقال انرژی رزونانس فلورسانس، متعاقب تحریک نوری کوانتوم دات می شود. درصورت حضور آکراتوکسین آزاد، با آکراتوکسین نشاندار شده با رودامین درنانوحسگر زیستی، جهت اتصال به آنتی بادی کونژوگه شده با کوانتوم دات رقابت نموده به نحوی که پدیده انتقال انرژی رزونانس فلورسانس، به طور فزاینده ای مهار می شود. یک ارتباط خطی بین کاهش شدت فلورسانس رودامین در nm580 با افزایش غلظت آکراتوکسین درنمونه درمحدوده 8 تاpg/ml 48 وجود دارد. استفاده از نانوذره مغناطیسی سیلیکایی به عنوان تشدید کننده سیگنال باعث می شود که حساسیت سیستم از22 بهpg/ml 8/0 افزایش یابد. شمای تشخیص رقابتی بسیار ساده، حساس، هموژن، سریع وکارا می باشد ونیازمند مراحل جداسازی وشستشوی زیاد نمی باشد.
    کلیدواژگان: آکراتوکسین، انتقال انرژی رزونانسی فلورسانس، کوانتوم دات، نانوحسگر زیستی، نانوذره مغناطیسی سیلیکایی
  • کاظم صدیقی، مژده ملکی *، محسن فرزانه، جلال غلام نژاد صفحات 26-35
    قارچکش های شیمیایی در دسترس ترین و راحت ترین روش مبارزه با بیماری های گیاهی هستند، اما نگرانی هایی را بابت به مخاطره انداختن سلامت انسان و باقی ماندن در محیط زیست ایجاد می نمایند. جو یکی از مهم ترین و پر مصرف ترین غلات در دنیا به شمارمی رود. اسانس های گیاهی ترکیبات فرار حاصل از گیاهان هستند که با داشتن اجزای فنلی وآنتی اکسیدانی، از خاصیت ضدمیکروبی قوی برخوردارند. هدف از این پژوهش بررسی اسانس چهار گونه گیاهی شامل مرزه خوزستانی[1]، آویشن دنایی[2]، رزماری[3] و رازیانه[4] بر رشد ومیزان تولید آکراتوکسین در قارچ بیماری زای Aspergillusochraceusدر جو است.در این مطالعه تاثیر اسانس چهار گونه گیاهی در محیط کشت بر روی رشد و میزان تولید آکراتوکسینAقارچ بیمارگر A. ocraceusمورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این آکراتوکسین به صورت آماده در محیط کشت در اختیار اسانس های ذکر شده قرار گرفت و تاثیر این اسانس ها بر روی آن بررسی شد. اندازه گیری آکراتوکسین توسط دستگاه کروماتوگرافی لایه نازک با کارایی بالا صورت پذیرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که اسانس ها به صورت معنی داری قادر به کاهش رشد قارچ بیمارگر و تولید توکسین به وسیله بیمارگر می باشند.اسانس مرزه خوزستانی در غلظت μg250 در میلی لیتر با جلوگیری کامل از رشد قارچ در محیط مایع باعث عدم تولید آکراتوکسین قابل ردیابی در محیط شد. در غلظت μg/ml250 اسانس های آویشن دنایی و رزماری به ترتیب باعث کاهش وزن خشک قارچ به میزان 1/79 و 2/53درصد شد و در نهایت مهار کامل تولید توکسین قارچ مشاهده شد. اسانس رزماری در بالاترین غلظت کاربردی (μg/ml1000) از رشد قارچ به طور کامل ممانعت نکرد اما از تولید توکسین به طور کامل ممانعت کرد. اسانس گیاهان مرزه خوزستانی، آویشن دنایی، رزماری و رازیانه دارای خاصیت قارچکشی هستند. این اسانس ها در محیط کشت نیز بر آکراتوکسین تاثیر گذاشته و آن را تجزیه می کنند.
    کلیدواژگان: پروتئولیز، تخمیر، فعالیت ضدباکتریایی
  • عباس عابدفر، نسیم ادیب پور، مرضیه حسینی نژاد * صفحات 36-49
    افزایش قابلیت زیستی باکتری های پروبیوتیک که در معرض شرایط پرتنش فرایندهای غذایی و دستگاه گوارش هستند، همواره یکی از دغدغه های دانشمندان علوم غذایی و دارویی است. از این رو ریزپوشانی پروبیوتیک ها به عنوان یک تکنیک نوین برای افزایش قابلیت تحمل سویه های پروبیوتیکی در شرایط شبیه سازی معده و روده ثابت شده است. به منظور افزایش زنده مانی دو سویه لاکتوباسیلوس پلانتارومA7S2Gدر شرایط معده (پپسین، 2pH=)و روده (پانکراتین و نمک های صفراوی، 8pH=) ریزپوشانی آن ها با ایجاد دیواره متشکل از سه نوع ماتریکس مختلف (M1M2وM3) با درصد زنده مانی پس از ریز پوشانی به ترتیب (72/98، 16/90)، (29/95، 52/98) و (10/98، 07/93) انجام شد. ریزپوشینه ها در شرایط شبیه سازی شده دستگاه گوارش در بازه های زمانی 10، 60 و120 minدر دمای°C 37 قرار گرفتند. همچنین زنده مانی ریزپوشینه ها در طول مدت ماندگاری در دو دمای °C 4 و °C 25 ارزیابی گردید. نتایج آنالیز واریانس در شرایط شبیه سازی شده معده (05/0p) در پایش جمعیت میکروبی(به صورت کاهش چرخه لگاریتمی) باکتری ریزپوشانی شده نسبت بهسلولآزاد در ماتریکس های (M1A7M2A7) و (M3A7) به ترتیب (نسبت 2:7، 1:7 و 2:7) و در ماتریکس های (M1S2GM2S2G) و (M3S2G) به ترتیب (نسبت 2:6، 1:6 و 2:6 Log Cfu/ml) حاصل شد، در حالی که در شرایط بازی روده نسبت کاهش لگاریتمی در سویه A7به ترتیب (نسبت 2:6، 1:6 و 2:6) و در S2Gبه ترتیب (نسبت 2:5، 1:5 و 2:5 Log Cfu/ml) حاصل گردید. در نهایت اختلاف معنی داری در نتایج روند پایش جمعیت میکروبی در طول مدت ماندگاری در دو دما و ماتریکس های مختلف ملاحظه شد.
    کلیدواژگان: باکتری پروبیوتیک، کارایی ریزپوشانی، ماتریکس بیوپلیمری، شرایط شبیه سازی شده معده و روده
  • زهرا ایزدی مهر، مسعود یاورمنش *، محمدباقر حبیبی، محمدرضا عدالتیان صفحات 50-62
    در این پژوهش تاثیر غلظت های مختلفتلقیحسویه های انتروکوکوس فاسیوم زیرگونه فاسیوم روی برخی ویژگی های شیمیایی، میکروبی و حسی دوغ طی 60 روز ماندگاری در دماهای 4 و 25 مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های دوغ تلقیح شده با سویه انتروکوکوس فاسیوم زیرگونه فاسیوم 1 و سویه انتروکوکوس فاسیوم زیرگونه فاسیوم 2 در هر دو غلظت cfu/ml108 و cfu/ml106 نسبت به نمونه دوغ شاهد،کاهش pHو افزایش اسیدیته بالاتری در هر دو دمای 4 و 25 در ماه اول نگهداری نشان دادند. نمونه های دوغ تلقیح شده با سویه های انتروکوکوس فاسیوم زیرگونه فاسیوم کاهش معنی داری در رشد کپک و مخمر، کلیفرم و شمارش کلی میکروارگانیسم ها در هر دو دمای 4 و 25 نشان دادند (05/0p˂)، که در این میان نمونه دوغ تلقیح شده با سویه انتروکوکوس فاسیوم زیرگونه فاسیوم 2 با غلظت cfu/ml108 در کاهش بار میکروبی تاثیر بیشتری داشت. مدت ماندگارینمونه های دوغ تیمار شده با سویه های انتروکوکوس فاسیوم زیرگونهفاسیوم با غلظت cfu/ml108 در دمای 4 تا محدوده 50 روز افزایش یافت، درصورتی که این مدت برای نمونه دوغ شاهد تا محدوده 40 روز بود.همچنین ارزیابی حسی نشان داد،که نمونه های دوغ تلقیح شده با سویه های انتروکوکوس فاسیوم زیرگونهفاسیوم پذیرش بیشتری نسبت به نمونه دوغ شاهد در دمای 4 داشتند. به طور کلی از سویه های انتروکوکوس فاسیوم زیرگونه فاسیوم به دلیل کاهش pHو افزایش اسیدیته، کاهش بار میکروبی و تاثیر مثبت بر ویژگی های حسی، می توان به عنوان کشت همراه در تولید فرآورده های لبنی تخمیری استفاده کرد.
    کلیدواژگان: انتروکوکوس فاسیوم، دوغ، کشت همراه، ویژگی های شیمیایی، ویژگی های میکروبی، ویژگی های حسی
  • معصومه فلاح، صبا طاهری *، میترا طباطبایی صفحات 63-72
    پروبیوتیک ها گروهی از باکتری های مفید هستند که اثرات سودمندی در بدن میزبان دارند و به عنوان محرک جهت تحریک دستگاه ایمنی و پیشگیری از ابتلا به بسیاری از بیماری ها در انسان و دام به کار گرفته می شوند. دیابت شایع ترین بیماری غدد درون ریز بوده که به علت فقدان نسبی یا کامل انسولین ایجاد شده و در دراز مدت تاثیرات وسیعی بر روی همه اندام های بدن می گذارد. هدف از این مطالعه، ارزیابی تاثیر لاکتوباسیلوس فرمنتوم بر روی موش های دیابتی شده بود. به همین منظور 32 راس موش صحرایی نژاد رت انتخاب و در گروه های 8 تایی تقسیم شدند: گروه اول شاهد سالم یا غیردیابتی، گروه دوم شاهد دیابتی، گروه سوم دیابتی تحت تیمار بالاکتوباسیلوس فرمنتوم، گروه چهارم دیابتی تحت تیمار با گلی بن کلامید. یافته ها نشان می دهد گروهی که لاکتوباسیلوس فرمنتوم را دریافت کردند در مقایسه با گروه کنترل دیابتی، کاهش معنی داری (05/0 p ) در میزان گلوکز داشتند ولی افزایش معنی داری در میزان انسولین سرم وجود نداشت. همچنین مقاطع بافتی تهیه شده از پانکراس حاکی از تاثیر این باکتری بر روند بهبودی بافت پانکراس دارد. بنابراین نتایج نشان می دهد که این باکتری ممکن است در کاهش عوارض وابسته به دیابت موثر باشد و می تواند در تحقیقات درمانی بیماری دیابت قندی مورد توجه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آلوکسان، دیابت، لاکتوباسیلوس فرمنتوم، پروبیوتیک
|
  • Farideh Tabatabaei Yazdi *, Majid Nooshkam, Fakhri Shahidi, Atefeh Asadi, Behrooz Alizadeh Behbahani Pages 1-15
    In this study, chitosan was glycosylated with sugars glucose, maltose and starch through the non-enzymatic Maillard browning reaction at 121 °C for 15 min. The effect of sugars molecular weight on pH changes, intermediate and final (melanoidins) products of the Maillard reaction, antioxidant activity and as well as antimicrobial effect (disk diffusion method, well diffusion method, minimum inhibitory concentration, and minimum bactericidal/fungicidal concentration) of the obtained conjugates were evaluated. Glycosylation reaction led to a significant reduction in pH value of all chitosan-sugar systems (p<0.05) and chitosan-glucose conjugate showed the lowest pH value. Intermediate and final products of the Maillard reaction were significantly increased and the trend was pronounced in chitosan-glucose system than other systems. Antimicrobial activity of the conjugates obtained from chitosan and different sugars against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, and Aspergillus niger improved after the Maillard reaction. Based on DPPH radical scavenging (DPPH-RS) activity and reducing power assays, antioxidative capacity of all samples increased after thermal process. It can be concluded from the results of this communication that chitosan conjugates based on the Maillard reaction can be applied as food-born antioxidant and antimicrobial agents to boost shelf-life of many food products as well as to design novel functional foods containing biologically active components.
    Keywords: Functional ingredient, Antimicrobial effect, Chitosan, Maillard reaction
  • Mahdi Mozaffari, Mansour Bayat*, Afshin Mohsenifar, Seyed Jamal Hashemi Pages 16-25
    The purpose of present research is the comparison of two new methods of ochratoxin detection i.e. cadmium tellutide quantum dot and nanoparticle magnetic silica based on fluorescence resonance energy transfer (FRET) from cadmium telluride quantum dot to RHo123. Nano particle magnetic silica was synthesized using FeCl3 and FeSO4 under nitrogen flow, alkaline pH and addition of TEOS solution. As a new method, in order to add a functional group, we used APTES, and to increase these groups and elevate its effectiveness, it was subjected to glutaraldehyde. The specific immune-reaction between the anti-ochratoxin antibody on the quantum dot and the labeled-ochratoxin brings the Rho 123 fluorophore (the acceptor), and the quantum dot (the donor (in close spatial proximity and causes FRET to occur upon photo-excitation of the quantum dot. In the absence of unlabeled ochratoxin, the antigen-antibody complex is stable and strong emission of quantum dot is observed. In the presence of free ochratoxin, it will compete with the rhodamine labeled ochratoxin -albumin complex (as a bionanosensor) for binding to the antibody- quantum dot conjugate, and thus, FRET is increasingly suppressed. There is a linear relationship between the decreased fluorescence intensity of Rho 123 in 580nm with increasing concentration of ochratoxin present in the sample in the range 8 - 48 pg /ml. By using the magnetic silica Nano particle, a signal intensifier rise sensitivity of the system from 22 to 0.8pg/ml, which is a 275-fold increase. This highly sensitive homogenous competitive detection is simple, rapid and efficient. It does not require multiple separation steps as well as excessive washing.
    Keywords: fluorescence resonance energy transfer (FRET), magnetic nanoparticle, Nano biosensor, Ochratoxin, quantum dot
  • Kazem sedighi, Mojdeh Maleki *, Mohsen Farzaneh, Jalal Gholamnezhad Pages 26-35
    Chemical fungicide is the most affordable and easiest way to fight against plant diseases, but they increase concerns about endangering human health and residual in the environment. Barley is one of the most important and consumable cereals in the world. Plant essential oils are volatile compounds from plants that have strong antimicrobial properties with phenolic and antioxidant components. The aim of this study was to investigate the four plant essential oil including Savory, Thyme, Rosemary and Fennel on the growth and production of ochratoxin of Aspergillus ochraceus pathogen in barly. In this study, the effect of four plant essential oils (Satureja khuzestanica, Thymus daenensis, Rosmarinus officinalis, Foeniculum vulgare) on the growth pathogen in the petri dishes and the level of ochratoxin A produced by A. ocraceus was investigated in addition, it was studied the essential oils effect on ochratoxin in the culture medium. Measuring of ochratoxin was performed by High Performance thin-layer chromatography. The results of this study showed that the essential oils can significantly decrease the growth of the A. ocraceus and the production of ochratoxin by the pathogen. Savory essence at a concentration of 250 μg/ml inhibits the production of detectable ochratoxin in the medium by preventing the growth of the pathogen. In this concentration, essential oils of Rosemary and Thyme were 79.1% and 53.2% respectively, and the dry weight of the fungi decreased completely. Rosemary essential oil at the highest applied concentration (1000 μg/ml) did not inhibite it was investigated the growth of the pathogen it was investigated, but prevented the production of toxin. Essential oils of Savory, Thyme, Rosemary and Fennel showed fungicidal properties. These essential oils affect the ochratoxin and degrade it in the culture medium.
    Keywords: Aspergillus flavus, Essence, Fennel, Rosemary, Sweetheart, Thyme
  • Abbas Abedfar, Nasim Adibpour, Marzieh Hosseini Nezhad * Pages 36-49
    Increasing the survivability of probiotic bacteria that are exposed to the severe conditions of food and gastrointestinal tract, is always one of the concerns of scientists in the field of food and medicine. Hence, microencapsulation of probiotics has been proven as a novel technique for increasing probiotic tolerance in gastrointestinal simulation conditions. In this research, microencapsulation of Lactobacillus plantarum (A7 & S2G) with three different matrix materials (M1, M2, M3) was performed to increment the bacterial viability in simulated gastric fluid and porcine bile salt solution condition. Microencapsulation efficiency of Lactobacillus plantarum (A7 & S2G) in M1, M2 and M3 matrices was (98.72, 90.16 %), (95.29, 98.52 %) and (98.10, 93.07 %), respectively. Microcapsules were placed in simulated gastrointestinal condition for 10, 60, 120 min at 37 °C. Also, the survivability of microcapsulated probiotic bacteria was investigated at 4 and 25 °C during 8 weeks. The results of this study showed that the population reduction ratio of microencapsulated bacteria to free cells in matrices (M1, A7), (M2, A7), (M3, A7), (M1, S2G), (M2, S2G) and (M3, S2G) in simulated stomach condition was obtained 7:2, 7:1, 7:2, 6:2, 6:1 and 6:2 (Log of cfu/g), respectively. While, the result of survivability in simulated intestinal condition for (M1, A7), (M2, A7), (M3, A7), (M1, S2G), (M2, S2G) and (M3, S2G) was obtained as 6:2, 6:1, 6:2, 5:2, 5:1 and 5:2 (Log of cfu/g), respectively. Finally, there was a significant difference in the results of the monitoring of viable probiotic population during the shelf-life in different matrices at the examined temperatures.
    Keywords: Biopolymer matrices, Microencapsulation efficiency, Probiotic bacteria, Simulated gastrointestinal tract
  • Zahra Izadimehr, Masoud Yavarmanesh*, Mohammad Bagher Habibi, Mohammad Reza Edalatian Pages 50-62
    In this study, the effect of different inoculum concentrations of E. faecium subsp. faecium strains on chemical, microbial and sensory properties of doogh was evaluated during two months of storage at 4 and 25°C. As compared with the control samples, samples containingstrain 1 of E. faecium subsp. faeciumand strain 2 of E. faeciumsubsp. faeciumat concentrations of 106 and 108 cfu/ml showed that decreasing of pH and increasing of acidity in the first month of storage.Also, inoculated samples of doogh with E. faecium subsp. faecium strains showed a significant decrease (p˂0.05) in the enumeration of molds and yeasts, coliform and mesophilic microorganisms at both storage temperatures (4 and 25°C). Among the samples, inoculated doogh sample with strains of E. faecium subsp. faecium with concentration of 108 cfu/ml was more effective in reducing the unwanted microbial load. Samples of inoculated doogh with concentration of 108 cfu/ml at 4 °C had an acceptable shelf life up to 50 days, while it was 40 days for the same control sample counterpart. Sensory evaluation showed that inoculated doogh samples were more acceptable than control doogh samples stored at 4°C. Generally, the E. faecium subsp. faecium strains, due to more decreasing of pH and higher acidification, reduced microbial load, and have a positive effect on sensory properties then can be used as a co-culture in the production of fermentation dairy products.
    Keywords: Enterococcus faecium, Doogh, Co-culture, Chemical characteristics, Microbial characteristics, Sensory properties
  • Masoumeh Fallah , Saba Taheri *, Mitra Tabatabaee Pages 63-72
    Probiotics are living microorganisms that have beneficial effects in the body and are used to stimulate the immune system and prevent many diseases in humans and animals. Diabetes is the most common endocrine disorder caused by a relative decrease or a complete lack of insulin, and in the long run it has extensive effects on most tissues in the body. The aim of this study was to evaluate the effect of Lactobacillus fermentum on diabetic rats. For this purpose, 32 rats were selected. The first group: non-diabetic control (n=8), the second group: diabetic control(n=8), the third group: diabetic rats treated with Lactobacillus fermentum (n=8), the fourth group: diabetes rats treated with glibenclamide (n=8). The findings showed that the group receiving Lactobacillus officinalis had a significant decrease (p <0.05) in glucose levels compared to the diabetic control group but, there was no significant increase in serum insulin levels. Also, the tissue sections of the pancreas showed that the bacteria had a recovery effect in the pancreatic tissue. Therefore, the results indicate that this bacterium can be used to reduce the complications and It can be considered in the treatment of diabetes.
    Keywords: Alloxan, Diabetes, Lactobacillus fermentum, Probiotics