Wpływ lizozymu i nizyny na przeżywalność przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris poddanych działaniu wysokiego ciśnienia hydrostatycznego i temperatury

• Autorzy: Sokolowska B. , Skapska S. , Niezgoda J. , Dekowska A. , Fonberg-Broczek M.

Warianty tytułu

EN

Effect of lysozyme or nisin on survival of Alicyclobacillus acidoterrestris spores treated with high hydrostatic pressure and temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Acidotermofilne bakterie przetrwalnikujące (Alicyclobacillus acidoterrestris) są przyczyną psucia soków owocowych i warzywnych. Przetrwalniki A. acidoterrestris wykazują wysoką oporność na działanie czynników fizycznych i chemicznych. Celem pracy była ocena wpływu lizozymu i nizyny na przeżywalność przetrwalników A. acidoterrestris poddanych działaniu wysokiego ciśnienia hydrostatycznego i temperatury. Scharakteryzowano wpływ ciśnienia 200 MPa i 300 MPa w temperaturze 50°C na przeżywalność przetrwalników dwóch szczepów A. acidoterrestris w soku jabłkowym oraz w soku jabłkowym z dodatkiem lizozymu lub nizyny. Dodatek lizozymu w stężeniu 0,05 i 0,1 mg/ml przy ciśnieniu 300 MPa nie wpływał na przeżywalność przetrwalników obu szczepów. Jednakże dodatek tej substancji w stężeniu 0,05 mg/ml soku ciśnieniowanego w 200 MPa spowodował dodatkową inaktywację przetrwalników o ok. 1 log po 10 min procesu. Dodatek nizyny w stężeniach 500, 750 i 1000 IU/ml spowodował zwiększoną redukcję przetrwalników szczepu TO-29/4/02 o ok. 1 log podczas całego procesu prowadzonego w ciśnieniu 300 MPa przez 30 min, natomiast w przypadku szczepu TO-117/02 dodatkową redukcję stwierdzono tylko w początkowym etapie ciśnieniowania. W procesie ciśnieniowania prowadzonym w 200 MPa w soku jabłkowym z dodatkiem 250 IU nizyny/ml obserwowano wyraźny wpływ bakteriocyny na stopień inaktywacji przetrwalników A. acidoterrestris. Już po 10 min ciśnieniowania dodatkowa redukcja wynosiła około 1,3 log, a po 45 min dodatkowe zwiększenie redukcji wynosiło 1,9–2,3 log w zależności od szczepu.

EN

Alicyclobacillus acidoterrestris, thermoacidophilic and spore-forming bacteria, can cause spoilage of fruit and vegetable juices. A. acidoterrestris spores show high resistance to physical and chemical treatments. The aim of the study was to evaluate the effect of lysozyme or nisin on survival of A. acidoterrestris spores treated with high hydrostatic pressure and temperature. The effects of pressure of 200 MPa and 300 MPa at 50°C on the survival of spores of two A. acidoterrestris strains in apple juice or in apple juice with lysozyme or nisin addition have been characterized. The addition of lysozyme at concentration of 0.05 and 0.1 mg/ml did not affect the survival of the spores of both strains, when 300 MPa was used. However, the addition of this compound at concentration 0.05 mg/ml of juice resulted in additional spores inactivation of approx. 1 log after 10 min pressurization at 200 MPa. The addition of nisin at concentrations of 500, 750 and 1000 IU/ml resulted in increase in the reduction of TO-29/04/02 strain spores, of approx. 1 log, during the whole process carried out at 300 MPa for 30 min, but for spores of TO-117/02 strain the additional reduction was observed only at the initial stage of pressurization. In apple juice supplemented with 250 IU of nisin/ml pressurized at 200 MPa the pronounced effect on inactivation of A. acidoterrestris spores, due to the bacteriocin addition was noted. Already after 10 min pressurization additional reduction of about 1.3 log was achieved, and after 45 min the additional reduction was 1.9–2.3 log, depending on the strain.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego
• Rocznik: 2015
• Tom: 70
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.21-33,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Sokolowska B.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Skapska S.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Niezgoda J.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Dekowska A.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Fonberg-Broczek M.

• Laboratorium Biomateriałów, Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk, ul.Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa

Bibliografia

• 1. Baumgart J., Husemann M., Schmidt C. (1997). Alicyclobacillus acidoterrestris: Vorkommen, Bedeutung und Nachweis in Getränken und Getränkegrundstoffen. Fluss. Obst, 64, 178-180.
• 2. Capellas M., Mor-Mur M., Gervilla R., Yuste J., Guamis B. (2000). Effect of high pressure combined with mild heat or nisin on inoculated bacteria and mesophiles of goat’s milk fresh cheese. Food Microbiol., 17, 633-641.
• 3. Gao Y. L., Ju X. R. (2008). Exploiting the combined effect of high pressure and moderate heat with nisin on inactivation of Clostridium botulinum spores. J. Microbiol. Methods, 72, 20-28.
• 4. Gao Y. C., Zhang G., Krentz S., Darius S., Power J., Lagarde G. (2002). Inhibition of spoilage lactic acid bacteria by lysozyme during wine alcoholic fermentation. Australian Journal of Grape and Wine Research, 8 (1), 76-83.
• 5. Gocmen D., Elston A., Williams T., Parish M., Housett R. L. (2005). Identification of medicinal off-flavours generated by Alicyclobacillus species in orange juice using GC-olfactometry and GC-MS. Lett. Appl. Microbiol., 40, 172-177.
• 6. Gwiazdowska D., Trojanowska K. (2005). Bakteriocyny – właściwości i aktywność przeciwdrobnoustrojowa. Biotechnologia, 1 (68), 114-130.
• 7. Jensen N., Whitfield F. B. (2003). Role of Alicyclobacillus acidoterrestris in the development of a disinfectant taint in shelf-stable fruit juice. Lett. Appl. Microbiol., 36, 9-14.
• 8. Kalchayanand N., Sikes A., Dunne C. P., Ray B. (1998). Factors influencing death and injury of foodborne pathogens by hydrostatic pressure-pasterurization. Food Microbiol., 15, 207-214.
• 9. Komitopoulou E., Boziaris I. S., Davies E. A., Delves-Broughton J., Adams M. R. (1999). Alicyclobacillus acidoterrestris in fruit juices and its control by nisin. Int. J. Food Sci. Technol., 34, 81-85.
• 10. Lee S. Y., Chung H. J., Kang D. H. (2006). Combined treatment of high pressure and heat on killing spores of Alicyclobacillus acidoterrestris in apple juice concentrate. J. Food Protect., 69 (5), 1056-1060.
• 11. Lee S. Y., Dougherty R. H., Kang D. H. (2002). Inhibitory effect of high pressure and heat on Alicyclobacillus acidoterrestris spores in apple juice. Appl. Environ. Microbiol., 68, 4158-4161.
• 12. Malinowska-Pańczyk E., Kołodziejska I. (2009). Effect of lysozyme or nisin on survival of some bacteria treated with high pressure at subzero temperature. Braz. J. Microbiol., 40 (4), 767-777.
• 13. Masschalack B., Garcia-Graells C., Van Haver E., Michiels C. (2000). Inactivation of high pressure resistant Escherichia coli by lysozyme and nisin under high pressure. Inn. Food Sci. Emer. Tech., 1, 39-47.
• 14. Masschalack B., Van Houdt R., Michiels C. W. (2001). High pressure increases bactericidal activity and spectrum of lactoferrin, lactoferricin and nisin. Int. J. Food Mircobiol., 64, 325-332.
• 15. Orr R. V., Shewfelt R. L., Huang C. J., Tefera S., Beuchat L. R. (2000). Detection of guaiacol produced by Alicyclobacillus acidoterrestris in apple juice by sensory and chromatographic analyses, and comparison with spore and vegetative cell populations. J. Food Protect., 11, 1517-1522.
• 16. Peña W. E. L., Massaguer P. R., Teixeira L. Q. (2009). Microbial modeling of thermal resistance Alicyclobacillus acidoterrestris CRA spores in concentrated orange juice with nisin addition. Braz. J. Microbiol., 40 (3), 601-611.
• 17. Pettipher G. L., Osmundson M. E., Murphy J. M. (1997). Methods for the detection and enumeration of Alicyclobacillus acidoterrestris and investigation of growth and production of taint in fruit juice and fruit juice-containing drinks. Lett. Appl. Microbiol., 24, 185-189.
• 18. Qi W. M., Qian P., Yu J. Y., Zhang X. J., Lu R. R. (2010). Combine effect of high hydrostatic pressure and nisin on loss of viability, membrane damage and release of intracellular contents of Bacillus subtilis and Escherichia coli. Int. J. Food Engin., 6, doi: 10.2202/1556-3758.1873.
• 19. Skąpska S., Sokołowska B., Fonberg-Broczek M., Niezgoda J., Chotkiewicz M., Dekowska A. (2012). Zastosowanie pasteryzacji wysokociśnieniowej do inaktywacji przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris w soku jabłkowym. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 3 (82), 187-196.
• 20. Sokołowska B. (2014). Alicyclobacillus – termofilne kwasolubne bakterie przetrwalnikujące – charakterystyka i występowanie. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4 (95), 5-17.
• 21. Sokołowska B., Łaniewska-Trokenheim Ł., Niezgoda J., Bytońska M. (2008). Ciepłooporność przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 12, 22-27.
• 22. Sokołowska B., Łaniewska-Trokenheim Ł., Niezgoda J., Bytońska M. (2009). Wpływ kwasów organicznych na kiełkowanie i wzrost populacji szczepów Alicyclobacillus acidoterrestris. Pr. Inst. Lab. Bad. Przem. Spoż., 64, 66-76.
• 23. Sokołowska B., Łaniewska-Trokenheim Ł., Niezgoda J., Bytońska M. (2010). Wpływ konserwantów na rozwój Alicyclobacillus acidoterrestris. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 4, 18-20.
• 24. Sokołowska B., Niezgoda J., Chotkiewicz M. (2012). Wpływ nizyny i lizozymu na wzrost szczepów Alicylobacillus acidoterrestris oraz możliwość zastosowania tych związków jako biokonserwantów w soku jabłkowym. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4 (83), 44-54.
• 25. Sokołowska B., Skąpska S., Fonberg-Broczek M., Niezgoda J., Chotkiewicz M., Dekowska A., Rzoska S. J. (2013). Factors influencing the inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores exposed to high hydrostatic pressure in apple juice. High Pressure Res., 33 (1), 73-82.
• 26. Thomas L. V., Delves-Broughton J. (2005). Nisin. W: Davidson P. M., Sofos J. N, Branen A. L., red. Antimicrobials in food. 3-rd ed. Taylor &Francis Group, 237-274.
• 27. Vercammen A., Vivijs B., Lurguin I., Michels C. (2012). Germination and inactivation of Bacillus coagulans and Alicyclobacillus acidoterrestris spores by high hydrostatic pressure treatment in buffer and tomato sauce. Int. J. Food Microbiol., 152 (3), 162-167.
• 28. Walczak P. (1998). Podstawy genetyczne produkcji bakteriocyn przez bakterie fermentacji mlekowej. W: Libudzisz Z., Walczak P., Bardowski J., red. Bakterie fermentacji mlekowej. Klasyfikacja, metabolizm, genetyka, wykorzystanie. Wyd. Politechniki Łódzkiej.
• 29. Yamazaki K., Murakami M., Kawai Y., Inoue N., Matsuda T. (2000). Use of nisin for inhibition of Alicyclobacillus acidoterrestris in acidic drinks. Food Microbiol., 17, 315-320.
• 30. Yuste J., Mor-Mur M., Guamis B., Pla R. (2000). Combination of high pressure with nisin or lysozyme to further process mechanically recovered poultry meat. High Pressure Res., 19, 85-90.