Ocena przeżywalności bakterii Lactobacillus zawartych w preparacie probiotycznym podczas pasażu w symulowanym przewodzie pokarmowym

• Autorzy: Elżbieta Klewicka , Katarzyna Śliżewska , Adriana Nowak

Warianty tytułu

Assessing Survival of Lactobacillus Bacteria Contained in Probiotic Preparation During Passage in a Simulated Gastrointestinal Tract

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy było określenie przeżywalności bakterii z rodzaju Lactobacillus wchodzących w skład preparatu probiotycznego w symulowanym modelu układu pokarmowego człowieka. Wykazano stosunkowo małą przeżywalność bakterii w próbie kontrolnej, którą stanowił bufor PBS. Warunki panujące w symulowanym przewodzie pokarmowym wpłynęły na obniżenie w tej próbie liczby bakterii, wyrażonej logarytmicznie, z 8,18 do 6,20. Znacznie większą przeżywalnością charakteryzowały się bakterie wprowadzone do układu wraz z matrycami żywieniowymi (Nutramigenem, nieklarowanym sokiem owocowowarzywnym, kleikiem ryżowym) stwarzającymi warunki ochronne dla bakterii. Liczba bakterii po zastosowaniu matryc utrzymywała się na poziomie 7,50 ÷ 9,00 jednostek logarytmicznych. Pomimo że liczba bakterii w układzie uległa zmniejszeniu na skutek działania niskiego pH soku żołądkowego i soli kwasów żółciowych, symulowany pasaż jelitowy stwarzał bardzo dobre warunki do namnażania bakterii. Liczba żywych komórek, po ich dotarciu do jelita grubego, przewyższała liczbę bakterii w punkcie wyjściowym. W doświadczeniu z Nutramigenem liczba bakterii zwiększyła się z 8,82 do 9,11 jednostek logarytmicznych, a z sokiem jabłkowo-marchwiowym - z 8,46 do 8,86. Kleik ryżowy znacznie słabiej ochraniał bakterie z rodzaju Lactobacillus, dlatego też w tym układzie doświadczalnym stwierdzono zmniejszenie początkowej liczby komórek z 7,85 do końcowej - 7,48. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the study was to determine the survival of bacteria of the Lactobacillus genus, included in a probiotic preparation, in a simulated model of the human digestive system. It was proved that those bacteria had a relatively low survival rate in the control sample, i.e. a PBS buffer. The conditions in the simulated gastrointestinal tract caused the logarithmically expressed number of bacteria to decrease from 8.18 to 6.20. The bacteria introduced into the system together with dietary matrices (Nutramigen, nonclarified fruit-vegetable juice, rice gruel) were characterized by a considerably higher survival rate since those matrices formed protective conditions for them. After the matrices were applied, the level of bacterial count maintained to be between 7.50 and 9.00 log units. Although the number of bacteria in the system decreased, what was the effect of low pH value of gastric juice and bile salts therein, the intestinal passage simulated produced very good conditions for bacterial growth. The number of viable cells that reached the light of the large intestine exceeded the count of bacteria at the starting point. In the experiment with Nutramigen, the number of bacteria increased from 8.82 to 9.11 logarithmic units, whereas in the experiment with apple-carrot juice: from 8.46 to 8.86. The protection of Lactobacillus bacteria provided by the rice gruel was much weaker; therefore, it was found that in that experimental system, the initial number of bacteria of 7.85 decreased to the final number of 7.48. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Biotechnologia; Mikrobiologia; Właściwości zdrowotne produktu

EN

Biotechnology; Microbiology; Health properties of the product

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 21 (2014)
• Numer: nr 6 (97)
• Strony: 170-181

Twórcy

autor

Elżbieta Klewicka

• Politechnika Łódzka

autor

Katarzyna Śliżewska

• Politechnika Łódzka

autor

Adriana Nowak

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Bergamini C.V., Hynes E.R., Quiberoni A., Suarez V.B., Zalazar C.A.: Probiotic bacteria as adjunct starters: influence of the addition methodology on their survival in a semi-hard Argentinean cheese. Food Res. Int., 2005, 38, 597-604.
• [2] Brinques G.B., Ayub M.A.Z.: Effect of microencapsulation on survival of Lactobacillus plantarum in simulated gastrointestinal conditions, refrigeration, and yogurt. J. Food Eng., 2011, 103, 123-128.
• [3] Burns P., Vinderola G., Binetti A., Quiberonia A., de los Reyes-Gavilan C.G., Reinheimer J.: Bileresistant derivatives obtained from non-intestinal dairy lactobacilli. Int. Dairy J., 2008, 18, 377-385.
• [4] Charalampopoulos D., Pandiella S.S., Webb C.: Evaluation of the effect of malt, wheat and barley extracts on the viability of potentially probiotic lactic acid bacteria under acidic conditions. Int. J. Food Microbiol., 2003, 82, 133-141.
• [5] Guergoletto K.B., Magnani M., Martin J.S., Tardeli de Jesus Andrade C.G., Garcia S.: Survival of Lactobacillus casei (LC-1) adhered to prebiotic vegetal fibers. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 2010, 11, 415-421.
• [6] Huang Y., Adams M.C.: In vitro assessment of the upper gastrointestinal tolerance of propionibacteria. Int. J. Food Microbiol., 2004, 91, 253-260.
• [7] Kimoto-Nira H., Suzuki C., Sasaki K., Kobayashi M., Mizumachi K.: Survival of a Lactococcus lactis strain varies with its carbohydrate preference under in vitro conditions simulated gastrointestinal tract. Int. J. Food Microbiol., 2010, 143, 226-229.
• [8] Klingberg T.D., Budde B.B. The survival and persistence in the human gastrointestinal tract of five potential probiotic lactobacilli consumed as freeze-dried cultures or as probiotic sausage. Int. J. Food Microbiol., 2006, 109, 157-159.
• [9] Kraszewska J., Wzorek W., Sztando E.: Wybrane właściwości probiotyczne szczepów Lactobacillus plantarum i możliwości ich wykorzystania w produkcji bioaktywnych napojów słodowych. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment., 2005, 4 (1), 27-38.
• [10] Kunicki-Goldfinger W.J.H.: Życie bakterii, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2005.
• [11] Libudzisz Z.: Probiotyki. Przegl. Piek. Cuk., 1999, 11, 2-3.
• [12] Madureira A.R., Pereira C.I., Truszkowska K., Gomesa A.M., Pintadoa M.E., Malcataa F.X.: Survival of probiotic bacteria in a whey cheese vector submitted to environmental conditions prevailing in the gastrointestinal tract. Int. Dairy J., 2005, 15, 921-927.
• [13] Neumann M., Goderska K., Grajek K., Grajek W.: Modele przewodu pokarmowego in vitro do badań nad biodostępnością składników odżywczych, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 1 (46), 30-45.
• [14] Nualkaekul S., Charalampopoulos D.: Survival of Lactobacillus plantarum in model solutions and fruit juices. Int. J. Food Microbiol., 2011, 146, 111-117.
• [15] Pan X., Chen F., Wu T., Tang H., Zhao Z.: The acid, bile tolerance and antimicrobial property of Lactobacillus acidophilus NIT. Food Control, 2009, 20, 596-602.
• [16] Pitino I., Randazzo C.L., Mandalari G., Lo Curto A., Faulks R.M., Le Marc Y., Bisignano C., Caggia C., Wickham M.S.J.: Survival of Lactobacillus rhamnosus strains in the upper gastrointestinal tract. Food Microbiol., 2010, 27, 1121-1127.
• [17] Prasad I., Harsharanjit G., Smart J., Gopal P.K.: Selection and characterization of Lactobacillus and Bifidobacterium strains for use as probiotics. Int. Dairy J., 1999 18, 377-385.
• [18] Saarela M., Mongensen G., Fonden R., Mättö J., Mattila-Sandholm T.: Probiotic bacteria: safety, functional and technological properties. J. Biotechnol., 2000, 84, 197-215.
• [19] Savijoki K., Ingmer H., Varmanen P.: Proteolytic systems of lactic acid bacteria. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2006, 71, 394-406.
• [20] Sumeri I., Arike L., Adamber K., Paalme T.: Single bioreactor gastrointestinal tract simulator for study of survival of probiotic bacteria. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2008, 80, 317-324.
• [21] Vandeputte G.E., Delcour J.A.: From sucrose to starch granule to starch physical behavior a focus on rice starch. Carbohyd. Polymers, 2004, 58, 245-266.
• [22] Vinderola C.G., Reinheimer J.A.: Lactic acid starter and probiotic bacteria: a comparative "in vitro" study of probiotic characteristics and biological barrier resistance. Food Res. Int., 2003, 36, 895-904.

Identyfikatory

DOI

10.15193/ZNTJ/2014/97/170-181