The influence of mild pulsed electric field (PEF)‎ on acid tolerance, bile tolerance, growth and protease activity of the dairy culture bacteria Lactobacillus acidophilus LA-K.

Other Title(s)

تأثير المجال الكهربائي النابض المعتدل على تحمل كل من الحموضة و الصفراء و النمو و فعالية إنزيم البروتييز لبكتيريا Lactobacillus acidophilus LA-K.

Author

Najm, Najm Hadi

Source

Iraqi Journal of Veterinary Medicine

Issue

Vol. 37, Issue 1 (31 Mar. 2013), pp.75-82, 8 p.

Publisher

University of Baghdad College of Veterinary Medicine

Publication Date

2013-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

8

Main Subjects

Biology

Topics

Abstract AR

استهدفت الدراسة تعيين مدى تأثير المجال الكهربائي النابض المعتدل على قابلية تحمل بكتيريا Lactobacillus acidophilus LA-K للحموضة و أملاح الصفراء و كذلك على نموها و فعالية إنزيم البروتينز لها.

تضمنت المعالجة تسليط مجال كهربائي نابض معتدل سعة 3 مايكرو ثانية من نوع أحادي قطب الموجب و لمدة نبض 0.5 ثانية و بجهد كهربائي1 كيلو فولط / سم و كانت سرعة جريان مرق الببتون الملقح بالبكتيريا لكل من نماذج السيطرة و الأخرى المعالجة بالمجال الكهربائي هي 60 مل / دقيقة عند درجة حرارة 40.5 م°.

مررت نماذج السيطرة داخل منظومة المجال الكهربائي النابض و بدون توجيه أي جهد كهربائي عليها.

حدد مدى تحمل هذه البكتريا للوسط الحامضي (pH2) بزرعها كل 30 دقيقة، و لمدة 120 دقيقة من حضنه في مرق MRS الحامضي.

عين نمو هذه البكتريا بعد كل ساعة و لمدة 32 ساعة من حضنها في مرق MRS عند درجة حرارة 37م°.

حدد مدى تحمل هذه البكتريا لأملاح الصفراء بزرعها كل ساعة، و لمدة 16 ساعة من حضنها في مرق (MRS-Thio broth) الذي زود بكل من أملاح الصفراء بنسبة 0.3 %، و ثايوكلايكوليت الصوديوم بنسبة 0.2 %.

زرعت كافة النماذج أعلاه بأطباق مزدوجة لكل تخفيف و باستعمال Lactobaccilli MRC agarالمحورة و حضنت في جو لاهوائي عند درجة 37 مO و لمدة 48 ساعة.

عينت فعالية انزيم البروتييز لهذه البكتيريا بطريقة phthaldialdehyde-0 للتحليل الطيفي بعد مرور 0، 12، 24، 36، 48 ساعة من حضنها في الحليب الفرز عند درجة حرارة 40م°.

كررت كافة المعاملات أعلاه ثلاث مرات لكل تجربة و حللت النتائج إحصائيا باستخدام Proc mixed model of statistical analysis system (SAS) أظهرت بكتريا Lactobacillus ocidophilus LA-K في نماذج السيطرة كلها و الأخرى التي خضعت للمجال الكهربائي النابض المعتدل قابليتها لتحمل الحموضة إلى نهاية مدة الحضانة (120 دقيقة) و لكن هناك انخفاض معنوي في إعداد البكتريا الحية بعد مرور كل 30 دقيقة من مدة الحضانة.

عمل المجال الكهربائي النابض المعتدل على تحسين قابلية البكتريا لتحمل الحموضة.

و أظهرت هذه البكتريا قابليتها لتحمل أملاح الصفراء و أعطت نمو في وجود أملاح الصفراء مماثل لنمط نموها في عدم وجود أملاح الصفراء و لكن وصلت هذه البكتريا إلى الطور الثابت للنمو بعد مرور 12 ساعة من الحضانة في وجود أملاح الصفراء مقارنة بوصوله للطور الثابت بعد مرور 16 ساعة من الحضانة في حالة عدم وجود أملاح الصفراء.

نستنتج أن المجال الكهربائي النابض المعتدل لم يؤثر معنويا في قابلية هذه البكتريا لتحمل أملاح الصفراء و عزز المجال الكهربائي النابض المعتدل و بصورة معنوية (P < 0.0001) في زيادة إنزيم البروتييز لبكتريا مقارنة بنماذج السيطرة.

Abstract EN

The objective of this study was to determine the influence of mild PEF conditions on acid tolerance, growth, bile tolerance and protease activity of L.

acidophilus LA-K.

The treatments were positive square unipolar pulse width of 3 μs, pulse period of 0.5 second, voltage of 1 kV / cm, delay time of 20 μs and flow rate of 60 ml / min at 40.5°C PEF treatment temperature.

The control was passed through the PEF system at the same flow rate (60 ml / min) without receiving any pulsed electric field condition.

The acid tolerance was determined every 30 minutes for 120 minutes of incubation in acidified MRS broth at pH 2.

Growth of the culture was determined hourly for 32 hours of incubation at 37°C in MRS broth.

The bile tolerance was determined hourly for 16 hours of incubation in MRS-Thio broth supplemented with 0.3 % (w / v) Oxgall (bovine bile) and 0.2 % sodium thioglycolate.

Samples were plated in duplicates using Lactobacilli MRS agar.

The petriplates were incubated anaerobically at 37˚C for 48 hours.

Protease activity was determined by o-phthaldialdehyde (OPA) spectrophotometric assay at 0, 12, 24, 36 and 48 hours of incubation of inoculated skim milk at 40°C three replications were conducted.

The experimental design was repeated measurements on complete randomized block, replications were the blocks.

Lactobacillus acidophilus subjected to mild PEF conditions as well as the control were acid tolerant until the end of the 120 minutes of incubation but there was a significant (P < 0.0001) decrease in the viable bacterial counts after each incubation time of 30 minutes.

Mild PEF conditions studied significantly improved acid tolerance of the bacterium.

The mild PEF treated culture reached the logarithmic phase of the growth an hour earlier than the control.

Lactobacillus acidophilus LA-K exhibited tolerance to the bile conditions and exhibited similar growth patterns in the presence or absence of bile acids but the bacterium reached the stationary phase after 12 hours of incubation in bile conditions compared to 16 hours of incubation in the absence of bile conditions.

Mild Pulsed Electric Field conditions had insignificant effect on bile tolerance of L.

acidophilus LA-K.

Mild Pulsed Electric Field treatment significantly (P < 0.0001) enhanced the protease activity of the bacterium compared to the control.

American Psychological Association (APA)

Najm, Najm Hadi. 2013. The influence of mild pulsed electric field (PEF) on acid tolerance, bile tolerance, growth and protease activity of the dairy culture bacteria Lactobacillus acidophilus LA-K.. Iraqi Journal of Veterinary Medicine،Vol. 37, no. 1, pp.75-82.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-341931

Modern Language Association (MLA)

Najm, Najm Hadi. The influence of mild pulsed electric field (PEF) on acid tolerance, bile tolerance, growth and protease activity of the dairy culture bacteria Lactobacillus acidophilus LA-K.. Iraqi Journal of Veterinary Medicine Vol. 37, no. 1 (2013), pp.75-82.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-341931

American Medical Association (AMA)

Najm, Najm Hadi. The influence of mild pulsed electric field (PEF) on acid tolerance, bile tolerance, growth and protease activity of the dairy culture bacteria Lactobacillus acidophilus LA-K.. Iraqi Journal of Veterinary Medicine. 2013. Vol. 37, no. 1, pp.75-82.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-341931

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 80-81

Record ID

BIM-341931