Name: El cultivo, crecimiento y viabilidad de las bacterias del ácido láctico: una perspectiva de control de calidad (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-16T12:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 40 s
Description: Aprende a cultivar bacterias del ácido láctico con control de calidad para mejorar la viabilidad celular y el rendimiento de la fermentación. Este protocolo accesible utiliza equipos básicos y densidad óptica entre 0.7 y 0.9.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Esta publicación fue posible gracias al número de subvención NC. X-267-5-12-170-1 del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura (NIFA) y en parte por NIZO Food Research BV, Países Bajos, Jarrow Formulas, EE.UU., y el Departamento de Ciencias de la Familia y del Consumidor y la Estación de Investigación Agrícola de la Universidad Estatal Técnica y Agrícola de Carolina del Norte (Greensboro, NC, EE.UU. 27411). Este trabajo también fue apoyado, en parte, por la subvención del Programa de Desarrollo de Capacidades de 1890 no. (2020-38821-31113 / acceso al proyecto no. 021765). Este trabajo también fue parcialmente apoyado por el Ministerio de Educación y Ciencia de Bulgaria bajo el Programa Nacional de Investigación 'Alimentos saludables para una bioeconomía y calidad de vida fuertes' aprobado por DCM # 577 / 17.08.2018.

1. Materiales y métodos generales
<ol><li>Fuente de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
	<ol><li>Obtenga cepas de L. bulgaricus de fuentes confiables. NOTA: En este estudio, se utilizaron un total de cinco (5) cepas de L. bulgaricus en el estudio de control de calidad (Tabla 1). Dos cepas de L. bulgaricus liofilizado para la producción industrial de productos lácteos fermentados fueron proporcionadas por el Dr. Albert Krastanov, Departamento de Biotecnología de la Universidad de Tecnologías de Alimentos, Plovdiv, Bulgaria. Dos cepas aisladas de productos comerciales de yogur disponibles en el mercado estadounidense se obtuvieron de las existencias de -80 °C del laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos de la Universidad Estatal A&amp;T de Carolina del Norte y una cepa liofilizada fue suministrada por un proveedor C. Todas las cepas de LAB se mantuvieron a -80 °C hasta su uso posterior. También se evaluó otra cepa bacteriana (Limosilactobacillus reuteri) del stock de -80 °C del laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte A&amp;T.</li>
	</ol></li>
	<li>Medio de caldo de fermentación estándar L. MRS<ol><li>Preparar deMan, Rogosa Sharpe (MRS) medio disolviendo completamente 55 g de MRS, y 0,5 g de L-cisteína en 1 L de agua desionizada (DW).</li>
		<li>Dispensar 7 ml y 2 ml de la solución MRS preparada en tubos de ensayo, respectivamente, autoclave a 121 °C durante 15 min, y luego enfriar a temperatura ambiente (RT).</li>
	</ol></li>
	<li>Medio de agar MRS<ol><li>Preparar el medio de agar MRS disolviendo completamente 55 g de MRS y 0,5 g de L-cisteína en 1 L de DW. Añadir agar en polvo (15 g), esterilizar el medio de agar a 121 °C durante 15 min y, a continuación, enfriarlo al baño maría.</li>
		<li>Vierta todos los medios recién preparados en placas de Petri estériles y guárdelos a 4 °C hasta que se necesiten.</li>
	</ol></li>
	<li>Piruvato medio clostridial reforzado modificado (mRCM-PYR)<ol><li>Optimizar un medio clostridial reforzado de acuerdo con Oyeniran et al.13 y Nwamaioha e Ibrahim18, para la selectividad y enumeración precisa de L. bulgaricus disolviendo 10 g de peptona #3, 10 g de extracto de carne de vacuno, 5 g de extracto de levadura, 5 g de cloruro de sodio, 3 g de acetato de sodio, 2 g de fosfato de potasio dibásico, 0,1 g de uracilo, 0,25 g de cloruro de calcio, 5 g de dextrosa, 5 g de fructosa, 10 g de maltosa, 2 g de piruvato de sodio, 0,2% Tween 80 y 0,5 g de L-cisteína en 1 L de DW.</li>
		<li>Ajustar el pH final (6,0 ± 0,2) de la solución utilizando 6 N HCl antes de la adición de azul de anilina al 0,008% y 15 g de agar. Autoclave el medio a 121 °C durante 15 min, enfriar en un baño maría y verter en placas de Petri estériles. Almacene todos los medios recién preparados en placas de Petri estériles a 4 °C hasta que sea necesario.</li>
	</ol></li>
	<li>Stock de glicerol de cultivos de laboratorio<ol><li>Preparar las existencias de glicerol (50% de glicerol) diluyendo el 100% de glicerol en el mismo volumen de DW y esterilizar a 100 °C durante 30 minutos utilizando un ciclo de esterilización en seco. Enfríe las existencias de glicerol a RT y almacénelas asépticamente para su uso posterior.</li>
		<li>Utilice el crecimiento bacteriano (una sola colonia de L. bulgaricus obtenida utilizando el protocolo de control de calidad desarrollado) de cultivos nocturnos.</li>
		<li>Pipetear 500 μL de los cultivos nocturnos en glicerol al 50% en un tubo de centrífuga de 2 ml y mezclarlos suavemente. Congelar y almacenar el stock de glicerol que contiene los cultivos de laboratorio a una temperatura ultrabaja de -80 °C hasta que sea necesario. NOTA: En la Figura 1 se muestra un esquema gráfico del protocolo para el control de calidad y la activación de cultivos LAB.</li>
	</ol></li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>No</td>
			<td>Código de producto</td>
			<td>Muestra</td>
			<td>Fuente</td>
			<td>Composición bacteriana como se indica1</td>
		</tr><tr><td>1</td>
			<td>S9</td>
			<td>Pure Industrial Strain</td>
			<td>Bulgaria</td>
			<td>Lb. bulgaricus</td>
		</tr><tr><td>2</td>
			<td>LB6</td>
			<td>Pure Industrial Strain</td>
			<td>Bulgaria</td>
			<td>Lb. bulgaricus,</td>
		</tr><tr><td>3</td>
			<td>ATCC 11842</td>
			<td>Pure Industrial Strain</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>Lb. bulgaricus</td>
		</tr><tr><td>4</td>
			<td>GRAJILLA</td>
			<td>Yogur</td>
			<td>Estados Unidos</td>
			<td>Lb. bulgaricus, otra cultura viva</td>
		</tr><tr><td>5</td>
			<td>E22</td>
			<td>Yogur</td>
			<td>Estados Unidos</td>
			<td>Lb. bulgaricus, otra cultura viva</td>
		</tr><tr><td>6</td>
			<td>Reuteri</td>
			<td>Yogur</td>
			<td>Estados Unidos</td>
			<td>Limosilactobacillus reuteri</td>
		</tr><tr><td colspan="5">1lb. = Lactobacillus</td>
		</tr></tbody></table>Tabla 1: Cepas probióticas. La tabla enumera las cepas probióticas utilizadas en este estudio.
2. Protocolo para la activación y control de calidad de cultivos LAB
<ol><li>Tome el stock de glicerol preparado de cepas LAB (en tubos de centrífuga de 2 ml) del congelador ultra bajo de -80 °C, y no permita que se descongelen antes de su uso.</li>
	<li>Limpie y desinfecte la abertura de los tubos de la centrífuga con un 70% de alcohol y haga un vórtice suave antes de usarlo.</li>
	<li>Pipetear aproximadamente 250 μL (0,25 ml) del cultivo LAB madre de los tubos de centrífuga a tubos de ensayo MRS frescos de 2 ml.</li>
	<li>Realizar suavemente un vórtice, hacer parafilmar los tubos de ensayo e incubarlos anaeróbicamente durante la noche a 42 °C durante 12-16 h.</li>
	<li>Tomar aproximadamente 500 μL (0,5 ml) de los cultivos cultivados durante la noche de los tubos de ensayo MRS de 2 ml en tubos de ensayo MRS frescos de 7 ml, vórtice e incubarlos anaeróbicamente durante la noche a 42 °C durante 12-16 h.</li>
	<li>Evaluar el crecimiento microbiano midiendo la densidad óptica (OD) o el crecimiento de los cultivos a 610 nm con un espectrofotómetro UV visible y registrar resultados aceptables entre 0,7 y 0,9.</li>
	<li>Rayar los cultivos nocturnos de los tubos MRS de 7 ml sobre placas de agar MRS y MRCM-PYR e incubarlos anaeróbicamente durante 72 h a 42 °C.</li>
	<li>Recoger colonias aisladas de las placas de agar, transferirlas a tubos de ensayo MRS frescos de 7 ml, vórtice suavemente e incubarlas anaeróbicamente durante la noche a 42 °C durante 12-16 h.</li>
	<li>Conservar en nevera las placas de agar que contienen las cepas aisladas a 4 °C.</li>
	<li>Medir y confirmar el OD (entre 0,7 y 0,9) a partir de los tubos de ensayo MRS de 7 ml de los cultivos LAB aislados de las placas rayadas a 610 nm y utilizarlos como cultivos de trabajo para todos los experimentos relacionados.</li>
	<li>Realizar diluciones diez veces (diluidas en serie) de los cultivos de LAB cultivados de los tubos de ensayo MRS finales de 7 ml utilizando 9 ml de agua de peptona (un tampón fisiológico) para obtener una proporción de 1:10.</li>
	<li>Finalmente, tome aproximadamente 250 μL (0.25 ml) de diluciones seriadas apropiadas para todos los experimentos de fermentación.</li>
	<li>Activar el caldo que contiene cepas (250 μL) a partir del paso 2.12 transfiriéndolas a un caldo fresco MRS de 7 ml e incubándolas anaeróbicamente a 42 °C durante 16 h.</li>
	<li>Continúe repitiendo los pasos 2.6-2.12 para asegurar un crecimiento celular viable y superior a partir de cultivos LAB. NOTA: Todas las cepas de L. bulgaricus se activaron en el caldo MRS recién preparado y luego se incubaron anaeróbicamente a 42 °C durante 16 h para alcanzar una densidad óptica (OD610 nm) de crecimiento bacteriano entre 0,7 y 0,9. El crecimiento bacteriano se midió con un espectrofotómetro UV-visible a 610 nm. Los valores de pH de los cultivos nocturnos estuvieron en el rango de 3.5 a 5.3 como resultado de la producción de ácido láctico, un producto final orgánico de la fermentación LAB. Se cumplieron y observaron procedimientos de seguridad como la circulación adecuada del flujo de aire en la campana de bioseguridad y evitar quemaduras durante el uso del mechero bunsen.</li>
</ol><img alt="Diagrama del proceso de cultivo LAB; Preparación de caldo MRS, incubación, medición de densidad óptica." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63314/63314fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> Figura 1: Un esquema gráfico del protocolo para la activación de cultivos de bacterias del ácido láctico (LAB). El esquema proporciona detalles y los instrumentos básicos necesarios para el manejo y activación de cepas de cultivo LAB. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63314/63314fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

<ol><li>Karakas-Sen, A., Karakas, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation%2C+identification+and+technological+properties+of+lactic+acid+bacteria+from+raw+cow+milk%5BTitle%5D)+AND+%22Bioscience+Journal%22%5BJournal%5D)">Isolation, identification and technological properties of lactic acid bacteria from raw cow milk.</a> Bioscience Journal. 34 (2), 385-399 (2018).</li>
<li>Martin, R., Langella, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+health+concepts+in+the+probiotics+field%3A+Streamlining+the+definitions%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Emerging health concepts in the probiotics field: Streamlining the definitions.</a> Frontiers in Microbiology. 10, 1047(2019).</li>
<li>Sadishkumar, V., Jeevaratnam, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+probiotic+evaluation+of+potential+antioxidant+lactic+acid+bacteria+isolated+from+idli+batter+fermented+with+Piper+betle+leaves%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Food+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">In vitro probiotic evaluation of potential antioxidant lactic acid bacteria isolated from idli batter fermented with Piper betle leaves.</a> International Journal of Food Science & Technology. 52 (2), 329-340 (2017).</li>
<li>Ayivi, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactic+acid+bacteria%3A+Food+safety+and+human+health+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Dairy%22%5BJournal%5D)">Lactic acid bacteria: Food safety and human health applications.</a> Dairy. 1 (3), 202-232 (2020).</li>
<li>Quinto, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotic+lactic+acid+bacteria%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Nutrition+Sciences%22%5BJournal%5D)">Probiotic lactic acid bacteria: A review.</a> Food and Nutrition Sciences. 5 (18), 1765-1775 (2014).</li>
<li>Hayek, S. A., Gyawali, R., Aljaloud, S. O., Krastanov, A., Ibrahim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivation+media+for+lactic+acid+bacteria+used+in+dairy+products%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Research%22%5BJournal%5D)">Cultivation media for lactic acid bacteria used in dairy products.</a> Journal of Dairy Research. 86 (4), 490-502 (2019).</li>
<li>Bintsis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactic+acid+bacteria+as+starter+cultures%3A+An+update+in+their+metabolism+and+genetics%5BTitle%5D)+AND+%22Aims+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Lactic acid bacteria as starter cultures: An update in their metabolism and genetics.</a> Aims Microbiology. 4, 665-684 (2018).</li>
<li>Shao, Y., Gao, S., Guo, H., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+culture+conditions+and+preconditioning+on+survival+of+Lactobacillus+delbrueckii+subspecies+bulgaricus+ND02+during+lyophilization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">Influence of culture conditions and preconditioning on survival of Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus ND02 during lyophilization.</a> Journal of Dairy Science. 97 (3), 1270-1280 (2014).</li>
<li>Aryana, K. J., Olson, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+100-year+review%3A+Yogurt+and+other+cultured+dairy+products%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">A 100-year review: Yogurt and other cultured dairy products.</a> Journal of Dairy Science. 100 (12), 9987-10013 (2017).</li>
<li>Kandil, S., El Soda, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+freezing+and+freeze-drying+on+intracellular+enzymatic+activity+and+autolytic+properties+of+some+lactic+acid+bacterial+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Influence of freezing and freeze-drying on intracellular enzymatic activity and autolytic properties of some lactic acid bacterial strains.</a> Advances in Microbiology. 5 (6), 371-382 (2015).</li>
<li>Malairuang, K., Krajang, M., Sukna, J., Rattanapradit, K., Chamsart, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+cell+density+cultivation+of+Saccharomyces+cerevisiae+with+intensive+multiple+sequential+batches+together+with+a+novel+technique+of+fed-batch+at+cell+level+%28FBC%29%5BTitle%5D)+AND+%22Processes%22%5BJournal%5D)">High cell density cultivation of Saccharomyces cerevisiae with intensive multiple sequential batches together with a novel technique of fed-batch at cell level (FBC).</a> Processes. 8 (10), 1321(2020).</li>
<li>Jeanson, S., Floury, J., Gagnaire, V., Lortal, S., Thierry, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+colonies+in+solid+media+and+foods%3A+A+review+on+their+growth+and+interactions+with+the+micro-environment%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Bacterial colonies in solid media and foods: A review on their growth and interactions with the micro-environment.</a> Frontiers in Microbiology. 6, 1284(2015).</li>
<li>Oyeniran, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+modified+reinforced+clostridial+medium+for+the+isolation+and+enumeration+of+Lactobacillus+delbrueckii+ssp.+bulgaricus+in+a+mixed+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">A modified reinforced clostridial medium for the isolation and enumeration of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus in a mixed culture.</a> Journal of Dairy Science. 103, 5030-5042 (2020).</li>
<li>Iguchi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+repeated+subculturing+and+prolonged+storage+at+room+temperature+of+Enterohemorrhagic+Escherichia+coli+O157%3A+H7+on+pulsed-field+gel+electrophoresis+profiles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Effects of repeated subculturing and prolonged storage at room temperature of Enterohemorrhagic Escherichia coli O157: H7 on pulsed-field gel electrophoresis profiles.</a> Journal of Clinical Microbiology. 40 (8), 3079-3081 (2002).</li>
<li>Hayek, S. A., Ibrahim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+limitations+and+challenges+with+lactic+acid+bacteria%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Nutrition+Sciences%22%5BJournal%5D)">Current limitations and challenges with lactic acid bacteria: a review.</a> Food and Nutrition Sciences. 4 (11), 73-87 (2013).</li>
<li>Ahmed, S. A., Ibrahim, S. A., Kim, C., Shahbazi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Significance+of+bile+salt+tolerant+Lactobacillus+reuteri%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+2007+National+Conference+on+Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Significance of bile salt tolerant Lactobacillus reuteri.</a> Proceedings of the 2007 National Conference on Environmental Science and Technology. , Springr, NY. 17-23 (2009).</li>
<li>Gyawali, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+study+of+extraction+techniques+for+maximum+recovery+of+%CE%B2-galactosidase+from+the+yogurt+bacterium+Lactobacillus+delbrueckii+ssp.+bulgaricus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Research%22%5BJournal%5D)">A comparative study of extraction techniques for maximum recovery of β-galactosidase from the yogurt bacterium Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.</a> Journal of Dairy Research. 87 (1), 123-126 (2020).</li>
<li>Nwamaioha, N. O., Ibrahim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+selective+medium+for+the+enumeration+and+differentiation+of+Lactobacillus+delbrueckii+ssp.+bulgaricus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">A selective medium for the enumeration and differentiation of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.</a> Journal of Dairy Science. 101 (6), 4953-4961 (2018).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Los resultados de todas las cepas evaluadas con el protocolo de control de calidad y sin el uso del protocolo fueron los mismos, y como tal, se presentaron resultados vinculados solo a cepas (S9 y LB6). Las cepas LAB activadas tuvieron un crecimiento celular superior que se caracterizó por una alta intensidad de biomasa celular, por lo tanto, causando una apariencia turbia del caldo fermentativo MRS en el tubo de ensayo11. El crecimiento celular observado después de la activación del cultivo fue e...

Las bacterias del ácido láctico (LAB) son un grupo de bacterias excepcionalmente diversas que tienen potencial industrial. Las cepas pertenecientes a Lactobacillus delbreuckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus se utilizan principalmente como cultivos iniciadores lácteos para productos lácteos fermentados como el yogur1. Las cepas seleccionadas de LAB también se clasifican como probióticos, ya que confieren beneficios para la salud de los seres humanos cuando las dosis se administran adecuadamente2. Las bacterias del ácido láctico también son microorganismos grampositivos, no formadores de esporas, que no respiran pero aerotolerantes que generalmente se caracterizan por la producción de ácido láctico como un producto clave de fermentación. LAB también sintetiza metabolitos esenciales, por ejemplo, ácidos orgánicos, bacteriocinas y otros compuestos antimicrobianos3 que pueden inhibir un amplio espectro de patógenos transmitidos por los alimentos4. El ácido láctico, un producto final importante del catabolismo de carbohidratos y un subproducto de la fermentación de LAB, es un metabolito orgánico que posee propiedades antimicrobianas y es potencialmente útil para aplicaciones de bioconservación de alimentos 3,5,6. Además, los ácidos orgánicos producidos por LAB imparten el sabor, la textura y el aroma de los alimentos, mejorando así sus propiedades organolépticas generales 5,6. Los distintos requerimientos nutricionales de LAB junto con su naturaleza ubicua, en última instancia, permiten que las bacterias prosperen fácilmente en diferentes entornos, como alimentos a base de lácteos, alimentos fermentados, verduras y en el intestino humano7.
Existe una creciente demanda de cultivos iniciadores de LAB para la producción de yogur y muchas aplicaciones lácteas diversas8,9, por lo tanto, se debe prestar atención crítica y técnicas científicas establecidas, en el cultivo de cepas LAB, así como en la activación de cepas liofilizadas y aisladas, ya que esta actividad es vital para mejorar el rendimiento de la fermentación. Por lo tanto, el laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos participa activamente en el desarrollo de tecnología adecuada orientada a la activación, el crecimiento superior y la fermentación característica de las cepas LAB aisladas de productos lácteos fermentados, así como de cultivos iniciadores industriales empleados para la producción de yogur. Además, cabe destacar que las cepas de cultivo de LAB producidas industrialmente se someten a actividades conservantes como la liofilización y el almacenamiento congelado, causando estrés y lesiones celulares, como resultado del proceso de choque frío al que son sometidas10. Al limitar los desafíos de viabilidad y mejorar la funcionalidad de las cepas de LAB obtenidas a partir de productos alimenticios aislados o productos liofilizados, es importante activar adecuadamente estos cultivos como una forma de control de calidad para mejorar su característica fermentativa8. En este estudio, el objetivo fue desarrollar un protocolo interno de control de calidad para la activación y el crecimiento de cepas de cultivo de L. delbrueckii subsp. bulgaricus que finalmente promoviera el crecimiento viable de LAB, así como mejorara el rendimiento de fermentación y la funcionalidad metabólica de las cepas de LAB. En última instancia, este protocolo podría adaptarse (utilizando medios de cultivo óptimos y condiciones de cultivo apropiadas) para el cultivo de otras cepas LAB para la investigación de fermentación, así como para fines industriales u operaciones de bioprocesamiento. Por lo tanto, este protocolo de activación y control de calidad de LAB garantizará que se obtengan cultivos iniciadores lácteos viables superiores y potencialmente funcionales para diversas aplicaciones en la industria láctea y alimentaria mundial.

<table><tbody><tr><td>Azul de anilina</td><td>Thermo Scientific</td><td>R21526</td><td>25 g</td></tr><tr><td>Extracto de carne de vacuno</td><td>Research Products International</td><td>50-197-7509</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Extracto de levadura</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1422-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Cloruro de calcio dihidratado</td><td>Fisher Scientific</td><td>C79-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Dextrosa anhidra</td><td>Fisher Scientific BP350500</td><td></td><td>500 g</td></tr><tr><td>D-Fructosa</td><td>ACROS Organics</td><td>AC161355000</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Polvo de agar Difco</td><td>Difco</td><td>DF0812-07-1</td><td>2 kg</td></tr><tr><td>Agar TPY</td><td>Difco</td><td>211921</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Tubo de microcentrífuga Eppendorf (Snap-Cap Microcentrífuga Safe-Lock)</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-402-12</td><td>2 mL</td></tr><tr><td>Glicerol</td><td>Thermo Scientific</td><td>PI17904</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>incubadora infrarroja de CO2</td><td>Forma Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Colección de</td><td>cultivos tipo americano (ATCC)</td><td>ATCC 11842</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>Bulgaria</td><td>S9</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>Bulgaria</td><td>LB6</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>Laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos (NCATSU)</td><td>DAW</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>Laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos (NCATSU)</td><td>E22</td><td></td></tr><tr><td>Limosilactobacillus reuteri</td><td>Biogai, Raleigh / Laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos (NCATSU)</td><td>RD2</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de L-cisteína monohidrato</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C6852-25G</td><td>25 g</td></tr><tr><td>Maltosa monohidrato</td><td>Fisher Scientific</td><td>M75-100</td><td>100 g</td></tr><tr><td>Caldo MRS</td><td>Neogen</td><td>50-201-5691</td><td>5 kg</td></tr><tr><td>Peptona Nº 3</td><td>Hach</td><td>50-199-6719</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Fosfato de potasio dibásico (K2HPO4)</td><td>Research Products International</td><td>50-712-761</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Acetato de sodio trihidrato</td><td>Fisher Scientific</td><td>S220-1</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>Cloruro de sodio</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP358-1</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>Piruvato de sodio</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP356-100</td><td>g 100 g</td></tr><tr><td>Tubos de ensayo con tapones de rosca revestidos de goma</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB70125150</td><td>25 x 150 mm</td></tr><tr><td>Tween 80</td><td>Fisher Scientific</td><td>T164-500</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>Ultra congelador</td><td>So-Low</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Uracilo</td><td>ACROS Organics</td><td>AC157301000</td><td>100 g</td></tr><tr><td>Espectrofotómetro UV-visible</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Evolution 201</td><td></td></tr><tr><td>Vortex Genie 2</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Extracto de levadura</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1422-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>T08204K7</td><td>4 L</td></tr><tr><td>de ácido clorhídrico (6N (certificado), Fisher Chemical)</td><td>Fisher Scientific</td><td>&nbsp; SA56-500</td><td>500 mL</td></tr></tbody></table>

el cultivo, crecimiento y viabilidad de las bacterias del ácido láctico: una perspectiva de control de calidad

The Cultivation, Growth, and Viability of Lactic Acid Bacteria: A Quality Control Perspective

Las bacterias del ácido láctico (LAB) son cultivos iniciadores lácteos esenciales que se emplean significativamente para la fabricación de productos lácteos fermentados como el yogur y el queso. Las BAL producen predominantemente ácido láctico como un producto final importante de la fermentación, y sintetizan metabolitos importantes que imparten las características organolépticas de los productos alimenticios fermentados. Las BAL son bacterias fastidiosas que prosperan en muchos entornos cuando se cumplen los requisitos nutricionales adecuados. La demanda de cultivos iniciadores lácteos LAB superiores para aplicaciones de fermentación en la industria alimentaria y láctea, ha dado lugar a la necesidad de proporcionar cultivos viables y activos para todas las operaciones de bioprocesamiento. El desarrollo de un protocolo estándar para garantizar la viabilidad y la funcionalidad mejorada de los cultivos LAB en el laboratorio, así como en los entornos de procesamiento de productos lácteos, es muy crítico. Al abordar las preocupaciones relacionadas con la reanimación de células de cultivo de LAB débiles, estresadas y lesionadas, un protocolo que describe vívidamente los pasos más destacados para recuperarse, mejorar la regeneración celular y mejorar la funcionalidad metabólica de las cepas de LAB es de suma importancia. El mantenimiento de la pureza del cultivo, la funcionalidad y la viabilidad de los cultivos iniciadores de LAB también es crítico. Por lo tanto, la adherencia a una guía de protocolo única dará como resultado la promoción del rendimiento de fermentación para muchas cepas LAB dedicadas a procesos de fermentación y biotecnología. Como resultado, el Laboratorio de Microbiología y Biotecnología de Alimentos de la Universidad Estatal Técnica y de Agricultura de Carolina del Norte ha desarrollado un protocolo estándar para la activación y el control de calidad de cepas seleccionadas de LAB que ha dado como resultado cepas de cultivo de LAB altamente funcionales y viables empleadas para la investigación de fermentación. La adaptación y recomendación de un protocolo como este para su uso en la industria láctea y alimentaria ayudará a garantizar la viabilidad y funcionalidad de LAB para muchas aplicaciones.

El crecimiento celular de las cepas LAB evaluadas cultivadas con el protocolo de control de calidad fue significativamente diferente (P &lt; 0,05) que las cepas cultivadas sin este protocolo estándar. El protocolo de control de calidad para L. bulgaricus y L. reuteri empleó un enfoque de subcultivo múltiple (subcultivo tres veces antes de rayar en placas de agar), mientras que el procedimiento de control tuvo subcultivo realizado solo una vez con todas las demás condiciones mantenidas constantes. El cre...

La evaluación de control de calidad de los cultivos de bacterias del ácido láctico (LAB) se ha confirmado como una forma efectiva de mejorar la viabilidad y funcionalidad de las cepas de LAB para los procedimientos de fermentación. Para reforzar esta afirmación, desarrollamos un protocolo que aclara cómo se activan y cultivan los cultivos LAB para los procedimientos de fermentación y bioprocesamiento.

El cultivo, crecimiento y viabilidad de las bacterias del ácido láctico: una perspectiva de control de calidad

Lactic acid bacteria (LAB) are essential dairy starter cultures that are significantly employed for the manufacture of fermented dairy products such as ...

Nuestro protocolo es significativo porque garantiza la pureza como control de calidad. También promueve el rendimiento de fermentación severa y la consistencia del rendimiento en la fermentación de bacterias del ácido láctico. La principal ventaja de esta técnica es que puede mejorar el rendimiento de fermentación de las bacterias del ácido láctico a través de la pureza celular, la viabilidad y la funcionalidad.Esta técnica es fácil de usar y puede ser fácilmente realizada por cualquier persona debido al uso de solo equipos básicos sin muchos requisitos técnicos. Philip Yeboah es nuestro asistente de investigación graduado y demostrará el procedimiento. Para comenzar, tome el stock de glicerol preparado de bacterias del ácido láctico, o cepas LAB, en tubos de centrífuga de dos mililitros del congelador ultra bajo de menos 80 grados centígrados.No permita que se descongelen antes de su uso. Limpie y desinfecte la abertura de los tubos de centrífuga con alcohol al 70% y voltice suavemente antes de usar. Pipetear unos 250 microlitros del cultivo LAB madre de los tubos de centrífuga a tubos de ensayo MRS frescos de dos mililitros.Realice un vórtice suave de los tubos de ensayo, haga una parafilmación e incube anaeróbicamente durante la noche a 42 grados centígrados durante 12 a 16 horas. Luego, tome aproximadamente 500 microlitros de los cultivos cultivados durante la noche desde los tubos de ensayo MRS de dos mililitros hasta tubos de ensayo MRS frescos de siete mililitros, vórticelos e incubarlos anaeróbicamente durante la noche a 42 grados centígrados durante 12 a 16 horas. Evaluar el crecimiento microbiano midiendo la densidad óptica o el crecimiento de los cultivos a 610 nanómetros con un espectrofotómetro visible UV y registrar resultados aceptables entre 0,7 y 0,9.Rayar los cultivos nocturnos de los tubos MRS de siete mililitros en placas de agar MRS y MRCMPYR e incubarlos anaeróbicamente durante 72 horas a 42 grados centígrados. Recoger las colonias aisladas de las placas de agar, transferirlas a tubos de ensayo MRS frescos de siete mililitros, vórtice suavemente e incubarlas anaeróbicamente durante la noche a 42 grados centígrados durante 12 a 16 horas. Guarde las placas de agar que contienen las cepas aisladas a cuatro grados centígrados en el refrigerador durante una semana.A continuación, mida y confirme la densidad óptica de los tubos de ensayo MRS de siete mililitros de los cultivos LAB aislados de las placas rayadas a 610 nanómetros y utilícelos como cultivos de trabajo para todos los experimentos relacionados. Use nueve mililitros de agua de peptona para realizar una contaminación diez veces mayor de los cultivos de LAB cultivados de los tubos de ensayo MRS de siete mililitros finales para obtener una proporción de 1 a 10. Tome aproximadamente 250 microlitros de los delirios en serie apropiados para todos los experimentos de fermentación y active el caldo que contiene las cepas transfiriéndolas a caldo MRS fresco de siete mililitros e incubándolas anaeróbicamente a 42 grados centígrados durante 16 horas.Repita los pasos para asegurar un crecimiento celular viable y superior a partir de cultivos LAB. Aquí se muestra el crecimiento de la morfología celular de las cepas S9 y LB6 lactobacillus bulgaricus cultivadas con el protocolo de control de calidad y las cepas S9 lactobacillus bulgaricus cultivadas sin el protocolo de control de calidad. Las cepas se rayaron por triplicado y se incubaron anaeróbicamente a 42 grados centígrados durante 72 horas.Al intentar este procedimiento, asegúrese de desinfectar los tubos de cultivo del congelador con alcohol al 70% para evitar la contaminación cruzada. La medición de la densidad óptica de los cultivos de crecimiento siempre debe estar entre 0,7 y 0,9. Siguiendo este protocolo, se pueden lograr fermentaciones LAB eficientes u operaciones de bioprocesamiento con un uso superior del cultivo.

the-cultivation-growth-viability-lactic-acid-bacteria-quality-control

Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Fuente: Ayivi, R. et al., El cultivo, el crecimiento y la viabilidad de las bacterias del ácido láctico: una perspectiva de control de calidad. J. Vis. Exp. (2022)Este video demuestra el método para recuperar bacterias de ácido láctico sometidas a estrés frío de un stock de glicerol congelado, restaurar la viabilidad bacteriana a través de la incubación anaeróbica y aislar colonias activas para la expansión del cultivo.

Reactivación y crecimiento de bacterias lácticas

Se describe un protocolo de producción para la producción a pequeña escala de bebidas lácteas fermentadas probióticas con la ayuda de un nuevo cultivo bacteriano iniciador.

Protocolo de Producción novela de pequeña escala Fabricación de probióticos alimentos fermentados

Evaluación cuantitativa del crecimiento bacteriano es fundamental para entender la fisiología microbiana como un fenómeno de nivel de sistemas. Se introduce un protocolo de manipulación experimental y un enfoque analítico, permitiendo análisis precisos, alto rendimiento de crecimiento bacteriano, que es un tema clave de interés en biología de sistemas.

Análisis precisos, alto rendimiento de crecimiento bacteriano

Como los organismos anaeróbicos obligatorios son incapaces de crecer al exponerse al oxígeno, el uso de técnicas de cultivo anaeróbico es indispensable. Aquí, demostramos un método simple y eficaz para cultivar un cultivo mixto derivado de una planta de biogás desde la preparación de medios hasta la cuantificación de gases y ácidos grasos volátiles.

Preparación media para el cultivo de microorganismos bajo condiciones estrictamente anaeróbicas/anóxicos

Este protocolo detalla los pasos involucrados en la producción y caracterización fisicoquímica de un producto probiótico secado por pulverización.

Desarrollo de procesos para el secado por atomización de bacterias probióticas y evaluación de la calidad del producto

El protocolo presenta dos metodologías para mejorar el aislamiento de bacterias intestinales anaerobias. El primero se centra en el aislamiento de una amplia gama de bacterias utilizando diferentes medios de cultivo. El segundo se centra en los pasos de cultivo de un grupo microbiano específico, posiblemente asimilando mioinositol, para comprender completamente su significado ecológico.

Estrategias para mejorar el cultivo de bacterias anaeróbicas del tracto gastrointestinal de pollo

Este protocolo presenta un flujo de trabajo estándar de cribado de alto rendimiento para microorganismos industriales. Consiste en construir una biblioteca mutante mediante mutagénesis ARTP, realizar cribado positivo de gotas con microfluidica automatizada y, posteriormente, verificar los resultados. La fiabilidad del flujo de trabajo se validó mediante el cribado de cepas de B. coagulans de alto rendimiento.

Cribado de alto rendimiento de mutantes de Bacillus coagulans hiperproductores de ácido L-láctico utilizando una plataforma microfluídica automatizada de gotas

Determinar el número de células en cultivo es importante en la normalización de las condiciones de cultivo y en la realización de experimentos precisa cuantificación. En este vídeo, se demuestra cómo las células se contaron usando un hemocitómetro.

Contar y determinar la viabilidad de las células cultivadas

Se demuestra el uso de microarrays de ADN para la expresión de perfiles del sistema nervioso. Se describe el control de ARN de calidad, etiquetado de la muestra, y la hibridación de la matriz y de exploración.

Microarrays de ADN: Control de calidad de la muestra, la hibridación de la matriz y de escaneo

Este protocolo se describe cómo realizar los ensayos de viabilidad celular y la expresión mediante la fluorescencia Tali basada en imágenes citómetro.

Evaluación de la expresión de GFP y viabilidad mediante el Tali basada en imágenes citómetro

Aprende a cultivar bacterias del ácido láctico con control de calidad para mejorar la viabilidad celular y el rendimiento de la fermentación. Este protocolo accesible utiliza equipos básicos y densidad óptica entre 0.7 y 0.9.

El cultivo, crecimiento y viabilidad de las bacterias del ácido láctico: una perspectiva de control de calidad

Explorar más videos