Name: De teelt, groei en levensvatbaarheid van melkzuurbacteriën: een kwaliteitscontroleperspectief (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-16T12:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 40 s
Description: Leer het protocol voor het activeren en kweken van melkzuurbacteriën onder gecontroleerde omstandigheden. Deze methode verbetert de levensvatbaarheid en fermentatieprestaties via kwaliteitscontrole.

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

Deze publicatie is mede mogelijk gemaakt door subsidienummer NC. X-267-5-12-170-1 van het National Institute of Food and Agriculture (NIFA) en deels door NIZO Food Research BV, Nederland, Jarrow Formulas, VS, en het Department of Family and Consumer Sciences en het Agriculture Research Station aan de North Carolina Agriculture and Technical State University (Greensboro, NC, USA 27411). Dit werk werd ook gedeeltelijk ondersteund door subsidienummer 1890 van het Capacity Building Program (2020-38821-31113/projecttoetreding nr. 021765). Dit werk werd ook gedeeltelijk ondersteund door het Bulgaarse ministerie van Onderwijs en Wetenschap in het kader van het nationale onderzoeksprogramma 'Gezond voedsel voor een sterke bio-economie en kwaliteit van leven', goedgekeurd door DCM # 577 / 17.08.2018.

1. Algemene materialen en methoden
<ol><li>Bron van Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
	<ol><li>Verkrijg L. bulgaricus stammen uit betrouwbare bronnen. OPMERKING: In deze studie werden in totaal vijf (5) L. bulgaricus stammen gebruikt in het kwaliteitscontroleonderzoek (tabel 1). Twee stammen van gevriesdroogde L. bulgaricus voor de industriële productie van gefermenteerde melkproducten werden geleverd door Dr. Albert Krastanov, Afdeling Biotechnologie aan de Universiteit voor Voedseltechnologieën, Plovdiv, Bulgarije. Twee stammen geïsoleerd uit commerciële yoghurtproducten die op de Amerikaanse markt verkrijgbaar zijn, werden verkregen uit de -80 °C-voorraad van het laboratorium voor levensmiddelenmicrobiologie en biotechnologie aan de North Carolina A &T State University en één gevriesdroogde stam werd geleverd door een verkoper C. Alle LAB-stammen werden tot verder gebruik op -80 °C gehouden. Een andere bacteriestam (Limosilactobacillus reuteri) werd verkregen uit de -80 °C-voorraad van het laboratorium voor levensmiddelenmicrobiologie en biotechnologie aan de North Carolina A &T State University werd ook geëvalueerd.</li>
	</ol></li>
	<li>Standaard L. MRS fermentatie bouillon medium<ol><li>Bereid deMan, Rogosa Sharpe (MRS) medium door 55 g MRS en 0,5 g L-cysteïne volledig op te lossen in 1 L gedeïoniseerd water (DW).</li>
		<li>Doseer 7 ml en 2 ml van de bereide MRS-oplossing in reageerbuizen, respectievelijk autoclaaf bij 121 °C gedurende 15 minuten en koel vervolgens af bij kamertemperatuur (RT).</li>
	</ol></li>
	<li>MRS agar medium<ol><li>Bereid MRS agar medium door 55 g MRS en 0,5 g L-cysteïne in 1 l DW volledig op te lossen. Voeg agarpoeder (15 g) toe, steriliseer het agarmedium bij 121 °C gedurende 15 minuten en koel het vervolgens af in een waterbad.</li>
		<li>Giet alle vers bereide media in steriele petrischalen en bewaar ze bij 4 °C totdat ze verder nodig zijn.</li>
	</ol></li>
	<li>Gemodificeerd versterkt clostridiaal medium-pyruvaat (mRCM-PYR)<ol><li>Optimaliseer een versterkt clostridiaal medium volgens Oyeniran et al.13 en Nwamaioha en Ibrahim18, voor selectiviteit en nauwkeurige opsomming van L. bulgaricus door 10 g pepton #3, 10 g rundvleesextract, 5 g gistextract, 5 g natriumchloride, 3 g natriumacetaat, 2 g kaliumfosfaat dibasisch, 0,1 g uracil, 0,25 g calciumchloride, 5 g dextrose, 5 g fructose, 10 g maltose, 2 g natriumpyruvaat, 0,2% Tween 80 en 0,5 g L-cysteïne in 1 l DW.</li>
		<li>Pas de uiteindelijke pH (6,0 ± 0,2) van de oplossing aan met 6 N HCl vóór de toevoeging van 0,008% anilineblauw en 15 g agar. Autoclaaf het medium bij 121 °C gedurende 15 minuten, koel af in een waterbad en giet in steriele petrischalen. Bewaar alle vers bereide media in steriele petrischalen bij 4 °C totdat ze nodig zijn.</li>
	</ol></li>
	<li>Glycerol voorraad van LAB culturen<ol><li>Bereid glycerolvoorraden (50% glycerol) door 100% glycerol in hetzelfde volume DW te verdunnen en steriliseer bij 100 °C gedurende 30 minuten met behulp van een droge sterilisatiecyclus. Koel de glycerolvoorraden af op RT en bewaar ze aseptisch voor verder gebruik.</li>
		<li>Gebruik bacteriegroei (een enkele kolonie L. bulgaricus verkregen met behulp van het ontwikkelde QC-protocol) uit nachtculturen.</li>
		<li>Pipetteer 500 μL van de nachtculturen in 50% glycerol in een centrifugebuis van 2 ml en meng ze voorzichtig met elkaar. Vries de glycerolbouillon met de LAB-culturen in en bewaar deze bij een ultralage temperatuur van -80 °C totdat het nodig is. OPMERKING: Een grafisch schema van het protocol voor de kwaliteitscontrole en activering van LAB-culturen wordt weergegeven in figuur 1.</li>
	</ol></li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Nee</td>
			<td>Productcode</td>
			<td>Monster</td>
			<td>Bron</td>
			<td>Bacteriële samenstelling zoals gelabeld1</td>
		</tr><tr><td>1</td>
			<td>S9</td>
			<td>Pure industriële soort</td>
			<td>Bulgarije</td>
			<td>Lb. bulgaricus</td>
		</tr><tr><td>2</td>
			<td>LB6</td>
			<td>Pure industriële soort</td>
			<td>Bulgarije</td>
			<td>Lb. bulgaricus,</td>
		</tr><tr><td>3</td>
			<td>ATCC 11842</td>
			<td>Pure industriële soort</td>
			<td>Atcc</td>
			<td>Lb. bulgaricus</td>
		</tr><tr><td>4</td>
			<td>KAUW</td>
			<td>Yoghurt</td>
			<td>Verenigde Staten van Amerika</td>
			<td>Lb. bulgaricus, andere levende cultuur</td>
		</tr><tr><td>5</td>
			<td>E22</td>
			<td>Yoghurt</td>
			<td>Verenigde Staten van Amerika</td>
			<td>Lb. bulgaricus, andere levende cultuur</td>
		</tr><tr><td>6</td>
			<td>Reuteri</td>
			<td>Yoghurt</td>
			<td>Verenigde Staten van Amerika</td>
			<td>Limosilactobacillus reuteri</td>
		</tr><tr><td colspan="5">1Lb. = Lactobacillus</td>
		</tr></tbody></table>Tabel 1: Probiotische stammen. De tabel geeft een overzicht van de probiotische stammen die in deze studie worden gebruikt.
2. Protocol voor de activering en kwaliteitscontrole van LAB-culturen
<ol><li>Neem de bereide glycerolvoorraad labstammen (in 2 ml centrifugebuizen) uit de ultralage vriezer van -80 °C en laat ze niet ontdooien voor gebruik.</li>
	<li>Reinig en desinfecteer de opening van de centrifugebuizen met 70% alcohol en vortex voorzichtig voor gebruik.</li>
	<li>Pipetteer ongeveer 250 μL (0,25 ml) van de stock LAB-cultuur van de centrifugebuizen in verse 2 ml MRS-reageerbuizen.</li>
	<li>Vortex voorzichtig, parafilm de reageerbuizen en incubeer ze anaëroob gedurende 12-16 uur bij 42 °C.</li>
	<li>Neem ongeveer 500 μL (0,5 ml) uit de 's nachts gekweekte culturen uit de 2 ml MRS-reageerbuizen in verse 7 ml MRS-reageerbuizen, vortex en incubeer ze anaëroob gedurende 42 °C gedurende 12-16 uur.</li>
	<li>Beoordeel de microbiële groei door de optische dichtheid (OD) of groei van de culturen bij 610 nm te meten met een UV-zichtbare spectrofotometer en registreer acceptabele resultaten tussen 0,7 en 0,9.</li>
	<li>Strooi de nachtculturen uit de 7 ml MRS-buizen op MRS- en MRCM-PYR-agarplaten en incubeer ze anaëroob gedurende 72 uur bij 42 °C.</li>
	<li>Pluk geïsoleerde kolonies uit de agarplaten, breng ze over in verse MRS-reageerbuizen van 7 ml, vortex voorzichtig en incubeer ze anaëroob een nacht bij 42 °C gedurende 12-16 uur.</li>
	<li>Bewaar de agarplaten met de geïsoleerde stammen bij 4 °C gedurende een week in de koelkast.</li>
	<li>Meet en bevestig de OD (tussen 0,7 en 0,9) van de 7 ml MRS-reageerbuizen van de LAB-culturen geïsoleerd uit de gestreepte platen bij 610 nm en gebruik ze als werkculturen voor alle gerelateerde experimenten.</li>
	<li>Voer tienvoudige verdunningen (serieel verdund) uit van de gekweekte LAB-culturen uit de laatste 7 ml MRS-reageerbuizen met behulp van 9 ml peptonwater (een fysiologische buffer) om een verhouding van 1:10 te verkrijgen.</li>
	<li>Neem ten slotte ongeveer 250 μL (0,25 ml) uit geschikte seriële verdunningen voor alle fermentatie-experimenten.</li>
	<li>Activeer de bouillonhoudende stammen (250 μL) vanaf stap 2.12 door ze over te brengen in verse 7 ml MRS-bouillon en ze anaeroob te incuberen bij 42 °C gedurende 16 uur.</li>
	<li>Ga verder met het herhalen van stappen 2.6-2.12 om levensvatbare en superieure celgroei uit LAB-culturen te garanderen. OPMERKING: Alle L. bulgaricus-stammen werden geactiveerd in de vers bereide MRS-bouillon en werden vervolgens anaëroob geïncubeerd bij 42 °C gedurende 16 uur om een optische dichtheid (OD610 nm) van bacteriegroei tussen 0,7 en 0,9 te bereiken. Bacteriegroei werd gemeten met een UV-zichtbare spectrofotometer bij 610 nm. De pH-waarden van de nachtculturen lagen in het bereik van 3,5 tot 5,3 als gevolg van de productie van melkzuur, een organisch eindproduct van LAB-fermentatie. Veiligheidsprocedures zoals een goede luchtstroomcirculatie in de bioveiligheidskap en het vermijden van brandwonden tijdens het gebruik van de bunsenbrander werden nageleefd en nageleefd.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63314/63314fig01.jpg"> Figuur 1: Een grafisch schema van het protocol voor de activering van melkzuurbacteriën (LAB) culturen. Het schema biedt details en de basisinstrumenten die nodig zijn voor de behandeling en activering van LAB-kweekstammen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63314/63314fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</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>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De resultaten van alle stammen geëvalueerd met het kwaliteitscontroleprotocol en zonder het gebruik van het protocol waren hetzelfde, en als zodanig werden resultaten gepresenteerd die alleen verband hielden met stammen (S9 en LB6). De geactiveerde LAB-stammen hadden een superieure celgroei die werd gekenmerkt door een hoge intensiteit van celbiomassa, waardoor de MRS-fermentatieve bouillon in de reageerbuis11 troebel werd weergegeven. De waargenomen celgroei na kweekactivatie was duidelijk tussen...

Melkzuurbacteriën (LAB) zijn een groep uniek diverse bacteriën die industrieel potentieel hebben. Stammen die behoren tot Lactobacillus delbreuckii subsp. bulgaricus en Streptococcus thermophilus worden meestal gebruikt als zuivelstartculturen voor gefermenteerde zuivelproducten zoals yoghurt1. Geselecteerde LAB-stammen worden ook geclassificeerd als probiotica omdat ze gezondheidsvoordelen bieden aan mensen wanneer doseringen adequaat worden toegediend2. Melkzuurbacteriën zijn ook grampositieve, niet-sporenvormende, niet-respiraterende maar aerotolerante micro-organismen die over het algemeen worden gekenmerkt door de productie van melkzuur als een belangrijk fermentatieproduct. LAB synthetiseert ook essentiële metabolieten, bijvoorbeeld organische zuren, bacteriocines en andere antimicrobiële verbindingen3 die een breed spectrum van door voedsel overgedragen pathogenen kunnen remmen4. Melkzuur, een belangrijk eindproduct van koolhydraatkatabolisme en een bijproduct van LAB-fermentatie, is een organische metaboliet die antimicrobiële eigenschappen bezit en potentieel nuttig is voor toepassingen voor biopreservatie van levensmiddelen 3,5,6. Bovendien geven de organische zuren geproduceerd door LAB de smaak, textuur en aroma van voedingsmiddelen, waardoor hun algehele organoleptische eigenschappen worden verbeterd 5,6. De verschillende voedingsbehoeften van LAB in combinatie met hun alomtegenwoordige aard, stellen de bacteriën uiteindelijk in staat om gemakkelijk te gedijen in verschillende omgevingen zoals op zuivel gebaseerde voedingsmiddelen, gefermenteerde voedingsmiddelen, groenten en in de menselijke darm7.
Er is een groeiende vraag naar starterculturen van LAB voor yoghurtproductie en veel verschillende zuiveltoepassingen 8,9, vandaar dat kritische aandacht en gevestigde wetenschappelijke technieken moeten worden nageleefd, in LAB-stammenteelt, evenals in de activering van zowel gelyofiliseerde als geïsoleerde stammen, omdat deze activiteit van vitaal belang is voor verbeterde fermentatieprestaties. Het laboratorium voor levensmiddelenmicrobiologie en biotechnologie houdt zich daarom actief bezig met geschikte technologieontwikkeling gericht op de activering, superieure groei en fermentatie die kenmerkend zijn voor LAB-stammen die zijn geïsoleerd uit gefermenteerde zuivelproducten en uit industriële starterculturen die worden gebruikt voor de productie van yoghurt. Bovendien is het opmerkelijk dat LAB-kweekstammen die industrieel worden geproduceerd conserverende activiteiten ondergaan, zoals vriesdrogen en bevroren opslag, waardoor celstress en letsel ontstaat, als gevolg van het koude schokproces waaraan ze worden onderworpen10. Bij het beperken van de levensvatbaarheidsuitdagingen en het verbeteren van de functionaliteit van LAB-stammen die zijn verkregen uit geïsoleerde voedingsmiddelen of gevriesdroogde producten, is het belangrijk om deze culturen op de juiste manier te activeren als een vorm van kwaliteitscontrole om hun fermentatieve eigenschap te verbeteren8. In deze studie was het doel om een intern kwaliteitscontroleprotocol te ontwikkelen voor de activering en groei van L. delbrueckii subsp. bulgaricus-cultuurstammen die uiteindelijk levensvatbare LAB-groei bevorderden, evenals de fermentatieprestaties en de metabole functionaliteit van LAB-stammen verbeterden. Dit protocol kan uiteindelijk worden aangepast (met behulp van optimale groeimedia en geschikte kweekomstandigheden) voor de teelt van andere LAB-stammen voor fermentatieonderzoek, evenals voor industriële doeleinden of bioverwerkingsactiviteiten. Dit LAB-activerings- en kwaliteitscontroleprotocol zal er daarom voor zorgen dat superieure levensvatbare zuivelstartculturen worden verkregen en mogelijk functioneel zijn voor diverse toepassingen in de wereldwijde zuivel- en voedingsindustrie.

<table><tbody><tr><td>Aniline Blue</td><td>Thermo Scientific</td><td>R21526</td><td>25 g</td></tr><tr><td>Beef extract</td><td>Research Products International</td><td>50-197-7509</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Yeast extract</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1422-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Calcium Chloride dihydrate</td><td>Fisher Scientific</td><td>C79-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Dextrose Anhydrous</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP350500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>D-Fructose</td><td>ACROS Organics</td><td>AC161355000</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Difco agar powder</td><td>Difco</td><td>DF0812-07-1</td><td>2 kg</td></tr><tr><td>TPY agar</td><td>Difco</td><td>211921</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Eppendorf microcentrifuge tube (Snap-Cap Microcentrifuge Safe-Lock)</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-402-12</td><td>2 mL</td></tr><tr><td>Glycerol</td><td>Thermo Scientific</td><td>PI17904</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>Infrared CO2 Incubator</td><td>Forma Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>American Type Culture Collection (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>Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)</td><td>DAW</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)</td><td>E22</td><td></td></tr><tr><td>Limosilactobacillus reuteri</td><td>Biogai, Raleigh / Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)</td><td>RD2</td><td></td></tr><tr><td>L-Cysteine hydrochloride monohydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C6852-25G</td><td>25 g</td></tr><tr><td>Maltose monohydrate</td><td>Fisher Scientific</td><td>M75-100</td><td>100 g</td></tr><tr><td>MRS broth</td><td>Neogen</td><td>50-201-5691</td><td>5 kg</td></tr><tr><td>Peptone No. 3</td><td>Hach</td><td>50-199-6719</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Potassium phosphate dibasic (K2HPO4)</td><td>Research Products International</td><td>50-712-761</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Sodium acetate trihydrate</td><td>Fisher Scientific</td><td>S220-1</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP358-1</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>Sodium pyruvate</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP356-100</td><td>100 g</td></tr><tr><td>Test Tubes with Rubber-Lined Screw Caps</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 low freezer</td><td>So-Low</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Uracil</td><td>ACROS Organics</td><td>AC157301000</td><td>100 g</td></tr><tr><td>UV- visible spectrophotometer</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>Yeast extract</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1422-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>T08204K7</td><td>4 L</td></tr><tr><td>Hydrochloric Acid (6N (Certified), Fisher Chemical)</td><td>Fisher Scientific</td><td>&nbsp;SA56-500</td><td>500 mL</td></tr></tbody></table>

de teelt, groei en levensvatbaarheid van melkzuurbacteriën: een kwaliteitscontroleperspectief

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

Melkzuurbacteriën (LAB) zijn essentiële zuivelstartculturen die aanzienlijk worden gebruikt voor de vervaardiging van gefermenteerde zuivelproducten zoals yoghurt en kaas. LAB produceert voornamelijk melkzuur als een belangrijk eindproduct van fermentatie en ze synthetiseren belangrijke metabolieten die de organoleptische kenmerken van gefermenteerde voedingsproducten geven. LAB zijn kieskeurige bacteriën die in veel omgevingen gedijen wanneer aan adequate voedingsbehoeften wordt voldaan. De vraag naar superieure LAB-zuivelstartculturen voor fermentatietoepassingen in de voedings- en zuivelindustrie heeft geresulteerd in de noodzaak om levensvatbare en actieve culturen te bieden voor alle bioprocessing-activiteiten. De ontwikkeling van een standaardprotocol voor het waarborgen van de levensvatbaarheid en verbeterde functionaliteit van LAB-culturen in het laboratorium en zuivelverwerkingsomgevingen is daarom zeer kritisch. Bij het aanpakken van zorgen die verband houden met het reanimeren van zwakke, gestreste en gewonde LAB-kweekcellen, is een protocol dat op levendige wijze opvallende stappen schetst om te herstellen, celregeneratie te verbeteren en de metabole functionaliteit van LAB-stammen te verbeteren van het grootste belang. Het behoud van cultuurzuiverheid, functionaliteit en levensvatbaarheid voor LAB-starterculturen is eveneens van cruciaal belang. Daarom zal het naleven van een unieke protocolrichtlijn resulteren in de bevordering van fermentatieprestaties voor veel LAB-stammen die zich toeleggen op fermentatie- en biotechnologieprocessen. Als gevolg hiervan heeft het Food Microbiology and Biotechnology Laboratory van de North Carolina Agriculture and Technical State University een standaardprotocol ontwikkeld voor de activering en kwaliteitscontrole van geselecteerde LAB-stammen die hebben geresulteerd in zeer functionele en levensvatbare LAB-cultuurstammen die worden gebruikt voor fermentatieonderzoek. De aanpassing en aanbeveling van een dergelijk protocol voor gebruik in de zuivel- en voedingsindustrie zal helpen om de levensvatbaarheid en functionaliteit van LAB voor veel toepassingen te waarborgen.

De celgroei van de geëvalueerde LAB-stammen gekweekt met het kwaliteitscontroleprotocol was significant anders (P < 0,05) dan de stammen die zonder dit standaardprotocol werden gekweekt. Het QC-protocol voor zowel L. bulgaricus als L. reuteri gebruikte een multi-subculturing-benadering (drie keer subcultureren voordat er op agarplaten werd gestreept), terwijl de controleprocedure slechts één keer subcultureren had gedaan met alle andere omstandigheden constant gehouden. De koloniegroei was ook hoger en ...

De kwaliteitscontrolebeoordeling van melkzuurbacteriën (LAB) culturen is bevestigd als een effectieve manier om de levensvatbaarheid en functionaliteit van LAB-stammen voor fermentatieprocedures te verbeteren. Om deze bewering kracht bij te zetten, hebben we een protocol ontwikkeld dat uitlegt hoe LAB-culturen worden geactiveerd en gekweekt voor fermentatie- en bioprocessingprocedures.

De teelt, groei en levensvatbaarheid van melkzuurbacteriën: een kwaliteitscontroleperspectief

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

Ons protocol is belangrijk omdat het zorgt voor zuiverheid als een kwaliteitscontrole. Het bevordert ook de prestaties van ernstige fermentatie en de consistentie van de opbrengst bij de fermentatie van melkzuurbacteriën. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het de fermentatieprestaties van melkzuurbacteriën kan verbeteren via celzuiverheid, levensvatbaarheid en functionaliteit.Deze techniek is gebruiksvriendelijk en kan gemakkelijk door iedereen worden uitgevoerd vanwege het gebruik van alleen basisapparatuur zonder veel technische vereisten. Philip Yeboah is onze afgestudeerde onderzoeksassistent en hij zal de procedure demonstreren. Neem om te beginnen de voorbereide glycerolvoorraad van melkzuurbacteriën, of LAB-stammen, in twee millilitercentrifugebuizen uit de minus 80 graden Celsius ultralage vriezer.Laat ze niet ontdooien voor gebruik. Reinig en desinfecteer de opening van de centrifugebuizen met 70% alcohol en vortex voorzichtig voor gebruik. Pipetteer ongeveer 250 microliter van de voorraad LAB-cultuur van de centrifugebuizen tot verse twee milliliter MRS-reageerbuizen.Vortex de reageerbuizen voorzichtig, parafilm ze en incubeer ze anaëroob gedurende 12 tot 16 uur bij 42 graden Celsius. Neem vervolgens ongeveer 500 microliter uit de 's nachts gekweekte culturen van de twee milliliter MRS-reageerbuizen naar verse zeven milliliter MRS-reageerbuizen, vortex ze en incubeer ze anaëroob 's nachts bij 42 graden Celsius gedurende 12 tot 16 uur. Beoordeel de microbiële groei door de optische dichtheid of groei van de culturen op 610 nanometer te meten met een UV-zichtbare spectrofotometer en registreer acceptabele resultaten tussen 0,7 en 0,9.Streep de nachtculturen van de zeven milliliter MRS-buizen op MRS- en MRCMPYR-agarplaten en incubeer ze anaëroob gedurende 72 uur bij 42 graden Celsius. Pluk de geïsoleerde kolonies van de agarplaten, breng ze over in verse zeven milliliter MRS-reageerbuizen, vortex voorzichtig en incubeer ze anaëroob gedurende 12 tot 16 uur bij 42 graden Celsius. Bewaar de agarplaten met de geïsoleerde stammen bij vier graden Celsius een week in de koelkast.Meet en bevestig vervolgens de optische dichtheid van de zeven milliliter MRS-reageerbuizen van de LAB-culturen geïsoleerd uit de gestreepte platen op 610 nanometer en gebruik ze als werkculturen voor alle gerelateerde experimenten. Gebruik negen milliliter peptonwater om tienvoudige vervuilingen van de gekweekte LAB-culturen uit de laatste zeven milliliter MRS-reageerbuizen uit te voeren om een verhouding van 1 tot 10 te verkrijgen. Neem ongeveer 250 microliter uit de juiste seriële wanen voor alle fermentatie-experimenten en activeer de bouillon die de stammen bevat door ze over te brengen in verse zeven milliliter MRS-bouillon en ze anaeroob te incuberen bij 42 graden Celsius gedurende 16 uur.Herhaal de stappen om levensvatbare en superieure celgroei van LAB-culturen te garanderen. Celmorfologie groei van S9 en LB6 lactobacillus bulgaricus stammen gekweekt met het kwaliteitscontroleprotocol en S9 lactobacillus bulgaricus stammen gekweekt zonder het kwaliteitscontroleprotocol worden hier getoond. De stammen waren gestreept in drievoud en werden anaëroob geïncubeerd bij 42 graden Celsius gedurende 72 uur.Wanneer u deze procedure probeert, moet u ervoor zorgen dat u de voorraadkweekbuizen uit de vriezer desinfecteert met 70% alcohol om kruisbesmetting te voorkomen. Optische dichtheidsmeting van groeiculturen moet altijd tussen 0,7 en 0,9 liggen. Volgens dit protocol kunnen efficiënte LAB-fermentaties of bioprocessing-bewerkingen met superieur gebruik van cultuur worden bereikt.

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

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Source: Ayivi, R. et al., The Cultivation, Growth, and Viability of Lactic Acid Bacteria: A Quality Control Perspective. J. Vis. Exp. (2022)This video demonstrates the method for recovering cold-stressed lactic acid bacteria from a frozen glycerol stock, restoring bacterial viability through anaerobic incubation, and isolating active colonies for culture expansion.

Revival and Growth of Lactic Acid Bacteria

Een productieprotocol wordt beschreven voor de kleinschalige productie van probiotische gefermenteerde zuiveldrank met behulp van een nieuwe bacteriële startercultuur.

Novel Production Protocol voor Kleinschalig Fabricage van probiotische gefermenteerde levensmiddelen

Kwantitatieve evaluatie van bacteriële groei is van essentieel belang voor het begrip van microbiële fysiologie als een verschijnsel systemen-niveau. Een protocol voor experimentele manipulatie en een analytische aanpak worden ingevoerd, waardoor nauwkeurige, high-throughput analyse van bacteriële groei, die een belangrijke onderwerp van belang in de systeembiologie.

Nauwkeurige, High-throughput analyse van de bacteriële groei

Zoals de verplicht anaerobe organismen niet kunnen groeien bij zuurstof blootstelling, is het gebruik van anaerobe kweektechnieken onontbeerlijk. Hier tonen we een eenvoudige en effectieve methode om een gemengde cultuur te cultiveren die is afgeleid van een biogasinstallatie van media voorbereiding tot gas en vluchtige vetzuur kwantificering.

Middelgrote voorbereiding voor de teelt van micro-organismen onder strikt anaerobe/anoxische condities

Dit protocol beschrijft de stappen die betrokken zijn bij de productie en fysisch-chemische karakterisering van een gesproeidroogd probiotisch product.

Procesontwikkeling voor het sproeidrogen van probiotische bacteriën en evaluatie van de productkwaliteit

Het protocol presenteert twee methodologieën om de isolatie van anaërobe darmbacteriën te verbeteren. De eerste richt zich op de isolatie van een breed scala aan bacteriën met behulp van verschillende kweekmedia. De tweede richt zich op de kweekstappen van een specifieke microbiële groep, die mogelijk myo-inositol assimileert, om de ecologische betekenis ervan volledig te begrijpen.

Strategieën om de teelt van anaërobe bacteriën uit het maagdarmkanaal van kip te verbeteren

Dit protocol biedt een standaard high-throughput screeningworkflow voor industriële micro-organismen. Het omvat het construeren van een mutantenbibliotheek via ARTP-mutagenese, het uitvoeren van positieve druppelscreening met geautomatiseerde microfluidica en vervolgens het verifiëren van de resultaten. De betrouwbaarheid van de workflow werd gevalideerd door het screenen van krachtige B. coagulans-stammen .

Hoogdoorvoerscreening van L-melkzuur-hyperproducerende bacilluscoagulansmutanten met behulp van een geautomatiseerd druppel-microflufluïdisch platform

Bepalen van het aantal cellen in cultuur is belangrijk in standaardisatie van kweekomstandigheden en in het uitvoeren van nauwkeurige kwantificatie experimenten. In deze video laten we zien hoe cellen worden geteld met behulp van een hemacytometer.

Tellen en bepalen van de levensvatbaarheid van de gekweekte cellen

We demonstreren het gebruik van DNA-microarrays voor expressie profilering van het zenuwstelsel. We beschrijven RNA kwaliteitscontrole, monster etikettering, en array-hybridisatie en scannen.

DNA Microarrays: Voorbeeld Quality Control, Array Hybridisatie en scannen

Dit protocol wordt beschreven hoe u levensvatbaarheid van de cellen en de fluorescentie expressie assays met behulp van de Tali Image-Based Cytometer.

Beoordeling van de GFP expressie en levensvatbaarheid Met behulp van de Tali Image-Based Cytometer

Leer het protocol voor het activeren en kweken van melkzuurbacteriën onder gecontroleerde omstandigheden. Deze methode verbetert de levensvatbaarheid en fermentatieprestaties via kwaliteitscontrole.

De teelt, groei en levensvatbaarheid van melkzuurbacteriën: een kwaliteitscontroleperspectief

Meer video's verkennen