Antimikrobiálny efekt baktérií mliečneho kysnutia na rast Staphylococcus aureus a Escherichia coli

Authors: Tatiana Mančušková 1    Alžbeta Medveďová 1    Ľubomír Valík 1   
1 Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU BA, Bratislava 1, Slovenská republika   
Year: 2015
Section: Biotechnology and Food Technology
Abstract No.: 1163
ISBN: 978-80-970712-8-8

Možnosti inhibície nežiaducich mikroorganizmov baktériami mliečneho kysnutia (BMK) sú dlhodobo predmetom výskumu potravinárskych mikrobiológov. Súčasne sa pri výrobe nových potravín uplatňuje snaha o zvýšenie ich nutričnej hodnoty. Do popredia sa tak dostávajú výrobky, ktorých trvanlivosť je zabezpečená bez použitia chemických konzervačných látok a ktoré majú pozitívny vplyv na zdravie konzumenta. Tieto kritériá spĺňa technológia výroby potravín s využitím probiotických baktérií mliečneho kysnutia ako konzervačného i zdravotného faktora.

Z uvedených dôvodov bolo cieľom našej práce kvalitatívne a kvantitatívne popísať inhibičný účinok vybraných baktérií mliečneho kysnutia na rast patogénnych baktérií Staphylococcus aureus Escherichia coli.

Na vytvorenie bezbunkového supernatantu (CFS) boli probiotické baktérie Lactobacillus acidophilus NCFM, Lactobacillus rhamnosus GG a zákysová kultúra Fresco inokulované z nočnej kultúry v množstve 1 % do UHT mlieka (Rajo, a.s., Slovenská republika). Na podporu rastu vybraných probiotík bolo použitý 1 %-ný prídavok kultúry Fresco. Baktérie mliečneho kysnutia boli inkubované v termostate pri teplote 37 °C a obsahu 5 % CO2 v atmosfére (Fresco aeróbne). Po 24 alebo 48 h boli preparáty odstredené pri 3300 rpm za 10 min a supernatant bol upravený na pH 7,0 ±0,2. Bezbunkový supernatant bol sterilizovaný filtráciou cez sterilný mikrofilter (Ø 0,22 mm) a aplikovaný do BHI bujónu na výslednú koncentráciu 10 % (v/v). Do bujónu boli následne inokulované vybrané kmene S. aureus E. coli (N0 ≈ 103 KTJ.ml-1) a vzorky boli inkubované v termostate pri 37 °C aeróbne. Koncentrácia patogénov v 0., 12. a 24. hodine bola stanovená zrieďovacou kultivačnou metódou na GTK agare. Výsledky boli porovnané s kontrolnou vzorkou (miesto CFS prídavok deionizovanej vody) a vzorkou s obsahom nizínu (miesto CFS prídavok roztoku nizínu na výslednú koncentráciu cnis10 = 10 mg.l-1cnis100 = 100 mg.l-1).

Pri hodnotení účinnosti bezbunkových supernatantov na kmene E. coli sa antimikrobiálny účinok BMK a nizínu nepotvrdil (zmena konečne koncentrácie oproti kontrole [rozdiel]NEC,24h = 0,12 log KTJ.ml-1). Variabilita výsledkov antimikrobiálnej účinnosti metabolitov BMK na kmene S. aureus, ako aj odchýlka od kontrolnej vzorky však boli v porovnaní s výsledkami kultivácie E. coli vyššie (NSTA,24h = 7,92 ±2,08 log KTJ.ml-1, [rozdiel]NSTA,24h = -0,96 log KTJ.ml-1). Najvýraznejší pokles koncentrácie stafylokoka v porovnaní s kontrolnou vzorkou bol zaznamenaný v prítomnosti nizínu ([rozdiel]NSTA,24h,nis10 = -1,95 log KTJ.ml-1, [rozdiel]NSTA,24h,nis100 = -7,32 log KTJ.ml-1). Spomedzi bezbunkových supernatantov baktérií mliečneho kysnutia bol najúčinnejší CFS probiotickej baktérie Lb. acidophilus NCFM kultivovanej so zákysovou kultúrou Fresco počas 24 hodín ([rozdiel]NSTA,24h,NCFM+Fr24 = -0,69 log KTJ.ml-1).

Výsledky naznačujú, že bakteriocín nizín produkovaný Lactococcus lactis účinkuje podľa predpokladov len na baktérie príbuzného taxónu (grampozitívne koky). Hoci antimikrobiálny efekt metabolitov baktérií mliečneho kysnutia na E. coli sa nepotvrdil, účinok CFS na S. aureus bol nezanedbateľný. Najvýraznejší pokles počtov stafylokoka bol stanovený v prítomnosti supernatantu získaného ko-kultiváciou Lb. acidophilus NCFM a Fresco počas 24 hodín. Pri monokultivácii probiotického kmeňa však antimikrobiálny efekt zistený nebol, čo podporuje predpoklad, že vhodnou kombináciou baktérií mliečneho kysnutia možno stimulovať produkciu antimikrobiálnych látok.

Práca bola podporená grantom VEGA 1/0495/13 a fondom AXA.