شناسایی فلور لاکتیکی هویج تخمیری با استفاده از روش‌های بیوشیمیایی و مولکولی و بررسی روابط خویشاوندی به کمک آنالیز فیلوژنتیکی

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 8، دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 56، خرداد و تیر 1398، صفحه 323-339   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v15i2.71386

نویسندگان

محمد ابراهیم گوهرجو؛ محمد رضا عدالتیان دوم^* ؛ فخری شهیدی؛ فریده طباطبایی یزدی؛ محمد جواد وریدی

گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

هویج تخمیری نوعی شوری تهیه شده از هویج و نمک است که سرشار از ویتامین‌ها می‌باشد. هدف از این پژوهش، بررسی تنوع زیستی باکتری‌های اسید لاکتیک فرآورده طی دوره نگهداری و رسیدگی بود. بدین منظور پس از تولید هویج تخمیری، تنوع باکتری‌های اسید لاکتیک موجود در فرآورده در شش تناوب زمانی بررسی گردید. 144 جدایه گرم مثبت و کاتالاز منفی، جداسازی شده که از میان آنها، 48 جدایه گرم مثبت و کاتالاز منفی انتخاب شدند. آزمون‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شامل رشد در دماهای 10 و 45 درجه سانتی گراد، در 5/6 درصد نمک طعام، در 4/4 =pH و 6/9 pH=، وتولید گاز دی‌اکسیدکربن از قند گلوکز انجام پذیرفت. در مرحله بعد، شناسایی بر اساس پروفایل تخمیر کربوهیدرات (ده قند)، منجر به شناسایی جنس‌های پدیوکوکوس (2 مورد)، لویکونوستوک (10 مورد)، لاکتوباسیلوس (33 مورد) و انتروکوکوس (2 مورد) و یک مورد هم شناسایی نگردید و در مجموع 19 گونه مختلف گردید. در پایان، 26 جدایه از مجموع 48 جدایه توسط تعیین توالی ژن 16S rDNA تا سطح جنس و گونه شناسایی شدند. نتایج توالی‌یابی منجر به شناسایی گونه‌های ذیل گردید: Lactobacillus plantarum (34/33%)، Leuconostoc mesenteroides (85/14%) ،Lactobacillus.brevis (63/29%)، Lactobacillus.casei (7/3%)، Lactobacillus.pantheris (7/3%)، Lactobacillus paracasei (7/3%) و سه ایزوله تا مرحله جنس به‌عنوان لاکتوباسیلوس شناسایی شدند. لویکونوستوک مزنترویدس در مراحل اولیه تخمیر با توجه به نتایج توالی‌یابی و مولکولی غالب بوده که به تدریج در مراحل پایانی توسط لاکتوباسیلوس برویس جایگزین گردید. آنالیز فیلوژنتیک وجود سه خوشه را نشان داد، به‌طوریکه خوشه اول شامل دو جنس لوکونستوک و لاکتوباسیلوس، خوشه دوم شامل لاکتوباسیلوس برویس و خوشه سوم شامل لاکتوباسیلوس پلانتاروم بوده است.

کلیدواژه‌ها

تنوع زیستی؛ باکتری های اسید لاکتیک؛ هویج؛ تخمیر؛ فیلوژنی

مراجع

سعیدی، م . 1392. جداسازی و شناسایی فلور لاکتیکی سالاد زمستانه(شوری) بر پایه روش های کلاسیک و مولکولی. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه فردوسی مشهد، صفحات 62-35.

عدالتیان، م.ر.1390. شناسایی و تعیین هویت فلور لاکتیکی پنیر های حاصل از شیر خام با استفاده از روش های مبتنی بر کشت و روش های مولکولی، رساله دکتری، دانشگاه فردوسی مشهد، صفحات 76-75.

کریمی، م. 1378. چاشنی های غذایی محلی ایران، انتشارات صدف، چاپ سوم، صفحات 56-47.

یاورمنش، م. مرتضوی، ع؛ حبیبی نجفی، م.ب. 1386. پیش بینی کیفیت میکروبی شیرخام براساس مدل های ریاضی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی، صفحات 55-54.

Abdi, R., Sheikh-Zeinoddin, M., Soleimanian-Zad, S. 2006. Identification of Lactic Acid Bacteria Isolated from Traditional Iranian Lighvan Cheese. Pakistan Jornal of Biological Sciences, 9(1): 99-103.

Alegria A., Alvarez-Martin P., Sacristan N., Fernandez E., Delgado S., Mayo B. 2009. Diversity and evolution of the microbial populations during manufacture and ripening of Casin, a traditional Spanish, starter-free cheese made from cow’s milk. International Journal of Food Microbiology, 136: 44-51.

Axelsson, L. 2004. Lactic Acid Bacteria: classification and physiology. In: Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects. Salminen, S., Wright, A. V., Ouwehand, A.(Eds.) Marcel Dekker. New York. pp 19-86.

Bamforth, W. CH.2005. Food Fermentation and Microorganisms. Blackwell publishing company London. pp 103-142.

Choi, H.J., Cheigh, C.I., Kim, S.B., Lee, J.C., Lee, D.W., Choi, S.W., Park, J.M. and Pyun, Y.R. 2002. Weissella kimchii sp. nov., a novel lactic acid bacterium from kimchi.Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 52, 507–511.

Duan, Y., Tan, Z., Wang, Y., Li, Z., Li, Z., Qin, G., Huo, Y., Cai, Y. 2008 Identification and characterization of lactic acid bacteria isolated from Tibetan Qula cheese. Journal of General and Applied Microbiology, 54(1): 51-60.

Ebing, P., K. Rutgers. 2006. "Starter Cultures ". Preparation of Dairy Products. (Eds.) T.V.D. Haven. Netherlands, Digigrafi, 35-41.

Fitzsimons, N.A, Cogan, T.M, Condon, S, Beresford, T., 1999. Phenotypic and genotypic characterization of non-starter lactic acid bacteria in mature cheddar cheese. Applied and Environmental Microbiology. 65: 3418 - 3426.

Giraffa, G., Andrighetto, C., and Antonella, C.2004. Genotyping and phenotypic divercity of lactobacillus delbrueckii. International Journal of Food Microbiology, 91: 129-139.

Grosu-tudor, S.S., and Zamfir, M.2011.Isolation and Characterization of Lactic acid bacteria from Romanian Fermented Vegetables.Romanian Biotechnological Letters. 16,148-154

Jahandideh, F., Mousavi, S.M., Razavi, S.H., 2011. Utilization of Echium amoenum extract as a growth medium for the production of organic acid by selected lactic acid bacteria. Food Bioprocess Technology. 5 (6): 2275–2279.

Kermanshahi, R.K., Peymanfar, S. 2012. Isolation and identification of lactobacilli from cheese, yoghurt and silage by 16S rDNA gene and study of bacteriocin and bio surfactant production. Jundishapur Journal of Microbiology, 5(4): 528-532.

Lampe, J.W.1999.Health effects of vegetables and fruit assessing mechanisms of action in human experimental. American Journal of Clinical Nutrition. 70:475-490.

Lee, J.S., Lee, K.C., Ahn, J.S., Mheen, T.I., Pyun, Y.R. and Park, Y.H. 2002. Weissella koreensis sp. nov. isolated from kimchi. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 52, 1257–1261.

Mohania, D., Nagpal, R., Kumar, M., Bhardwaj, A.,Yadav,M.,Jain,S.,Marotta,F.,Singh,V., And Yadav,h.2008. Molecular approaches for identification and characterization of lactic acid bacteria. Journal of Digestive Disease.9:190-198.

Nikita, C., Hemangi, D. 2012. Isolation, Identification and characterization of lactic acid bacteria from dairy sludge sample. Journal of Environmental Research and Development. Vol, 7(1A): 234-244.

Nilay Demir, K,. Savas, B., Jale, A. 2006. The Effects of Different Initial Lactobacillus plantarum Concentration on Some Properties of Fermented Carrot Juice. 30:352-363.

Patil, M. M., Pal, A., Anad, T., and Ramana, K. V. 2010. Isolation and characterization Lacthc Acid Bacteria from curd and cucumber. Indian Journal of Biotechnology, 9: 166-172.

Platero, A., Maqueda, M., Valdivida, E., and Purwani, J.2009. Polyphasic study of microbial communities of two Spanish farmhouse goats milk cheeses from Sierra de Aracena. Food Microbiology, 26: 294-304.

Saeedi, M., Shahidi, F., Mortazavi, S. A., Milani, E., and Tabatabaei Yazdi, F. 2015. Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria in Winter Salad (Local Pickle) during Fermentation Using 16S rRNA Gene Sequence Analysis. Journal of Food Safety. 35(3):287-294.

Salmon, C.N., Bailey-Shaw, Y.A., Hibbert, S., Green, C., Smith, A.M. and Williams, L.A., 2012. Characterisation of cultivars of Jamaican ginger (Zingiber officinale Roscoe) by HPTLC and HPLC. Food Chemistry, 131(4): 1517-1522.

Şengül, M. 2006. Microbiological characterization ofCivil cheese, a traditional Turkish cheese: microbiological quality, isolation and identification of its indigenous Lactobacilli. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 22(6): 613-618.

Schleifer, K.H.2009.phylum XIII. Firmicutes. Gibbons and Murray 1978. In: Bergy,s Manual Of Systematic bacteriology. Volume Three. (2 edition),Vos,D.F., Garrity, G.M., Jones, D.,Krieg, N.R.,Ludwig, W., Rainery, York. pp 625-634.

Tamang, B., Tamang, J. P., Schillinger, U., Franz., C. M. A. P., Groes, M., and Holzapfel, W. H. 2007. Phenotypic and genotypic identification of lactic acid bacteria isolated from ethnic fermented bamboo tender shoots of North East India. International Jornal of Food Microbiology,105: 35-40.

Tamang, J. P., Tamang, B., Schilliner, U., Franz, C. M. A. P., Groes, M., and Holzapfel, W. H. 2005.Identification of Predominant Lactic acid bacteria isolated from traditionally femented vegetable Products of the Eastern Himalayas. International Jornal of Food Microbiology, 105: 347-356.

Taheri, H. R., Moravej, H., Tabandeh, F., Zaghari, M., and Shivazad, M., 2009. Screening of Lactic acid bacteria toward their selection as a source of chicken probiotic. Poultry Science, 88(8): 1586-1593.

Yang, G.H., Guan, J.J., Wang, J.S., Yin, H.C., Qiao, F.D. and Jia, F., 2012. Physicochemical and sensory characterization of ginger-juice yogurt during fermentation. Food Science and Biotechnology,21(6):1541–1548