غربال‏گري‏ لاكتوباسيل‏هاي ‏بومي ايران از نظر توليد اسيد لاكتيك و شناسايي سويه‏هاي ‏برتر

Screening local Lactobacilli from Iran in terms of production of lactic acid and identification of superior strains

مقدمه: لاكتوباسیل‏ها ‏دسته‏ای ‏از باكتری‏های ‏اسیدلاكتیك هستند كه محصول نهایی تخمیر آن‏ها اسیدلاكتیك است. هدف از پژوهش حاضر،‏ انتخاب لاكتوباسیل‏های ‏بومی تولید كننده اسیدلاكتیك تك ایزومره است. ‏‏‏ مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر،‏ سویه‏های ‏بومی بر اساس‏ توانایی تولید اسیدلاكتیك غربال‏گری‏‏ شد. غربال‏گری‏‏ در دو مرحله انجام شد. مرحله اول به روش تیتراسیون و مرحله دوم به روش آنزیماتیك بود. سویه‏های ‏برتر حاصل از روش تیتراسیون برای انجام آزمون آنزیمی انتخاب شد. در نهایت، سویه‏های ‏برتر كه توانایی تولید اسیدلاكتیك تك ایزومره را داشتند توسط آزمون‏های ‏بیوشیمیایی شناسایی شدند. سپس، شناسایی مولكولی سویه با استفاده از تعیین توالی 16S rRNA انجام شد. ‏‏‏ نتایج: در پژوهش حاضر،‏ توانایی 79 سویه لاكتوباسیل بومی از نظر تولید اسیدلاكتیك بررسی شد‏. بالاترین میزان تولید 8/34 و پایین‏ترین ‏میزان تولید 4/12 میلی‏گرم در گرم محاسبه شد. لاكتوباسیل‏های ‏برتر از نظر تولید اسیدلاكتیك توانایی تولید یك نوع ایزومر نوری L (+) را داشتند كه بالاترین میزان L (+) اسیدلاكتیك برابر با 99/3 و پایین‏ترین ‏میزان برابر با 03/1 میلی‏گرم در گرم بود. نتایج بیوشیمیایی و مقایسه سویه‏ها‏ی برتر با اطلاعات موجود در بانك ژنومی نشان داد كه آن سویه‏ها ‏لاكتوباسیلوس پاراكازئی هستند. سپس، توالی 16S rRNA چهار سویه برتر به شماره دسترسی‏های ‏KF735654، KF735655، KJ508201 و KJ508202 در بانك ژنومی، مركز ملی اطلاعات بیوتكنولوژی ثبت شد. ‏‏‏ بحث و نتیجه‏گیری: میزان تولید اسید لاكتیك توسط لاكتوباسیل‏های ‏بومی بسیار متفاوت مشاهده شد و مقدار تولید اسید برخی از سویه‏ها ‏نسبت به گزارش‏های ‏موجود، تولید بیش‏تری را نشان داد. لاكتوباسیل‏های ‏برتر تنها توانایی تولید ایزومر نوری L (+) اسیدلاكتیك را داشتند. نتایج پژوهش حاضر،‏ استفاده از سویه‏های ‏برتر لاكتوباسیل برای تولید اسیدلاكتیك خالص را پیشنهاد می‏كند‏. ‏‏‏

Introduction: Lactobacilli are a group of lactic acid bacteria that their final product of fermentation is lactic acid. The objective of this research is selection of local Lactobacilli producing L (+) lactic acid. Materials and methods: In this research the local strains were screened based on the ability to produce lactic acid. The screening was performed in two stages. The first stage was the titration method and the second stage was the enzymatic method. The superior strains obtained from titration method were selected to do enzymatic test. Finally, the superior strains in the second stage (enzymatic) which had the ability to produce L(+) lactic acid were identified by biochemical tests. Then, molecular identification of strains was performed by using 16S rRNA sequencing. Results: In this study, the ability of 79 strains of local Lactobacilli in terms of production of lactic acid was studied. The highest and lowest rates of lactic acid production was 34.8 and 12.4 mg/g. Superior Lactobacilli in terms of production of lactic acid ability of producing had an optical isomer L(+), the highest levels of L(+) lactic acid were with 3.99 and the lowest amount equal to 1.03 mg/g. The biochemical and molecular identification of superior strains showed that strains are Lactobacillus paracasei. Then the sequences of 16S rRNA of superior strains were reported in NCBI with accession numbers KF735654، KF735655، KJ508201and KJ508202. Discussion and conclusion: The amounts of lactic acid production by local Lactobacilli were very different and producing some of these strains on available reports showed more products. The results of this research suggest the use of superior strains of Lactobacilli for production of pure L(+) lactic acid.