اثر پري بيوتيك ها بر روي توليد باكتريوسين و اتصال به روده باكتري هاي ليزيني باسيلوس اسفاريكوس DY13 و باسيلوس كلوسيي DY14

The effect of prebiotics on bacteriocin production and gut adhesion potential of Lysinibacillus sphaericus DY13 and Bacillus clausii DY14

سابقه و هدف: پروبيوتيك‌ها ميكروارگانيسم‌هاي زنده‌اي هستند كه در صورت مصرف شدن به ميزان كافي سودمندند. به منظور تخمين قابليت پروبيوتيكي اين ميكروارگايسم‌ها ضروري است كه فوايد بهداشتي، كارايي و ايمني آنها مورد ارزيابي قرار گيرد. اين مطالعه با هدف بررسي قابليت اتصال به روده باكتري هاي هاي ليزيني باسيلوس اسفاريكوس DY13 و باسيلوس كلوسيي DY14 جدا شده از شير انسان هاي سالم انجام شد. همچنين اثرات پري بيوتيك هاي طبيعي و تجاري بر روي توليد باكتريوسين با استفاده از اين دو سويه نيز مورد ارزيابي قرار گرفت. مواد و روش ها: سويه‌هاي هاي ليزيني باسيلوس اسفاريكوس سويه DY13 و باسيلوس كلوسي سويه DY14 از نظر توانايي تحمل شرايط مصنوعي معدي-روده‌اي مورد بررسي قرار گرفتند. علاوه بر آن، اين جدايه‌ها از نظر ويژگي‌هاي چسبندگي به خود (auto-aggregation) و يكديگر (co-aggregation) و همچنين ويژگي‌هاي آب گريزي سطح سلول مورد بررسي قرار گرفتند. اثر پري بيوتيكي تركيبات (مانيتول، سوربيتول، سير، پياز و عسل) بر تحريك توليد باكتريوسين باكتري هاي اشريشيا كلي، باسيلوس سرئوس، باسيلوس سوبتيليس، سودوموناس ائروجينوسا و استافيلوكوكوس اورئوس نيز مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: در مقايسه با شاهد، توانايي چسبندگي به خود سويه هاي DY13 و DY14 به ميزان 4 درصد كاهش داشت. هر دو جدايه توانايي چسبندگي به يكديگر قابل توجهي داشتند. درصد آبگريزي جدايه هاي DY13 و DY14 به ترتيب بين 51 تا 52.7 درصد و 59.1 تا 66.1 درصد بود. بررسي مقايسه‌اي مربوط به اثر پري بيوتيك ها (مانيتول، سوربيتول، سير، پياز و عسل) بر روي رشد جدايه‌هاي باكتريايي و توليد باكتريوسين نشان داد كه عسل بهترين منبع براي بهبود رشد سويه باكتري و همچنين تحريك توليد باكتريوسين است. نتيجه‌ گيري: با توجه به ويژگي هاي چسبندگي قابل توجه جدايه هاي مورد بررسي، اين باكتري ها مي توانند به عنوان پرو بيوتيك هاي مناسب و كارآمد همراه با عسل به عنوان پري بيوتيك مورد استفاده قرار گيرند.

Background & Objectives: Probiotics are living microorganisms which when administrated adequately, confer benefits to hosts. In order to estimate the probiotic potential of these microorganisms, it is necessary to assess their health benefits, efficacy, and safety. This study was aimed to evaluate gut adhesion capacity of Lysinibacillus sphaericus DY13 and Bacillus clausii DY14 strains which were previously isolated from healthy human milk, and to assess the effects of natural and commercial prebiotics on bacteriocin production by these two strains. Material & Methods: L. sphaericus DY13 and B. clausii DY14 isolates were evaluated for tolerating the artificial gastrointestinal conditions. Moreover, isolates were examined for auto-aggregation, co-aggregation, and cell surface hydrophobicity properties. The prebiotic effect of mannitol, sorbitol, garlic, onion and honey on the enhancement of bacteriocin production against Escherichia coli, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus was also evaluated. Results: Compared to the control, auto-aggregation potential of DY13 and DY14 was found to be decreased by 4%. Both isolates have demonstrated preeminent auto-aggregation potential. The hydrophobicity percentage of DY13 and DY14 isolates typically ranged between 51-52.7% and 59.1-66.1%, respectively. Comparing the effect of selected prebiotics on bacterial isolates growth and bacteriocin production revealed that honey is the best source to improve the growth of bacterial strain, and also to stimulate bacteriocin production. Conclusion: Due to considerable adhesion potential of both selected strains, they can be applied as suitable and efficient probiotics, along with honey as prebiotic.