Utilizarea Lactobacillus crispatus pentru a produce o brânză probiotică ca aliment potențial de gen pentru

Roluri Metodologie, Scriere - schiță originală

Departamentul de afiliere pentru științe agricole și alimentare, Alma Mater Studiorum - Universitatea din Bologna, Cesena, Italia

Departamentul de afiliere pentru farmacie și biotehnologie, Alma Mater Studiorum - Universitatea din Bologna, Bologna, Italia

Roluri Analiza formală

Departamentul de afiliere pentru științe agricole și alimentare, Alma Mater Studiorum - Universitatea din Bologna, Cesena, Italia

Scrierea rolurilor - recenzie și editare

Departamentul de afiliere pentru farmacie și biotehnologie, Alma Mater Studiorum - Universitatea din Bologna, Bologna, Italia

Roluri Metodologie, Scriere - schiță originală

Departamentul de afiliere pentru științe agricole și alimentare, Alma Mater Studiorum - Universitatea din Bologna, Cesena, Italia

Francesca Patrignani,
Lorenzo Siroli,
Carola Parolin,
Diana I. Serrazanetti,
Beatrice Vitali,
Rosalba Lanciotti

Cifre

Abstract

Citare: Patrignani F, Siroli L, Parolin C, Serrazanetti DI, Vitali B, Lanciotti R (2019) Utilizarea Lactobacillus crispatus pentru a produce o brânză probiotică ca aliment potențial de gen pentru prevenirea infecțiilor ginecologice. PLoS ONE 14 (1): e0208906. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208906

Editor: Pratyoosh Shukla, Universitatea Maharshi Dayanand, INDIA

Primit: 5 mai 2018; Admis: 17 noiembrie 2018; Publicat: 9 ianuarie 2019

Disponibilitatea datelor: Toate datele care stau la baza studiului se află în lucrare.

Finanțarea: Această lucrare a fost finanțată de GRANT ALMAIDEA 2017 acordat de Universitatea din Bologna. Beneficiar: Francesca Patrignani.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Într-adevăr, datorită numeroaselor diferențe fiziologice de gen (inclusiv răspunsurile fiziologice la multe patologii), se așteaptă ca alimentele dietetice și probiotice să influențeze în mod diferit sănătatea bărbaților și femeilor, deși modularea microbilor lor simbiotici [18]. Până în ultimul deceniu, cercetările asupra femeilor au fost ignorate, iar rezultatele obținute de la bărbați au fost direcționate direct către femei din mai multe domenii medicale [21]. Cu toate acestea, unele studii și studii controlate randomizate dedicate sexului feminin, au demonstrat capacitatea probioticelor, utilizate ca suplimente orale sau vaginale, de a se recupera de la tulburarea glicemică la femeile gravide sănătoase, mastita infecțioasă, infecțiile bacteriene și Candida genito-urinare [7, 22-24 ]. Mai mult, unele date din literatura de specialitate au arătat adecvarea alimentelor funcționale pentru a preveni bolile de inimă în vârstele post-menopauză, pentru a îmbunătăți sănătatea pielii femeii și pentru a afecta pozitiv microbiota intestinală și vaginală a femeilor HIV pozitive [25-28].

Femeile de vârstă reproductivă sunt adesea supuse unor anomalii ale microbiotei vaginale, ducând la infecții ginecologice, cum ar fi candidoză vulvovaginală, vaginoză bacteriană, vaginită aerobă și boli cu transmitere sexuală [29]. Aceste tulburări interferează cu sănătatea reproducerii feminine, favorizând avortul, nașterea prematură, ruperea prematură a membranelor și corioamnionita. Datele din literatură au arătat că tratamentele bazate pe abordări convenționale nu au avut succes în tratarea acestor tulburări și că utilizarea probioticelor poate fi eficientă în restabilirea microbiotei vaginale normale dominate de lactobacili [30].

Materiale și metode

Condiții de cultură pentru L. crispatus și brânză

L. crispatus BC4, un izolat vaginal capabil să contrasteze Candida spp. și alți agenți patogeni ai tractului urogenital [31,33,36], au fost folosiți în acest studiu pentru producerea unei brânze de testare. Culturile peste noapte (37 ° C timp de 16 ore) de L. crispatus au fost obținute în bulionul de Man-Rogosa-Sharpe (MRS) (Oxoid, Basingstoke, Marea Britanie) în stare anaerobă folosind kitul de generare a gazului Oxoid. Celulele au fost recoltate prin centrifugare la 8.000 × g timp de 20 minute la 4 ° C. Peleta rezultată a fost spălată de două ori cu soluție salină (0,9% NaCI în apă distilată) și resuspendată în lapte comercial pentru inoculuri în mediu industrial. O cultură liofilizată comercială de Streptococcus thermophilus St 0,20 (Sacco S.R.L., Como, Italia) a fost utilizată ca starter pentru producția de brânză Squacquerone. Cultura a fost inoculată în lapte în condiții optime și în proporțiile indicate de producător.

Brânzeturi Squacquerone

Producția de brânzeturi Squacquerone (brânză de test suplimentată cu L. crispatus BC4 și brânză de control) a fost realizată într-o fabrică pilot la o fermă de lactate locală (Mambelli, Bertinoro, Italia). încălzit și menținut la 42 ° C și inoculat cu cultura inițială comercială de S. thermophilus (concentrație finală: 6 log CFU/ml). Pentru a obține brânza Squacquerone testată, s-a adăugat L. crispatus BC4 (concentrație finală: 6,8 log CFU/ml). După 40 de minute, celor două loturi li s-au adăugat NaCI (0,7%) și 37 ml de cheag (12000 U, 80% chimozină și 20% pepsină, Bellucci Modena, Italia). La douăzeci de minute după coagulare, cașul a fost tăiat și transferat în matrițe tradiționale. Brânzeturile au fost lăsate să se odihnească până la atingerea pH-ului 5,15 și depozitate la 4 ° C. După o zi, brânzeturile au fost ambalate într-o atmosferă modificată și depozitate la 4 ° C timp de 18 zile.

Analize microbiologice, pH-ul și activitatea apei

pH-ul și activitatea apei au fost măsurate prin diluarea a 10 g de brânză cu 10 ml de apă distilată. pH-ul a fost înregistrat utilizând un pH-metru Hanna Instruments 8519 (Incofar, Modena, Italia). Activitatea apei (Aw) a fost măsurată utilizând un Aqualab Series 4TE (Decagon Device, Inc. Pullman, WA, SUA).

Proteoliză, lipoliză, profiluri volatile

Brânza testată suplimentată cu L. crispatus BC4 și brânza martor (fără L. crispatus BC4) au fost supuse proteolizei, lipolizei și profilului volatil. Proteoliza celor două tipuri de brânză a fost monitorizată prin SDS-PAGE. Proteinele solubile la pH 4,6 au fost extrase din supernatantele celor două tipuri de brânză urmând metoda propusă de Kuchroo și Fox [44] în timp ce condițiile de funcționare adoptate sunt în conformitate cu Tofalo și colab. [45]. Extracția lipidelor de brânză și determinarea concentrațiilor de acid gras liber (FFA) au fost efectuate așa cum a fost descris de Vannini și colab. [46]. Principalii compuși volatili au fost monitorizați utilizând o tehnică GC/MS/SPME conform metodei propuse de Burns și colab. [47]. Compușii au fost identificați prin utilizarea bazelor de date disponibile ale spectrelor de masă (versiunea NIST 2005).

Analize de profil textural

Brânza testată suplimentată cu L. crispatus BC4 și brânza martor (fără L. crispatus BC4) au fost supuse unei analize texturale peste depozitul frigorific. Analizele de textură au fost efectuate după 1, 4, 6, 8 și 13 zile de depozitare frigorifică utilizând un analizor de textură TA DHI (Stable MicroSystem, Godalming, Marea Britanie) și conform metodei propuse de Patrignani și colab. [2].

Evaluarea organoleptică

Brânza testată suplimentată cu L. crispatus BC4 și brânza martor (fără L. crispatus BC4) au fost supuse unei evaluări senzoriale peste depozitul frigorific. Evaluarea senzorială a fost efectuată pe parcursul unui test de panou după 4 și 13 zile de depozitare la 4 ° C. Douăzeci și cinci de comisari instruiți au fost înscriși în cadrul angajaților fermei lactate locale Mambelli (Bertinoro, Italia) (5 comisari) și al Departamentului de Științe Agricole și Alimentare, Universitatea din Bologna, Campus Food Science, Cesena, Italia (20 de comisari). Campusul de Științe Alimentare, unde a fost organizat testul, este furnizat de laboratoare senzoriale certificate în conformitate cu cerințele regionale. Comitetul care a organizat testul a fost informat verbal cu privire la fabricarea produselor din brânză și la tulpinile utilizate în cercetare. Comitetul a fost format de Dr. Patrignani, Dr. Siroli și prof. Lanciotti. Participanții, după consimțământul oral pentru efectuarea testului, au gustat 20 g din fiecare probă servită la 15 ° C în condiții controlate conform Standardului 8589 (ISO, 1988), așa cum sugerează Gallardo-Escamilla și colab. [48]. Evaluatorii au evaluat culoarea brânzei, aroma, cremositatea, aromele neplăcute, amara și acceptarea generală, atribuind un scor variind de la 0 (scăzut sau slab) la 5 (ridicat sau foarte excelent).