تأثیر محلول روئی عاری از سلول Lactobacillus reuteri بر میزان رشد گونه توکسین‌زای قارچ Fusarium oxysporum در آزمایشگاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بهداشت خوراک دام، گروه مدیریت بهداشت دام، دانشکده دامپزشکی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.

2 استاد گروه مدیریت بهداشت دام، دانشکده دامپزشکی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.

چکیده

لاکتوباسیلوس روتری یک پروبیوتیک است که در حضور گلیسرول، روترین را که یک ماده ضد میکروب با طیف گسترده است تولید می‌کند. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثربخشی محلول روئی عاری از سلول لاکتوباسیلوس روتری بر رشد قارچ فوزاریوم اوکسیسپوروم انجام گرفت. بدین منظور، محلول روئی عاری از سلول باکتری، از سانتریفیوژ (rpm 8000 به مدت 15 دقیقه) کشت اورنایت باکتری لاکتوباسیلوس روتری در محیط با و بدون گلیسرول، تهیه شد. اثر مهاری آن با استفاده از دو روش: میکروتیترپلیت (مقادیر سریالی از 100 تا 25/6 میکرولیتر از دو نوع محلول روئی عاری از سلول؛ 10 میکرولیتر اسپور قارچ (spores/ml 106×2)؛ محیط PDB) و روش کشت در لوله (مقادیر 60 و 80 مایکرولیتر از دو نوع محلول روئی عاری از سلول؛10 میکرولیتر اسپور قارچ (spores/ml 106×2)؛ محیط SDB) بررسی شد. حداقل غلظت بازدارندگی و حداقل غلظت کشنده محلول روئی عاری از سلول حاصل از محیط کشت حاوی دو درصد گلیسرول، 60 میکرولیتر تعیین گردید. محلول روئی عاری از سلول حاصل از محیط کشت فاقد گلیسرول، اثر مهاری بر رشد قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم نشان نداد. با توجه به نتایج مطالعه حاضر محلول رویی عاری از سلول به‌دست آمده از محیط کشت لاکتوباسیلوس روتری حاوی دو درصدگلیسرول احتمالاً به دلیل حضور روترین، قادر به مهار رشد گونه توکسین‌زای فوزاریوم اکسیسپوروم بوده و می‌تواند به‌عنوان یک عامل کنترل‌کننده زیستی بالقوه علیه گونه‌های توکسین‌زای فوزاریوم، در صنایع خوراک دام و مواد غذایی، مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of cell-free supernatant of Lactobacillus reuteri on the growth rate of toxigenic Fusarium oxysporum in vitro

نویسندگان [English]

  • Maryam Rahimi-Kakolaki 1
  • Arash Omidi 2
1 Department of Animal Health Management, School of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Animal Health ManagementSchool of Veterinary Medicine, Shiraz UniversityShiraz 71441-69155IRAN
چکیده [English]

Lactobacillus reuteri is a probiotic bacteria thatproduces, a wide-range of antimicrobial substance, “reuterin” in the presence of glycerol. The present study was aimed to evaluate the efficacy of Lactobacillus reuteri against the growth of Fusarium oxysporum. So, the cell-free culture supernatant (CFCS) of Lactobacillus reuteri was prepared by centrifugation (8000 rpm for 15 min) of bacterial overnight culture, with and without 2% glycerol medium. Inhibition effects, evaluated by two methods: micro-well dilution (both of CFCSs: two-fold dilution series (100, … 6.25 µl); 10 µl fungal spore suspension (2×106 spores/ml); PDB medium) and Tube culture (both of CFCSs: (80, 60 µl); 10 µl fungal spore suspension (2×106 spores/ml); SDB medium).The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicidal concentration (MFC) of CFCS obtained from glycerol-medium, was determined as 60µl. The CFCS obtained from glycerol-free medium had no inhibitory effect on F.oxysprom growth. The results of the present study revealed that the CFCS of Lactobacillus reuteri obtained from medium with 2% glycerol, probably due to the presence of reuterin, is able to inhibit the growth of toxigenic Fusarium oxysporum and can be used in the feed and food industry as a potential bio-controller against toxigenic Fusarium species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fusarium
  • Glycerol
  • Lactic acid bacteria
  • Mycotoxin
  • Reuterin

مراجع

1- Bertero A, Moretti A, Spicer LJ, Caloni F. Fusarium molds and mycotoxins: Potential species-specific effects. Toxins. 2018; 10(6): 244.
2- Cortinovis C, Pizzo F, Spicer LJ, Caloni F. Fusarium mycotoxins: Effects on reproductive function in domestic animals—A review. Theriogenology. 2013; 80(6): 557-64.
3- Cserháti M, Kriszt B, Krifaton C, Szoboszlay S, Háhn J, Tóth S, et al. Mycotoxin-degradation profile of Rhodococcus strains. International journal of food microbiology. 2013; 166(1): 176-85.
4- Ji C, Fan Y, Zhao L. Review on biological degradation of mycotoxins. Animal Nutrition. 2016; 2(3): 127-33.
5- Taheur FB, Mansour C, Kouidhi B, Chaieb K. Use of lactic acid bacteria for the inhibition of Aspergillus flavus and Aspergillus carbonarius growth and mycotoxin production. Toxicon. 2019; 166: 15-23.
6- Kabak B, Dobson AD, Var Il. Strategies to prevent mycotoxin contamination of food and animal feed: a review. Critical reviews in food science and nutrition. 2006; 46(8): 593-619.
7- Nasrollahzadeh A, Khomeiri M. Application of lactic lacid bacteria to biological control of fungal spoilage in food; metabolites, mechanisms and health effects. Food Science and Technology. 2019; 16(92): 113-27.
8- Britton R. Lactobacillus reuteri. The Microbiota in Gastrointestinal Pathophysiology: Elsevier; 2017. p. 89-97.
9- Mu Q, Tavella V, Luo XMJFim. Role of Lactobacillus reuteri in Human Health and Diseases. 2018; 9: 757.
10- Cleusix V, Lacroix C, Vollenweider S, Le Blay G. Glycerol induces reuterin production and decreases Escherichia coli population in an in vitro model of colonic fermentation with immobilized human feces. FEMS microbiology ecology. 2008; 63(1): 56-64.
11- Talarico TL, Dobrogosz WJ. Chemical characterization of an antimicrobial substance produced by Lactobacillus reuteri. Antimicrobial agents and chemotherapy. 1989; 33(5): 674-9.
12- Jones SE, Versalovic JJBm. Probiotic Lactobacillus reuteri biofilms produce antimicrobial and anti-inflammatory factors. 2009; 9(1): 35.
13- Ganjali HR, abkhoo j, Dahmardeh E. Effect of extracts of Glycyrrhiza glabra, Cinnamomum zeylanicum and Ocimum basilicum on Fusarium graminearum control and expression of essential genes in zearalenone biosynthetic pathway. Biological Control of Pests and Plant Diseases. 2018; 7(1): 58-64.
14- Arqués JL, Fernández J, Gaya P, Nuñez M, Rodrı́guez E, Medina M. Antimicrobial activity of reuterin in combination with nisin against food-borne pathogens. International Journal of Food Microbiology. 2004; 95(2): 225-9.
15- Langa S, Martín-Cabrejas I, Montiel R, Landete J, Medina M, Arqués J. Combined antimicrobial activity of reuterin and diacetyl against foodborne pathogens. Journal of dairy science. 2014; 97(10): 6116-21.
16- Schaefer L, Auchtung TA, Hermans KE, Whitehead D, Borhan B, Britton RAJM. The antimicrobial compound reuterin (3-hydroxypropionaldehyde) induces oxidative stress via interaction with thiol groups. 2010; 156(6): 1589-99.
17- Heller KJ. Probiotic bacteria in fermented foods: product characteristics and starter organisms. The American journal of clinical nutrition. 2001; 73(2): 374s-9s.
18- Schillinger U, Villarreal JV. Inhibition of Penicillium nordicum in MRS medium by lactic acid bacteria isolated from foods. Food control. 2010; 21(2): 107-11.
19- Lavermicocca P, Valerio F, Evidente A, Lazzaroni S, Corsetti A, Gobbetti M. Purification and characterization of novel antifungal compounds from the sourdough Lactobacillus plantarum strain 21B. Appl Environ Microbiol. 2000; 66(9): 4084-90.
20- Jørgensen MR, Kragelund C, Jensen PØ, Keller MK, Twetman S. Probiotic Lactobacillus reuteri has antifungal effects on oral Candida species in vitro. Journal of oral microbiology. 2017; 9(1): 1274582.
21- Spinler JK, Taweechotipatr M, Rognerud CL, Ou CN, Tumwasorn S, Versalovic JJA. Human-derived probiotic Lactobacillus reuteri demonstrate antimicrobial activities targeting diverse enteric bacterial pathogens. 2008; 14(3): 166-71.
22- Perczak A, Goliński P, Bryła M, Waśkiewicz A. The efficiency of lactic acid bacteria against pathogenic fungi and mycotoxins. Archives of Industrial Hygiene and Toxicology. 2018; 69(1): 32-45.
23- Schmidt M, Lynch KM, Zannini E, Arendt EK. Fundamental study on the improvement of the antifungal activity of Lactobacillus reuteri R29 through increased production of phenyllactic acid and reuterin. Food Control. 2018; 88: 139-48.
24- Cortés-Zavaleta O, López-Malo A, Hernández-Mendoza A, García H. Antifungal activity of lactobacilli and its relationship with 3-phenyllactic acid production. International journal of food microbiology. 2014; 173: 30-5.
 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 05 تیر 1399
  • تاریخ بازنگری: 18 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 05 مهر 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار