Characteristics of the metabolite complex produced L.reuteri LR1

封面

如何引用文章

全文:

详细

Introduction: Lactic acid microorganisms have valuable biotechnological and probiotic properties. Probiotic properties are often mediated by biologically active metabolites produced by these microorganisms. The ability of lactic acid microorganisms to produce biologically active compounds has received special attention in recent years, as their positive effect on the human body has been determined. However, there is a huge knowledge gap regarding the composition of metabolite complexes that requires study to ensure their safe use.Purpose: The current study of the metabolite complex produced by L. reuteri LR1, obtained by cultivating the strain in the MRS broth nutrient medium at a temperature of (37±1)ºС for 24 hours.Materials and Methods: The object of research was a cell-free supernatant (metabolite complex) obtained by cultivating the Lactobacillus reuteri LR1 strain from the collection of the Federal State Scientific Institution “VNIMI”. The antimicrobial activity of MK L. reuteri LR1 against E. coli ATCC 25922, S. aureus ATCC 6538, S. typhimurium ATCC 14028 was determined by the agar diffusion method. The antioxidant activity of the samples was determined using the ORAC fluorescence method. The content of organic and amino acids in LA was determined by capillary electrophoresis. Identification of secondary metabolites present in MK was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).Results: The biological activity of MK produced by L. reuteri LR1 was determined. The composition of the cell-free metabolite complex secreted by L.reuteri LR1 during cultivation in the MRS broth nutrient medium at a temperature of 37°C for 24 hours was characterized. The presence of amino acids and organic acids in LA was confirmed and their content was determined. In addition, secondary metabolites present in MK have been identified, some of them have confirmed biological activity.Conclusion: The results obtained may be useful for predicting the probiotic potential of MK, however, it is necessary to determine the likely correlation between the composition of MK and its beneficial properties, which will allow us to identify new possibilities for the use of MK produced by probiotic microorganisms.

作者简介

Anna Begunova

All-Russian Dairy Research Institute

编辑信件的主要联系方式.
Email: abegunova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5360-8955
SPIN 代码: 1155-4050

Nikolay Zhizhin

All-Russian Dairy Research Institute

Email: n_zhizhin@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-1522-3798
SPIN 代码: 6266-0794

参考

  1. Бегунова, А. В., Жижин Н. А. (2023) Оценка углеводного профиля метаболитного комплекса Lacticaseibacillus rhamnosus F. Пищевая промышленность, 2, 11-14.
  2. Бегунова, А. В., Савинова, О. С., Моисеенко, К. В., Глазунова, О. А., Рожкова, И. В., & Фёдорова, Т. В. (2021). Характеристика и функциональные свойства лактобацилл, выделенных из кефирных грибков. Прикладная биохимия и микробиология, 57(4), 362-373.
  3. Соколова, О. В., & Федотова, О. Б. (2015). О возможностях обогащения поликомпонентных кисломолочных продуктов витаминами и аминокислотами в нативной форме. В Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова (No. 1, pp. 430-432). Федеральный научный центр пищевых систем им. ВМ Горбатова РАН
  4. Abrahamsson, T. R., Sinkiewicz, G., Jakobsson, T., Fredrikson, M., & Björkstén, B. (2009). Probiotic lactobacilli in breast milk and infant stool in relation to oral intake during the first year of life. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition, 49(3), 349-354
  5. Agarkova, Y., Fedotova, O., & Chilikin, A. (2021, March). The prospect of using natural psychobitics in dairy products to stabilize the diet. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (vol. 677, No. 3, p. 032051). IOP Publishing
  6. Alberdi-Cedeño, J., Ibargoitia, M. L., & Guillén, M. D. (2017). Bioactive compounds detected for the first time in corn oil: Cyclic dipeptides and other nitrogenated compounds. Journal of Food Composition and Analysis, 62, 197-204.
  7. Ang, L. Y. E., Too, H. K. I., Tan, E. L., Chow, T. K. V., Shek, P. C. L., Tham, E., & Alonso, S. (2016). Antiviral activity of Lactobacillus reuteri Protectis against Coxsackievirus A and Enterovirus 71 infection in human skeletal muscle and colon cell lines. Virology journal, 13, 1-12
  8. Axel, C., Brosnan, B., Zannini, E., Peyer, L. C., Furey, A., Coffey, A., & Arendt, E. K. (2016). Antifungal activities of three different Lactobacillus species and their production of antifungal carboxylic acids in wheat sourdough. Applied Microbiology and Biotechnology, 100, 1701-1711
  9. Barros, C. P., Guimaraes, J. T., Esmerino, E. A., Duarte, M. C. K., Silva, M. C., Silva, R., ... & Cruz, A. G. (2020). Paraprobiotics and postbiotics: Concepts and potential applications in dairy products. Current Opinion in Food Science, 32, 1-8. 2020
  10. Chang, H. M., Foo, H. L., Loh, T. C., Lim, E. T. C., & Abdul Mutalib, N. E. (2021). Comparative studies of inhibitory and antioxidant activities, and organic acids compositions of postbiotics produced by probiotic Lactiplantibacillus plantarum strains isolated from Malaysian foods. Frontiers in Veterinary Science, 7, 602280
  11. Greifová, G., Májeková, H., Greif, G., Body, P., Greifová, M., & Dubničková, M. (2017). Analysis of antimicrobial and immunomodulatory substances produced by heterofermentative Lactobacillus reuteri. Folia Microbiologica, 62, 515-524
  12. Guimarães, J. T., Balthazar, C. F., Silva, R., Rocha, R. S., Graça, J. S., Esmerino, E. A., ... & Cruz, A. G. (2020). Impact of probiotics and prebiotics on food texture. Current Opinion in Food Science, 33, 38-44.
  13. Hamadah, K. H. G. G. D., Holmes, H., Barker, G. B., Hartman, G. C., & Parke, D. V. W. (1972). Effect of electric convulsion therapy on urinary excretion of 3′, 5′ cyclic adenosine monophosphate. Br Med J, 3(5824), 439-441
  14. Horlacher, N., Oey, I., & Agyei, D. (2023). Learning from tradition: Health-promoting potential of traditional lactic acid fermentation to drive innovation in fermented plant-based dairy alternatives. Fermentation, 9(5), 452
  15. Kaneuchi, C., Seki, M., & Komagata, K. (1988). Production of succinic acid from citric acid and related acids by Lactobacillus strains. Applied and Environmental Microbiology, 54(12), 3053-3056
  16. Mora-Villalobos, J. A., Montero-Zamora, J., Barboza, N., Rojas-Garbanzo, C., Usaga, J., Redondo-Solano, M., ... & López-Gómez, J. P. (2020). Multi-product lactic acid bacteria fermentations: A review. Fermentation, 6(1), 23.
  17. Maccelli, A., Carradori, S., Puca, V., Sisto, F., Lanuti, P., Crestoni, M. E., ... & Grande, R. (2020). Correlation between the antimicrobial activity and metabolic profiles of cell free supernatants and membrane vesicles produced by Lactobacillus reuteri DSM 17938. Microorganisms, 8(11), 1653
  18. Moradi, M., Kousheh, S. A., Almasi, H., Alizadeh, A., Guimarães, J. T., Yılmaz, N., & Lotfi, A. (2020). Postbiotics produced by lactic acid bacteria: The next frontier in food safety. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19(6), 3390-3415.
  19. Moradi, M., Mardani, K., & Tajik, H. (2019). Characterization and application of postbiotics of Lactobacillus spp. on Listeria monocytogenes in vitro and in food models. LWT, 111, 457-464
  20. Mu, Q., Tavella, V. J., & Luo, X. M. (2018). Role of Lactobacillus reuteri in human health and diseases. Front Microbiol, 9, 757.
  21. Nataraj, B. H., Ali, S. A., Behare, P. V., & Yadav, H. (2020). Postbiotics-parabiotics: The new horizons in microbial biotherapy and functional foods. Microbial Сell Аactories, 19(1), 1-22
  22. Rozhkova, I. V., Yurova, E. A., & Leonova, V. A. (2023). evaluation of the amino acid composition and content of organic acids of complex postbiotic substances obtained on the basis of metabolites of probiotic bacteria Lacticaseibacillus paracasei ABK and Lactobacillus helveticus H9. Fermentation, 9(5), 460
  23. Rul, F., Béra-Maillet, C., Champomier-Vergès, M. C., El-Mecherfi, K. E., Foligné, B., Michalski, M. C., ... & Savary-Auzeloux, I. (2022). Underlying evidence for the health benefits of fermented foods in humans. Food & Function, 13(9), 4804-4824.
  24. Suissa, R., Oved, R., Jankelowitz, G., Turjeman, S., Koren, O., & Kolodkin-Gal, I. (2022). Molecular genetics for probiotic engineering: Dissecting lactic acid bacteria. Trends in Microbiology, 30(3), 293-306.
  25. Thomas, C. M., Saulnier, D. M., Spinler, J. K., Hemarajata, P., Gao, C., Jones, S. E., ... & Versalovic, J. (2016). FolC2‐mediated folate metabolism contributes to suppression of inflammation by probiotic Lactobacillus reuteri. Microbiologyopen, 5(5), 802-818].
  26. Torkova, A., Koroleva, O., Khrameeva, E., Fedorova, T., & Tsentalovich, M. (2015). Structure-functional study of tyrosine and methionine dipeptides: An approach to antioxidant activity prediction. International Journal of Molecular Sciences, 16(10), 25353-25376.
  27. Yang, K. M., Kim, J. S., Kim, H. S., Kim, Y. Y., Oh, J. K., Jung, H. W., ... & Bae, K. H. (2021). Lactobacillus reuteri AN417 cell-free culture supernatant as a novel antibacterial agent targeting oral pathogenic bacteria. Scientific Reports, 11(1), 1631.
  28. Zalán, Z., Hudáček, J., Štětina, J., Chumchalová, J., & Halász, A. (2010). Production of organic acids by Lactobacillus strains in three different media. European Food Research and Technology, 230, 395-404.
  29. Żółkiewicz, J., Marzec, A., Ruszczyński, M., & Feleszko, W. (2020). Postbiotics - a step beyond pre-and probiotics. Nutrients, 12(8), 2189.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».