TY - JOUR ID - TI - The effect of mild Pulsed Electric Field (PEF) conditions on acid tolerance, bile tolerance, growth and protease activity of the Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12. تأثيرٍ المجال الكهربائي النابض المعتدل على تحمل كل من الحموضة والصفراء وكذلك النمو وفعالية انزيم البروتييز لبكترياLactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12. AU - Najim Hadi Najim نجم هادي نجم PY - 2011 VL - 35 IS - 1 SP - 60 EP - 70 JO - The Iraqi Journal of Veterinary Medicine المجلة الطبية البيطرية العراقية SN - 16095693 24107409 AB - Pulsed electric field (PEF) processing involves the application of pulses of voltage for less than one second to fluid products placed between two electrodes. So this study was conducted for the quantitative assessments of mild PEF conditions on acid tolerance, growth, bile tolerance and protease activity of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12. The control and PEF treated samples were prepared by inoculating 10 ml of freshly thawed culture of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12 into 990 ml of sterile 0.1% (wt/v) peptone water and treated in a pilot plant PEF system (OSU-4M). The treatments were positive square unipolar pulse width of 3 µs, pulse period of 0.5 second, voltage of 1 kV/cm, delay time of 20 µs and flow rate of 60 ml/min at 40.5°C. The control was passed through the PEF system (60 ml/min) without receiving any pulsed electric field condition. The acid tolerance was determined every 30 minutes for 120 minutes of incubation in acidified MRS broth at pH 2. Growth was determined hourly for 25 hours of incubation at 37°C in MRS broth. The bile tolerance was determined hourly for 16 hours of incubation in MRS-Thio broth . Samples were plated in duplicates using pH modified Lactobacilli MRS agar. The petriplates were incubated anaerobically at 43C for 72 hours. Protease activity was determined by o-phthaldialdehyde (OPA) UV- spectrophotometric assay at 0, 12, 24, 36 and 48 hours of incubation of conducted. inoculated skim milk at 40°C. Three replications were The control. The stationary phase of the bacterium was between hours 10 and 18. Moreover significant experimental design was repeated measurements on complete randomized block, Replications were the blocks. Data were analyzed using Proc Mixed model of Statistical Analysis System (SAS).The viability of the control Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12 was lost after 30 minutes of incubation in acidified MRS broth (pH 2), whereas, the bacterium subjected to mild PEF treatment was acid tolerant until the end of 120 minutes of incubation. Mild PEF significantly improved acid tolerance of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12. and the growth reached the logarithmic phase an hour earlier than the decrease in bile tolerance was also recorded.. Mild PEF treatment significantly (P<0.0001) enhanced the protease activity of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12 compared to the control.

تتضمن عملية المجال الكهربائي النابض توجيه موجات كهربائية نابضة ، وبجهد كهربائي معين لمدة زمنية اقل من ثانية على المنتجات الغذائية السائلة اثناء مرورها بين قطبين . ان تأثير المجال الكهربائي النابض المعتدل على خصائص المعزز الحيوي لهذه البكتريا النافعة غير مفهوم بشكل جيد ؛ لذلك كان الهدف من هذه الدراسة تحديد مدى تأثير المجال الكهربائي النابض المعتدل في قابلية تحمل بكتريا Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus LB-12.لكل من الحموضة واملاح الصفراء وكذلك نموها وفعالية انزيم البروتييز لها . حضرت نماذج كل من السيطرة والاخرى المعالجة بالمجال الكهربائي النابض بزرع 10 مل من المستنبت الذائب لهذه البكتريا في 990 مل من( 0.1 % ) مرق الببتون المعقم وامرارها داخل منظومة المجال الكهربائي النابض ( OSU- 4M ) . تضمنت المعالجة تسليط مجال كهربائي نابض معتدل بسعة 3 مايكرو ثانية ( عرض النبضة ) من نوع احادي القطب الموجب ، ولمدة نبضية 0.5 ثانية وبجهد كهربائي 1 كيلو فولت / سم ، وكانت سرعة جريان مرق الببتون الملقح بالبكتريا لكل من نماذج السيطرة والاخرى المعالجة بالمجال الكهربائي هي 60 مل / دقيقة عند درجة حرارة 40.5 مْ . مررت نماذج السيطرة داخل منظومة المجال الكهربائي النابض وبدون توجيه اي جهد كهربائي عليها . حدد مدى تحمل هذه البكتريا للوسط الحامضي ( pH 2 ) بزرعها كل 30 دقيقة ، ولمدة 120 دقيقة من حضنها في مرق MRS الحامضي . عـُيـّن نمو هذه البكتريا بعد كل ساعة ولمدة 25 ساعة من حضنها في مرق MRS عند درجة حرارة 37 مْ . حدد مدى تحمل هذه البكتريا لاملاح الصفراء بزرعها كل ساعة ، ولمدة 16 ساعة من حضنها في مرق (MRS- Thio broth ) الذي زود بكل من املاح الصفراء بنسبة 0.3 % ، وثايوكلايكوليت الصوديوم بنسبة 0.2 % . زرعت كافة النماذج اعلاه باطباق مزدوجة لكل تخفيف وباستعمال Lactobacilli MRS agar المحوره وحضنت في جو لاهوائي عند درجة 43 مْ ولمــــــــــــــــدة 72 ساعة .عينت فعالية انزيم البروتييز لهذه البكتريا بطريقة 0 - phthaldialdehyde للتحليل الطيفي بعد مرور , 24, 12 , 0 36 و 48 ساعة من حضنهـــــــــــا في الحليب الفرز عند درجـــــــة حرارة 40 مْ . كررت كافـــــــــة المعامـــــــلات اعـــــــــلاه لثلاث مرات لكــــــــل تجربــــــــــــة و حللت النتائج احصائيـــــــــــــا باستخدام Proc mixed model of statistical analysis system (SAS). فقدت هذه البكتريا فعاليتها للنمو في نماذج السيطرة بعد مرور 30 دقيقة من حضنها في مرق MRS الحامضي بينما لم تفقد النماذج التي تعرضت للمجال الكهربائي النابض المعتدل فعاليتها وحيويتها في الوسط نفسه حتى بعد مرور 120 دقيقة من حضنها في مرق MRSالحامضي . شارك المجال الكهربائي النابض المعتدل وبصورة معنوية في تحسين قابلية هذه البكتريا لتحمل الوسط الحامضي . وصلت البكتريا في النماذج التي عوملت بموجات المجال الكهربائي النابض المعتدل الى الطور اللوغارتمي بساعة مبكرة مقارنـــــة بمثيلتها لنماذج السيطرة. ظهر الطور الثابت للنمو بعـــــد مرور 10 ساعات واستمر الى 18 ساعة من حضنها في مرق MRS . انخفضت قدرة هذة البكتريا لتحمل املاح الصفراء وبصورة معنوية عندما تعرضت النماذج لموجات المجال الكهربائي النابض المعتدل. لقد عزز المجال الكهربائي النابض المعتدل في تحسين فعالية انزيم البروتييز لهذه البكتريا مقارنة بمثيلتها لنماذج السيطرة نستنتج من دراستنا هذه بان المجال الكهربائي النابض المعتدل قد اسهم وبصورة معنويه في تحسين نمو هذه البكتريا وفي قدرتها على تحمل الوسط الحامضي وتنشيط فعالية انزيم البروتييز لها . ER -