Διερεύνηση της δυνατότητας εμπλουτισμού των λιπαρών του γάλακτος με βακτηριοσίνες ενεργές έναντι αλλοιωγόνων και παθογόνων μικροοργανισμών των τροφίμων

Abstract

Οι βακτηριοσίνες είναι πρωτεϊνικής φύσεως ουσίες με αντιμικροβιακή δράση, παράγονται από βακτήρια και σκοτώνουν ή περιορίζουν την ανάπτυξη άλλων μικροοργανισμών. Οι βακτηριοσίνες παράγονται και από τα οξυγαλακτικά βακτήρια, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στα τρόφιμα ζύμωσης, και έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον λόγω του ασφαλούς χαρακτήρα που παρουσιάζουν τα παραγωγά στελέχη τους. Η Νισίνη για παράδειγμα, η οποία χρησιμοποιείται στα τρόφιμα σαν πρόσθετο πάνω από 50 χρόνια, είναι μια βακτηριοσίνη με παραγωγό στέλεχος τον Lactococcus lactis. Η νισίνη παρουσιάζει ένα ευρύ αντιμικροβιακό φάσμα, είναι δραστική έναντι αρκετών αλλοιώσεων των τροφίμων και των τροφογενών παθογόνων βακτηρίων. Ένα άλλο παράδειγμα αποτελεί η Μασεδοσίνη, βακτηριοσίνη η οποία παράγεται από το στέλεχος Streptococcus macedonicus ACA-DC 198. Η Μασεδοσίνη έχει αποδειχθεί ως ένας ισχυρός αντικλωστριδιακός παράγοντας. Η άμεση προσθήκη βακτηριοσινών σε τρόφιμα δεν είναι πάντα μια απλή διαδικασία, καθώς οι βακτηριοσίνες είναι ευαίσθητες στα πρωτεολυτικά ένζυμα που περιέχονται στα τρόφιμα. Στην παρούσα μελέτη, ως στόχο είχαμε την παρασκευή βιοσυμβατών μικρογαλακτωμάτων εμπλουτισμένων με Νισίνη και Μασεδοσίνη προκειμένου να μελετηθούν ως το μέσο παράδοσης της βακτηριοσίνης στα τρόφιμα. Για το σκοπό αυτό, τα φυτικά έλαια όπως ελαιόλαδο, σογιέλαιο και ηλιέλαιο, και αιθέρια έλαια όπως το λιμονένιο χρησιμοποιήθηκαν σαν συνεχή φάση των μικρογαλακτωμάτων. Επιφανειοενεργά μπορεί να είναι φωσφολιπίδια όπως η λεκιθίνη, χρησιμοποιήθηκαν επίσης αλκοόλες προκειμένου να διευκολυνθεί η γαλακτωματοποίηση του φυτικού ελαίου. Η συμπεριφορά των συστημάτων περιγράφηκε από τα ψευδοτριγωνικά διαγράμματα στους 2 5 C. Οι μετρήσεις του μεγέθους των σωματιδίων πραγματοποιήθηκαν με την Δυναμική Σκέδαση Φωτός (DLS). Με την τεχνική του EPR μελεττήθηκε μεμβρανική μονοστοιβάδα που σχηματίζεται από τα επιφανειονεργά όσο αφορά τη ρευστότητα Τέλος, η αποτελεσματικότητα των βιοσυμβατών μικρογαλακτωμάτων εξετάσθηκε ως προς αντιμικροβιακή δραστικότητα τους.

Bacteriocins are antimicrobial peptides or proteins produced by bacteria that kill or inhibit the growth of other bacteria. Bacteriocins produced by lactic acid bacteria used in food fermentations have attracted much attention due to the safe nature of the producer strains. For example, nisin is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis that has been used as a food preservative for over 50 years now. In contrast to most bacteriocins, nisin has a relatively broad antimicrobial spectrum being active against several food spoilage and food borne pathogenic bacteria. Another example is macedocin, a bacteriocin produced by Streptococcus macedonicus that has been shown to be a particularly potent anti-clostridial agent. The direct addition of purified or semi-purified preparations of bacteriocins in complex food matrices is not always a straightforward procedure. Bacteriocins are frequently sequestered by a variety of food ingredients and they are prone to proteolytic degradation. In this study, we aim to produce food grade microemulsions enriched with nisin or macedocin in order to be tested as the delivery medium of the bacteriocin in foods. In order to assure a long term stability of the ingredient it should be preferably located into the dispersed phase, whereas the continuous one could act as protective “buffer” area, in which various necessary additives could also be present. For this purpose, vegetable oils like olive oil and essential oils like limonene were examined as the continuous oil phase of the microemulsions. Food grade surfactants can be either natural phospholipids, such as lecithin or polyoxyethylene sorbitan esters. Food grade alcohols were also used in some systems to facilitate emulsification of the vegetable oil. The phase behaviour of these systems was described by pseudo-ternary phase diagrams, which were determined at 25 C. The effect of the presence of bacteriocins on the extent of the monophasic region was also examined. Particle size measurements of the bacteriocin containing microemulsions were performed using Dynamic Light Scattering (DLS) to ensure the formation of aqueous droplets at the nanoscale. Finally, the efficacy of the microemulsions enriched in bacteriocins to exert antimicrobial activity is tested by (WDA).