Συμπεριφορά παθογόνων μικροοργανισμών σε συνθήκες οξύτητας και αλατότητας περιβάλλοντος ζυμουμένων προϊόντων

Abstract

Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι ο προσδιορισμός του πρωτεϊνικού περιεχομένου των κυττάρων τεσσάρων στελεχών τροφιμογενών παθογόνων βακτηρίων (Escherichia coli ATCC 25922, Listeria monocytogenes LQC 15015, Salmonella enterica serovar Typhimurium LQC 15100 και Yersinia enterocolitica CITY 650) τα οποία έχουν υποστεί προσαρμογή σε συνθήκες ήπια όξινης καταπόνησης. Παράλληλα η παρούσα μελέτη πραγματεύεται τη διερεύνηση της επίδρασης των προαναφερθέντων συνθηκών ήπιας όξινης προσαρμογής επί της φυσιολογίας των κυττάρων των μικροοργανισμών σε συνθήκες όξινης καταπόνησης. Προκειμένου για τον προσδιορισμό του πρωτεϊνικού περιεχομένου των κυττάρων των τεσσάρων μικροοργανισμών, αρχικά απομονώνονται οι πρωτεΐνες των αντίστοιχων κυτταρικών καλλιεργειών ενώ έπεται ηλεκτροφόρηση δύο διαστάσεων (2-D PAGE), η οποία οδηγεί στην αποτύπωση της πρωτεϊνικής σύστασης του μικροοργανισμού επάνω σε πηκτή πολυακρυλαμιδίου, διαμορφώνοντας ένα «πρωτεϊνικό χάρτη» των συνθηκών προσαρμογής και μη. Όσον αφορά στη διερεύνηση της επίδρασης των συνθηκών ήπιας όξινης καταπόνησης, στη φυσιολογία των κυττάρων των μικροοργανισμών και στην εν γένει ανθεκτικότητά τους, πραγματοποιήθηκε έκθεση τους σε διάφορες τιμές pH (4 έως 7) και ενεργότητας νερού (aw από 0.942 έως 0.977). Αυτό επιτυγχάνεται με προσδιορισμό της ανάπτυξης των μικροοργανισμών με χρήση των λεγόμενων microplates και της μεθόδου της οπτικής πυκνότητας (Optical Density - O.D.) στα 620 nm. Από τη σύγκριση της ανάπτυξης σε υποστρώματα με διαφορετικούς συνδυασμούς pH-aw, κατόπιν επίδρασης συνθηκών ήπιας όξινης προσαρμογής αλλά και μη επίδρασης, προκύπτει οτι μεταξύ όλων των μικροβιακών στελεχών που μελετήθηκαν μόνο το στέλεχος Listeria monocytogenes LQC 15015 κατάφερε να αυξήσει την οξεοανθεκτικότητα και την ωσμοανθεκτικότητά του μετά την επίδραση των συνθηκών προσαρμογής.

Aim of present study is the determination of the protein content of cells of four foodborne pathogen bacterial strains (Escherichia coli ATCC 25922, Listeria monocytogenes LQC 15015, Salmonella enterica serovar Typhimurium LQC 15100 and Yersinia enterocolitica CITY 650) which have been subjected to adaptation in mild acidic conditions. At the same time the present study deals with the investigation of the effect of aforementioned conditions of mild acidic adaptation, on the physiology of microorganisms’ cells in acidic conditions. With regard to the determination of protein content of cells of four microorganisms, proteins are initially isolated from the corresponding cellular cultures while two dimensions polyacrylamide gel electrophoresis (2-D PAGE) is the method used, leading to the imprinting of protein content of microorganisms on polyacrylamide gel, creating the form of a “protein map” specific for each condition (adapted or not adapted cultures). With regard to the investigation of the effect of mild acidic conditions on the physiology of microorganisms’ cells and on the induction of acid resistance, exposure to various pH (4 up to 7) and water activity (aw from 0.942 to 0.977) values were performed. This is achieved with determination of growth of microorganisms with the use of both microplates and method of optical density (Optical Density - O.D.) in 620 nm wavelength. Whether adaptation to mild acidic conditions has been applied or not, from the comparison of growth in substrates with different pH – aw combinations it can be concluded that among all four tested strains only Listeria monocytogenes LQC 15015 was able to increase its acid tolerance and osmotolerance after application of the aforementioned mild acidic conditions.