Published May 12, 2015 | Version v1
Publication Open

Potent antagonistic activity of Egyptian Lactobacillus plantarum against multiresistant and virulent food-associated pathogens

  • 1. Tanta University
  • 2. Al Azhar University

Description

Recent years have shown a growing interest to replace the administration of antibiotics with the application of probiotics. The aim of our investigation was to screen for promising strains with broad antimicrobial activity and also more resistant to the challenges met in the gastrointestinal tract. In our study, only 32 out of 50 (64%) probiotic isolates showed antagonistic activity against certain major extensively and pandrug-resistant Gram-positive and -negative food-borne pathogens. Fifteen L. plantarum isolates had a broad antibacterial spectrum. Among these isolates, only five presented potent antibacterial activity relative to previous studies. The recorded inhibition zone diameter ranged from 25 to 44 mm. Pronounced cell-free supernatant activities (6400-25,600 AU/ml) were commonly detected at the end of the logarithmic phase at 37°C. A marked increase in the range of activity (12,800-51,200 AU/ml) was recorded after the addition of 0.9% Na Cl to the media. Moreover, subjecting these isolates to different stressors, including high temperature, low pH, and different concentrations of bile and Na Cl, revealed different responses, and only two out of the five L. plantarum isolates showed marked resistance to all of the stress factors. Accordingly, this study highlights the intense and broad antagonistic activity induced by L. plantarum against various food associated pathogens, and their ability to resist different stressors suggests that they can be used in the food and pharmaceutical industry.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أظهرت السنوات الأخيرة اهتمامًا متزايدًا باستبدال إعطاء المضادات الحيوية بتطبيق البروبيوتيك. كان الهدف من تحقيقنا هو فحص السلالات الواعدة ذات النشاط المضاد للميكروبات الواسع وأيضًا الأكثر مقاومة للتحديات التي تواجه الجهاز الهضمي. في دراستنا، أظهرت 32 فقط من أصل 50 (64 ٪) عزلات بروبيوتيك نشاطًا عدائيًا ضد بعض مسببات الأمراض الرئيسية إيجابية الجرام والسلبية التي تنقلها الأغذية على نطاق واسع والمقاومة للأدوية. كان لخمسة عشر ل. عزلات أخمصية طيف واسع مضاد للبكتيريا. من بين هذه العزلات، قدمت خمسة فقط نشاطًا قويًا مضادًا للبكتيريا مقارنة بالدراسات السابقة. تراوح قطر منطقة التثبيط المسجلة من 25 إلى 44 مم. تم اكتشاف الأنشطة الطافية الخالية من الخلايا (6400-25,600 وحدة فلكية/مل) بشكل شائع في نهاية المرحلة اللوغاريتمية عند 37 درجة مئوية. وسجلت زيادة ملحوظة في نطاق النشاط (12،800-51،200 وحدة فلكية/مل) بعد إضافة 0.9 ٪ من الصوديوم إلى الوسائط. علاوة على ذلك، فإن إخضاع هذه العزلات لضغوط مختلفة، بما في ذلك ارتفاع درجة الحرارة، وانخفاض درجة الحموضة، وتركيزات مختلفة من الصفراء و Na Cl، كشف عن استجابات مختلفة، وأظهر اثنان فقط من أصل خمسة L. عزلات أخمصية مقاومة ملحوظة لجميع عوامل الإجهاد. وفقًا لذلك، تسلط هذه الدراسة الضوء على النشاط العدائي المكثف والواسع النطاق الذي يسببه L. plantarum ضد مختلف مسببات الأمراض المرتبطة بالأغذية، وقدرتها على مقاومة الضغوطات المختلفة تشير إلى أنه يمكن استخدامها في صناعة الأغذية والأدوية.

Translated Description (French)

Ces dernières années ont montré un intérêt croissant pour remplacer l'administration d'antibiotiques par l'application de probiotiques. L'objectif de notre étude était de rechercher des souches prometteuses ayant une large activité antimicrobienne et également plus résistantes aux défis rencontrés dans le tractus gastro-intestinal. Dans notre étude, seulement 32 des 50 (64 %) isolats probiotiques ont montré une activité antagoniste contre certains agents pathogènes majeurs à Gram positif et -négatif d'origine alimentaire, largement et résistants aux médicaments. Quinze isolats de L. plantarum présentaient un large spectre antibactérien. Parmi ces isolats, seuls cinq présentaient une activité antibactérienne puissante par rapport aux études précédentes. Le diamètre de la zone d'inhibition enregistrée variait de 25 à 44 mm. Des activités surnageantes acellulaires prononcées (6400-25 600 UA/ml) ont été couramment détectées à la fin de la phase logarithmique à 37°C. Une augmentation marquée de la gamme d'activité (12 800-51 200 UA/ml) a été enregistrée après l'ajout de 0,9 % de NaCl dans le milieu. De plus, le fait de soumettre ces isolats à différents facteurs de stress, y compris une température élevée, un pH faible et des concentrations différentes de bile et de Na Cl, a révélé des réponses différentes, et seulement deux des cinq isolats de L. plantarum ont montré une résistance marquée à tous les facteurs de stress. En conséquence, cette étude met en évidence l'activité antagoniste intense et large induite par L. plantarum contre divers agents pathogènes associés aux aliments, et leur capacité à résister à différents facteurs de stress suggère qu'ils peuvent être utilisés dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique.

Translated Description (Spanish)

Los últimos años han mostrado un creciente interés por sustituir la administración de antibióticos por la aplicación de probióticos. El objetivo de nuestra investigación fue detectar cepas prometedoras con amplia actividad antimicrobiana y también más resistentes a los desafíos encontrados en el tracto gastrointestinal. En nuestro estudio, solo 32 de 50 (64%) aislados probióticos mostraron actividad antagonista contra ciertos patógenos Gram-positivos y -negativos transmitidos por los alimentos importantes y ampliamente resistentes a los pandrug. Quince aislados de L. plantarum tenían un amplio espectro antibacteriano. Entre estos aislados, solo cinco presentaron una potente actividad antibacteriana en relación con estudios anteriores. El diámetro de la zona de inhibición registrada varió de 25 a 44 mm. Las actividades de sobrenadante libre de células pronunciadas (6400-25,600 AU/ml) se detectaron comúnmente al final de la fase logarítmica a 37°C. Se registró un marcado aumento en el rango de actividad (12,800-51,200 AU/ml) después de la adición de Na Cl al 0.9% al medio. Además, someter estos aislados a diferentes factores estresantes, incluyendo alta temperatura, bajo pH y diferentes concentraciones de bilis y Na Cl, reveló diferentes respuestas, y solo dos de los cinco aislados de L. plantarum mostraron una marcada resistencia a todos los factores de estrés. En consecuencia, este estudio destaca la intensa y amplia actividad antagonista inducida por L. plantarum contra diversos patógenos asociados a los alimentos, y su capacidad para resistir diferentes factores estresantes sugiere que pueden usarse en la industria alimentaria y farmacéutica.

Files

pdf.pdf

Files (2.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9b205ed959e5af4d21c58452a189aefc
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نشاط مضاد قوي للعصية اللبنية الأخمصية المصرية ضد مسببات الأمراض المرتبطة بالأغذية متعددة المقاومة والخبيثة
Translated title (French)
Activité antagoniste puissante de Lactobacillus plantarum égyptien contre les agents pathogènes multirésistants et virulents associés aux aliments
Translated title (Spanish)
Potente actividad antagonista del Lactobacillus plantarum egipcio contra patógenos multirresistentes y virulentos asociados a los alimentos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1495811782
DOI
10.3389/fmicb.2015.00347

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1518541984
  • https://openalex.org/W1843392816
  • https://openalex.org/W1965220209
  • https://openalex.org/W1980013144
  • https://openalex.org/W1986583789
  • https://openalex.org/W1995381856
  • https://openalex.org/W2020885659
  • https://openalex.org/W2029531814
  • https://openalex.org/W2037585335
  • https://openalex.org/W2040011766
  • https://openalex.org/W2040162019
  • https://openalex.org/W2051022356
  • https://openalex.org/W2061799513
  • https://openalex.org/W2064057534
  • https://openalex.org/W2109155330
  • https://openalex.org/W2114252843
  • https://openalex.org/W2122052326
  • https://openalex.org/W2125051332
  • https://openalex.org/W2132526669
  • https://openalex.org/W2135821812
  • https://openalex.org/W2136931384
  • https://openalex.org/W2140817425
  • https://openalex.org/W2142343447
  • https://openalex.org/W2145599420
  • https://openalex.org/W2150655520
  • https://openalex.org/W2159024313
  • https://openalex.org/W2583669500
  • https://openalex.org/W3143494482
  • https://openalex.org/W3195808090
  • https://openalex.org/W4285719527