Published June 1, 2024
| Version v1
Publication
Robust and Safe: Unveiling Bacillus clausii OHRC1's Potential as a Versatile Probiotic for Enhanced Food Quality and Safety
Creators
- 1. Saveetha University
- 2. Kangwon National University
- 3. STR Biotech (South Korea)
- 4. University of Engineering and Technology Lahore
- 5. King Saud University
Description
This research underscores the exceptional potential of Bacillus clausii as a probiotic for food products. Our study assessed Bacillus clausii under simulated gastrointestinal conditions, revealing its impressive resilience: 58% resistance to pepsin, 70% to bile salts and pancreatin, and 41% viability at low pH. It also showed significant auto-aggregation (42.87%) and co-aggregation with Escherichia coli ATCC 35150 (44.6%), Bacillus cereus ATCC 13061 (59.7%), and Staphylococcus aureus ATCC 13150 (30.9%). The strain's antibiotic sensitivity profile—susceptible to ampicillin and vancomycin, resistant to trimethoprim and erythromycin—ensures its safety for food use, confirmed by the absence of hemolysis, gelatinase activity, biogenic amine production, and toxicity in Caenorhabditis elegans. Remarkably, Bacillus clausii exhibited high thermal stability, with survival rates up to 96.31% at 90°C for 30 minutes and 82.76% at 100°C for 60 minutes, and a broad pH tolerance (41%-99.7% survival from pH 2 to 12). The strain's response to heat stress involved key antimicrobial and spore formation genes (spaS, sboA, BAC A, and SPO). This study establishes Bacillus clausii OHRC1 as a robust, safe, and versatile probiotic, suitable for enhancing food quality and safety in ready-to-eat products.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يؤكد هذا البحث على الإمكانات الاستثنائية للعصيات الكلوسية باعتبارها بروبيوتيك للمنتجات الغذائية. قيمت دراستنا Bacillus clausii تحت ظروف الجهاز الهضمي المحاكاة، وكشفت عن مرونتها المثيرة للإعجاب: 58 ٪ مقاومة للبيبسين، و 70 ٪ لأملاح الصفراء والبنكرياس، و 41 ٪ حيوية عند انخفاض درجة الحموضة. كما أظهرت تراكماً تلقائياً كبيراً (42.87 ٪) وتراكماً مشتركاً مع الإشريكية القولونية ATCC 35150 (44.6 ٪)، والعصية المخية ATCC 13061 (59.7 ٪)، والمكورات العنقودية الذهبية ATCC 13150 (30.9 ٪). يضمن ملف حساسية المضادات الحيوية للسلالة - المعرضة للأمبيسلين والفانكومايسين، والمقاومة للتريميثوبريم والإريثروميسين - سلامتها للاستخدام الغذائي، والتي يؤكدها عدم وجود انحلال الدم، ونشاط الجيلاتيناز، وإنتاج الأمين الحيوي المنشأ، والسمية في Caenorhabditis elegans. بشكل ملحوظ، أظهرت Bacillus clausii استقرارًا حراريًا عاليًا، مع معدلات بقاء على قيد الحياة تصل إلى 96.31 ٪ عند 90 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة و 82.76 ٪ عند 100 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة، وتحمل واسع لدرجة الحموضة (41٪ -99.7 ٪ من درجة الحموضة 2 إلى 12). تضمنت استجابة السلالة للإجهاد الحراري جينات رئيسية مضادة للميكروبات وتشكيل الأبواغ (spaS و sboA و BAC A و SPO). تحدد هذه الدراسة Bacillus clausii OHRC1 كبروبيوتيك قوي وآمن ومتعدد الاستخدامات، ومناسب لتعزيز جودة الأغذية وسلامتها في المنتجات الجاهزة للأكل.Translated Description (French)
Cette recherche souligne le potentiel exceptionnel de Bacillus clausii en tant que probiotique pour les produits alimentaires. Notre étude a évalué Bacillus clausii dans des conditions gastro-intestinales simulées, révélant son impressionnante résilience : 58 % de résistance à la pepsine, 70 % aux sels biliaires et à la pancréatine, et 41 % de viabilité à faible pH. Il a également montré une auto-agrégation significative (42,87 %) et une co-agrégation avec Escherichia coli ATCC 35150 (44,6 %), Bacillus cereus ATCC 13061 (59,7 %) et Staphylococcus aureus ATCC 13150 (30,9 %). Le profil de sensibilité aux antibiotiques de la souche - sensible à l'ampicilline et à la vancomycine, résistant au triméthoprime et à l'érythromycine - assure sa sécurité alimentaire, confirmée par l'absence d'hémolyse, d'activité gélatinase, de production d'amines biogènes et de toxicité chez Caenorhabditis elegans. De manière remarquable, Bacillus clausii présentait une stabilité thermique élevée, avec des taux de survie allant jusqu'à 96,31% à 90°C pendant 30 minutes et 82,76% à 100°C pendant 60 minutes, et une large tolérance au pH (41%-99,7% de survie du pH 2 à 12). La réponse de la souche au stress thermique impliquait des gènes clés de formation d'antimicrobiens et de spores (spaS, sboA, bac A et SPO). Cette étude établit que Bacillus clausii OHRC1 est un probiotique robuste, sûr et polyvalent, adapté pour améliorer la qualité et la sécurité des aliments dans les produits prêts à manger.Translated Description (Spanish)
Esta investigación subraya el potencial excepcional de Bacillus clausii como probiótico para productos alimenticios. Nuestro estudio evaluó Bacillus clausii en condiciones gastrointestinales simuladas, revelando su impresionante resistencia: 58% de resistencia a la pepsina, 70% a las sales biliares y pancreatina, y 41% de viabilidad a pH bajo. También mostró autoagregación significativa (42.87%) y co-agregación con Escherichia coli ATCC 35150 (44.6%), Bacillus cereus ATCC 13061 (59.7%) y Staphylococcus aureus ATCC 13150 (30.9%). El perfil de sensibilidad antibiótica de la cepa -susceptible a ampicilina y vancomicina, resistente a trimetoprim y eritromicina- garantiza su seguridad para uso alimentario, confirmada por la ausencia de hemólisis, actividad de gelatinasa, producción de aminas biogénicas y toxicidad en Caenorhabditis elegans. Sorprendentemente, Bacillus clausii exhibió una alta estabilidad térmica, con tasas de supervivencia de hasta 96.31% a 90°C durante 30 minutos y 82.76% a 100°C durante 60 minutos, y una amplia tolerancia al pH (41%-99.7% de supervivencia de pH 2 a 12). La respuesta de la cepa al estrés por calor involucró genes antimicrobianos y de formación de esporas clave (spaS, sboA, BAC A y SPO). Este estudio establece a Bacillus clausii OHRC1 como un probiótico robusto, seguro y versátil, adecuado para mejorar la calidad y seguridad de los alimentos en productos listos para el consumo.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- قوي وآمن: الكشف عن إمكانات Bacillus clausii OHRC1 كبروبيوتيك متعدد الاستخدامات لتحسين جودة الأغذية وسلامتها
- Translated title (French)
- Robuste et sûr : Dévoilement du potentiel de Bacillus clausii OHRC1 en tant que probiotique polyvalent pour améliorer la qualité et la sécurité des aliments
- Translated title (Spanish)
- Robusto y seguro: Descubriendo el potencial de Bacillus clausii OHRC1 como un probiótico versátil para mejorar la calidad y seguridad de los alimentos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4399356561
- DOI
- 10.1016/j.lwt.2024.116291
References
- https://openalex.org/W2072073644
- https://openalex.org/W2080602987
- https://openalex.org/W2763805222
- https://openalex.org/W2767132936
- https://openalex.org/W2991050596
- https://openalex.org/W2993595146
- https://openalex.org/W3015666810
- https://openalex.org/W3043218730
- https://openalex.org/W3123398926
- https://openalex.org/W3133660023
- https://openalex.org/W3136043274
- https://openalex.org/W3170716817
- https://openalex.org/W3180224568
- https://openalex.org/W3190839746
- https://openalex.org/W3217636375
- https://openalex.org/W4200026978
- https://openalex.org/W4200602390
- https://openalex.org/W4214818578
- https://openalex.org/W4280632994
- https://openalex.org/W4283016873
- https://openalex.org/W4293012988
- https://openalex.org/W4293182199
- https://openalex.org/W4315797537
- https://openalex.org/W4319458534
- https://openalex.org/W4319863824
- https://openalex.org/W4321096227
- https://openalex.org/W4382517888
- https://openalex.org/W4384560294
- https://openalex.org/W4385691069
- https://openalex.org/W4389140064
- https://openalex.org/W4391332549