Published April 17, 2019 | Version v1
Publication Open

In vitro Organic Acid Production and In Vivo Food Pathogen Suppression by Probiotic S. thermophilus and L. bulgaricus

Creators

  • 1. University of Benin
  • 2. Northeast Agricultural University
  • 3. Agricultural Research Center
  • 4. Harbin University of Commerce

Description

Foodborne pathogens are a major source of morbidity and mortality worldwide. For this cause, exploring various effective ways of suppressing their spread is at the forefront of many research projects. The current study aims to investigate the in vitro organic acid production of S. thermophilus KLDS 3.1003 and L. bulgaricus KLDS 1.0207 strains, their in vivo suppression of and immuno-modulatory effects against E. coli ATCC 25922 and S. aureus ATCC 25923 pathogens. First, lactic and acetic acid production using three carbon sources - 1% glucose (control), 1% sucrose, and 1% fructo-oligosaccharides (FOS) - was determined by HPLC. For the in vivo section, a total of 40 BALB/c mice were purchased and divided into 10 treatment groups (control and nine treatments). Animals were given 1 week to acclimatize and then fed treatment diets for 14 days. Afterward, hematological (RBC, WBC, HB, PLT, Neutrophils, Eosinophils, Lymphocytes, and Monocytes) and histopathological analyses were carried out. All analyses were done in triplicate. Results show that lactic and acetic acid productions for both strains increased with supplementation and were highest after 1% FOS addition. Regardless of carbon source, L. bulgaricus KLDS 1.0207 produced higher (P < 0.05) amounts of lactic and acetic acids than S. thermophilus KLDS 3.1003. Also, generally better hematological parameters in probiotic groups than the control (P < 0.05) were observed. In some instances, mice in probiotic treatment groups had better immunity levels (lymphocytes, monocytes, neutrophils, eosinophils) than those in the control and pathogen groups. Histopathological studies showed that no anomalies were associated with S. thermophilus KLDS 3.1003 and L. bulgaricus KLDS 1.0207 administration. In conclusion, S. thermophilus KLDS 3.1003 and L. bulgaricus KLDS 1.0207 strains are not only probiotic candidates but can have therapeutic applications.

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

Translated Description (Arabic)

تعد مسببات الأمراض التي تنقلها الأغذية مصدرًا رئيسيًا للاعتلال والوفيات في جميع أنحاء العالم. لهذا السبب، فإن استكشاف طرق فعالة مختلفة لقمع انتشارها هو في طليعة العديد من المشاريع البحثية. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في إنتاج الحمض العضوي في المختبر لسلالات S. thermophilus KLDS 3.1003 و L. bulgaricus KLDS 1.0207، وقمعها في الجسم الحي وتأثيراتها المناعية ضد مسببات الأمراض E. coli ATCC 25922 و S. aureus ATCC 25923. أولاً، تم تحديد إنتاج حمض اللاكتيك وحمض الخليك باستخدام ثلاثة مصادر للكربون - 1 ٪ جلوكوز (تحكم)، و 1 ٪ سكروز، و 1 ٪ فركتو- أوليجوساكاريدات (FOS) - بواسطة HPLC. بالنسبة للقسم في الجسم الحي، تم شراء ما مجموعه 40 فأر BALB/c وتم تقسيمها إلى 10 مجموعات علاجية (التحكم وتسع علاجات). تم إعطاء الحيوانات أسبوعًا واحدًا للتأقلم ثم إطعامها وجبات علاجية لمدة 14 يومًا. بعد ذلك، تم إجراء تحليلات الدم (خلايا الدم الحمراء، خلايا الدم البيضاء، الهيموغلوبين، الصفيحات الدموية، العدلات، الخلايا الحمضية، الخلايا الليمفاوية، والخلايا الوحيدة) والتحليلات النسيجية المرضية. تم إجراء جميع التحليلات في ثلاث نسخ. تظهر النتائج أن إنتاج حمض اللاكتيك وحمض الخليك لكلا السلالتين زاد مع المكملات وكان أعلى بعد إضافة 1 ٪ FOS. بغض النظر عن مصدر الكربون، أنتج L. bulgaricus KLDS 1.0207 كميات أعلى (P < 0.05) من أحماض اللاكتيك والأسيتيك من S. thermophilus KLDS 3.1003. كما لوحظت معلمات دموية أفضل بشكل عام في مجموعات البروبيوتيك من عنصر التحكم (P < 0.05). في بعض الحالات، كان لدى الفئران في مجموعات علاج البروبيوتيك مستويات مناعة أفضل (الخلايا الليمفاوية، الخلايا الأحادية، العدلات، الحمضات) من تلك الموجودة في مجموعات التحكم والمسببات المرضية. أظهرت الدراسات النسيجية المرضية أنه لم يتم ربط أي حالات شاذة بإعطاء S. thermophilus KLDS 3.1003 و L. bulgaricus KLDS 1.0207. في الختام، سلالات S. thermophilus KLDS 3.1003 و L. bulgaricus KLDS 1.0207 ليست فقط مرشحة للبروبيوتيك ولكن يمكن أن يكون لها تطبيقات علاجية.

Translated Description (French)

Les pathogènes d'origine alimentaire sont une source majeure de morbidité et de mortalité dans le monde entier. Pour cette raison, l'exploration de divers moyens efficaces de supprimer leur propagation est à l'avant-garde de nombreux projets de recherche. La présente étude vise à étudier la production d'acide organique in vitro des souches S. thermophilus KLDS 3.1003 et L. bulgaricus KLDS 1.0207, leur suppression in vivo et leurs effets immunomodulateurs contre les agents pathogènes E. coli ATCC 25922 et S. aureus ATCC 25923. Tout d'abord, la production d'acide lactique et acétique à l'aide de trois sources de carbone - 1 % de glucose (témoin), 1 % de saccharose et 1 % de fructo-oligosaccharides (Fos) - a été déterminée par CLHP. Pour la section in vivo, un total de 40 souris BALB/c ont été achetées et divisées en 10 groupes de traitement (contrôle et neuf traitements). Les animaux ont reçu 1 semaine pour s'acclimater, puis ont reçu des régimes de traitement pendant 14 jours. Par la suite, des analyses hématologiques (globules rouges, globules blancs, HB, PLT, neutrophiles, éosinophiles, lymphocytes et monocytes) et histopathologiques ont été réalisées. Toutes les analyses ont été effectuées en triple exemplaire. Les résultats montrent que les productions d'acide lactique et d'acide acétique pour les deux souches augmentaient avec la supplémentation et étaient les plus élevées après l'ajout de 1 % de Fos. Indépendamment de la source de carbone, L. bulgaricus KLDS 1.0207 a produit des quantités plus élevées (P < 0,05) d'acides lactique et acétique que S. thermophilus KLDS 3.1003. De plus, des paramètres hématologiques généralement meilleurs dans les groupes probiotiques que dans le groupe témoin (P < 0,05) ont été observés. Dans certains cas, les souris des groupes de traitement probiotique présentaient de meilleurs niveaux d'immunité (lymphocytes, monocytes, neutrophiles, éosinophiles) que celles des groupes témoin et pathogène. Des études histopathologiques ont montré qu'aucune anomalie n'était associée à l'administration de S. thermophilus KLDS 3.1003 et de L. bulgaricus KLDS 1.0207. En conclusion, les souches S. thermophilus KLDS 3.1003 et L. bulgaricus KLDS 1.0207 ne sont pas seulement des candidats probiotiques mais peuvent avoir des applications thérapeutiques.

Translated Description (Spanish)

Los patógenos transmitidos por los alimentos son una fuente importante de morbilidad y mortalidad en todo el mundo. Por esta razón, explorar varias formas efectivas de suprimir su propagación está a la vanguardia de muchos proyectos de investigación. El presente estudio tiene como objetivo investigar la producción de ácidos orgánicos in vitro de las cepas S. thermophilus KLDS 3.1003 y L. bulgaricus KLDS 1.0207, su supresión in vivo y sus efectos inmunomoduladores contra los patógenos E. coli ATCC 25922 y S. aureus ATCC 25923. En primer lugar, se determinó por HPLC la producción de ácido láctico y acético utilizando tres fuentes de carbono: glucosa al 1% (control), sacarosa al 1% y fructooligosacáridos (FOS) al 1%. Para la sección in vivo, se adquirieron un total de 40 ratones BALB/c y se dividieron en 10 grupos de tratamiento (control y nueve tratamientos). Los animales recibieron 1 semana para aclimatarse y luego se alimentaron con dietas de tratamiento durante 14 días. Posteriormente, se realizaron análisis hematológicos (RBC, WBC, HB, PLT, Neutrófilos, Eosinófilos, Linfocitos y Monocitos) e histopatológicos. Todos los análisis se realizaron por triplicado. Los resultados muestran que las producciones de ácido láctico y acético para ambas cepas aumentaron con la suplementación y fueron más altas después de la adición de FOS al 1%. Independientemente de la fuente de carbono, L. bulgaricus KLDS 1.0207 produjo cantidades más altas (P < 0.05) de ácidos láctico y acético que S. thermophilus KLDS 3.1003. Además, generalmente se observaron mejores parámetros hematológicos en los grupos probióticos que en el control (P < 0.05). En algunos casos, los ratones en los grupos de tratamiento con probióticos tenían mejores niveles de inmunidad (linfocitos, monocitos, neutrófilos, eosinófilos) que los de los grupos de control y patógenos. Los estudios histopatológicos mostraron que no se asociaron anomalías con la administración de S. thermophilus KLDS 3.1003 y L. bulgaricus KLDS 1.0207. En conclusión, las cepas S. thermophilus KLDS 3.1003 y L. bulgaricus KLDS 1.0207 no solo son candidatas a probióticos, sino que pueden tener aplicaciones terapéuticas.

Files

pdf.pdf

Files (2.6 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
md5:6370df5e5106cd20a05396ee56edd586
2.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إنتاج الأحماض العضوية في المختبر وقمع مسببات الأمراض في الجسم الحي بواسطة بروبيوتيك س. ثيرموفيلوس و ل. برغلريكوس
Translated title (French)
Production d'acide organique in vitro et suppression des pathogènes alimentaires in vivo par les probiotiques S. thermophilus et L. bulgaricus
Translated title (Spanish)
Producción de ácido orgánico in vitro y supresión de patógenos alimentarios in vivo por probióticos S. thermophilus y L. bulgaricus

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2937617936
DOI
10.3389/fmicb.2019.00782

Is supplement to
https://openalex.org/W3172848218 (Other)
https://openalex.org/W2977663299 (Other)
https://openalex.org/W2740389137 (Other)
https://openalex.org/W2522716706 (Other)
https://openalex.org/W2352092674 (Other)
https://openalex.org/W2349850256 (Other)
https://openalex.org/W2250094572 (Other)
https://openalex.org/W216532317 (Other)
https://openalex.org/W2005825357 (Other)
https://openalex.org/W2003047227 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1986818028
  • https://openalex.org/W1996538173
  • https://openalex.org/W2000472747
  • https://openalex.org/W2003955379
  • https://openalex.org/W2017845330
  • https://openalex.org/W2018628066
  • https://openalex.org/W2026308616
  • https://openalex.org/W2032866129
  • https://openalex.org/W2037648723
  • https://openalex.org/W2053124316
  • https://openalex.org/W2069132873
  • https://openalex.org/W2071799261
  • https://openalex.org/W2085284704
  • https://openalex.org/W2186967510
  • https://openalex.org/W2288791237
  • https://openalex.org/W2314750107
  • https://openalex.org/W2406182485
  • https://openalex.org/W2407840359
  • https://openalex.org/W2461131636
  • https://openalex.org/W2481208755
  • https://openalex.org/W2511217924
  • https://openalex.org/W2516811335
  • https://openalex.org/W2572540021
  • https://openalex.org/W2589792541
  • https://openalex.org/W2597457343
  • https://openalex.org/W2606936977
  • https://openalex.org/W2611762282
  • https://openalex.org/W2621485457
  • https://openalex.org/W2742415337
  • https://openalex.org/W2754907550
  • https://openalex.org/W2757282754
  • https://openalex.org/W2765712650
  • https://openalex.org/W2768799378
  • https://openalex.org/W2800609088
  • https://openalex.org/W2802651807
  • https://openalex.org/W2803211017
  • https://openalex.org/W2890831321
  • https://openalex.org/W2897435998
  • https://openalex.org/W2908922847
  • https://openalex.org/W2912580138
  • https://openalex.org/W344456907