Published November 13, 2023 | Version v1
Publication Open

Characterization and identification of Lactobacillus rhamnosus and Enterococcus durans as probiotic potential isolated from selected dairy products in Egypt

Creators

  • 1. Fayoum University

Description

Abstract Probiotics are living microbes that promote consumer health when taken in significant quantities with food. The aim of this research was identifying the probiotic properties (in vitro) of lactic acid bacteria (LAB) isolated from traditional fermented dairy products from Egypt (Kareish cheese, Rayeb milk, local yoghurt and buttermilk). Only 13 isolates were characterizes as Gram-positive, endospore-negative, non-motile and catalase-negative with small round colonies. All 13 isolates were examined for its probiotic properties (antibacterial activity, antibiotic susceptibility, acidity and bile salt tolerance). All isolates showed antimicrobial effect against bacterial pathogens tested. LAB-6 had a significantly larger inhibition zone followed by LAB-2 and LAB-3. Moreover, LAB-6 was the most resistant to all antibiotics tested. Seven of thirteen isolates were Penicillin-resistant. Only LAB-3 exhibited strong chlorophenicol resistance. The isolates that affect pathogens and resistant to antibiotics were found acid-and-bile salt-tolerant in varying degrees. All bile and acid tolerant isolates revealed variable antibiotic sensitivity. Regarding to previous results, only three selected isolates (LAB-2, LAB-3, and LAB-6) had their 16SrRNA gene sequences compared to Gene-Bank. Isolate LAB-2 was found in the genus Lactobacillus, with 98.7% similarity to L. rhamnosus OP268116 strain GCM20300. LAB-3 was Lactobacillus, with 98.9% similarity to L. rhamnosus OP268117 strain 6481. Comparative genomic research demonstrated very minimal changes between isolate LAB-6 and Enterococcus durans OP268118 strain CAU5334. Thus, these isolates could be used as food biopreservatives, starter cultures in the fermented dairy products and cheese industry, or novel strategies to combat the rising number of antibiotic-resistant pathogens in human infections.

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

Translated Description (Arabic)

البروبيوتيك هي ميكروبات حية تعزز صحة المستهلك عند تناولها بكميات كبيرة مع الطعام. كان الهدف من هذا البحث هو تحديد خصائص البروبيوتيك (في المختبر) لبكتيريا حمض اللاكتيك (LAB) المعزولة عن منتجات الألبان المخمرة التقليدية من مصر (جبن كريش وحليب الرايب واللبن الزبادي المحلي واللبن الرائب). تم وصف 13 عزلًا فقط على أنها إيجابية الجرام وسالبة البوغ الداخلي وغير متحركة وسالبة الكاتالاز مع مستعمرات مستديرة صغيرة. تم فحص جميع العزلات الثلاثة عشر لخصائصها البروبيوتيكية (النشاط المضاد للبكتيريا، وقابلية المضادات الحيوية، والحموضة وتحمل الملح الصفراوي). أظهرت جميع العزلات تأثيرًا مضادًا للميكروبات ضد مسببات الأمراض البكتيرية التي تم اختبارها. كان لدى LAB -6 منطقة تثبيط أكبر بكثير تليها LAB -2 و LAB -3. علاوة على ذلك، كان LAB -6 هو الأكثر مقاومة لجميع المضادات الحيوية التي تم اختبارها. سبعة من ثلاثة عشر عزلات كانت مقاومة للبنسلين. أظهر LAB -3 فقط مقاومة قوية للكلوروفنيكول. تم العثور على العزلات التي تؤثر على مسببات الأمراض ومقاومة للمضادات الحيوية متسامحة مع الملح الحمضي والصفراوي بدرجات متفاوتة. كشفت جميع العزلات المقاومة للصفراء والحمض عن حساسية متغيرة للمضادات الحيوية. فيما يتعلق بالنتائج السابقة، كان لثلاثة عزلات مختارة فقط (LAB -2 و LAB -3 و LAB -6) تسلسلها الجيني 16SrRNA مقارنة ببنك الجينات. تم العثور على عزل LAB -2 في جنس Lactobacillus، مع تشابه 98.7 ٪ مع L. rhamnosus OP268116 سلالة GCM20300. كان LAB -3 هو Lactobacillus، مع تشابه بنسبة 98.9 ٪ مع L. rhamnosus OP268117 سلالة 6481. أظهرت الأبحاث الجينومية المقارنة تغييرات طفيفة جدًا بين فصيلة LAB -6 المعزولة وسلالة المكورات المعوية الدورانية OP268118 CAU5334. وبالتالي، يمكن استخدام هذه العزلات كمحميات حيوية غذائية، أو مزارع بادئة في منتجات الألبان المخمرة وصناعة الجبن، أو استراتيجيات جديدة لمكافحة العدد المتزايد من مسببات الأمراض المقاومة للمضادات الحيوية في العدوى البشرية.

Translated Description (French)

Résumé Les probiotiques sont des microbes vivants qui favorisent la santé des consommateurs lorsqu'ils sont pris en quantités importantes avec des aliments. L'objectif de cette recherche était d'identifier les propriétés probiotiques (in vitro) des bactéries lactiques (LAB) isolées à partir de produits laitiers fermentés traditionnels d'Égypte (fromage Kareish, lait Rayeb, yaourt local et babeurre). Seuls 13 isolats ont été caractérisés comme Gram-positifs, endospore-négatifs, non-mobiles et catalase-négatifs avec de petites colonies rondes. Les 13 isolats ont été examinés pour leurs propriétés probiotiques (activité antibactérienne, sensibilité aux antibiotiques, acidité et tolérance aux sels biliaires). Tous les isolats ont montré un effet antimicrobien contre les agents pathogènes bactériens testés. LAB-6 avait une zone d'inhibition significativement plus grande suivie de LAB-2 et LAB-3. De plus, LAB-6 était le plus résistant à tous les antibiotiques testés. Sept des treize isolats étaient résistants à la pénicilline. Seul LAB-3 présentait une forte résistance au chlorophénicol. Les isolats qui affectent les agents pathogènes et qui sont résistants aux antibiotiques ont été trouvés tolérants aux sels acides et biliaires à des degrés divers. Tous les isolats tolérants à la bile et aux acides ont révélé une sensibilité variable aux antibiotiques. Par rapport aux résultats précédents, seuls trois isolats sélectionnés (LAB-2, LAB-3 et LAB-6) avaient leurs séquences de gènes 16SrRNA par rapport à Gene-Bank. L'isolat LAB-2 a été trouvé dans le genre Lactobacillus, avec 98,7% de similitude avec L. rhamnosus OP268116 souche GCM20300. LAB-3 était Lactobacillus, avec 98,9% de similitude avec L. rhamnosus OP268117 souche 6481. La recherche génomique comparative a démontré des changements très minimes entre l'isolat LAB-6 et la souche CAU5334 d'Enterococcus durans OP268118. Ainsi, ces isolats pourraient être utilisés comme bioréservatifs alimentaires, cultures de départ dans l'industrie des produits laitiers fermentés et du fromage, ou de nouvelles stratégies pour lutter contre le nombre croissant d'agents pathogènes résistants aux antibiotiques dans les infections humaines.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los probióticos son microbios vivos que promueven la salud del consumidor cuando se toman en cantidades significativas con los alimentos. El objetivo de esta investigación fue identificar las propiedades probióticas (in vitro) de las bacterias del ácido láctico (LAB) aisladas de productos lácteos fermentados tradicionales de Egipto (queso Kareish, leche Rayeb, yogur local y suero de leche). Solo 13 aislados se caracterizaron como Gram-positivos, endospora-negativos, no móviles y catalasa-negativos con pequeñas colonias redondas. Los 13 aislados se examinaron por sus propiedades probióticas (actividad antibacteriana, susceptibilidad a los antibióticos, acidez y tolerancia a las sales biliares). Todos los aislados mostraron un efecto antimicrobiano contra los patógenos bacterianos probados. LAB-6 tuvo una zona de inhibición significativamente mayor seguida de LAB-2 y LAB-3. Además, LAB-6 fue el más resistente a todos los antibióticos probados. Siete de los trece aislados eran resistentes a la penicilina. Solo LAB-3 mostró una fuerte resistencia al clorofenicol. Los aislados que afectan a los patógenos y resistentes a los antibióticos se encontraron tolerantes a la sal ácida y biliar en diversos grados. Todos los aislados tolerantes a la bilis y al ácido revelaron una sensibilidad variable a los antibióticos. Con respecto a los resultados anteriores, solo tres aislados seleccionados (LAB-2, LAB-3 y LAB-6) tenían sus secuencias génicas de 16SrRNA en comparación con Gene-Bank. El aislado LAB-2 se encontró en el género Lactobacillus, con un 98.7% de similitud con L. rhamnosus OP268116 cepa GCM20300. LAB-3 fue Lactobacillus, con 98.9% de similitud con L. rhamnosus OP268117 cepa 6481. La investigación genómica comparativa demostró cambios muy mínimos entre el aislado LAB-6 y Enterococcus durans OP268118 cepa CAU5334. Por lo tanto, estos aislados podrían usarse como bioconservantes alimentarios, cultivos iniciadores en la industria de productos lácteos fermentados y queso, o nuevas estrategias para combatir el creciente número de patógenos resistentes a los antibióticos en las infecciones humanas.

Files

s43994-023-00090-1.pdf.pdf

Files (872.9 kB)

⚠️ 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
md5:5babc30eed4938600ef5e06ccbf6d825
872.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف وتحديد Lactobacillus rhamnosus و Enterococcus durans كإمكانية بروبيوتيك معزولة عن منتجات الألبان المختارة في مصر
Translated title (French)
Caractérisation et identification de Lactobacillus rhamnosus et Enterococcus durans en tant que probiotiques potentiels isolés de certains produits laitiers en Égypte
Translated title (Spanish)
Caracterización e identificación de Lactobacillus rhamnosus y Enterococcus durans como potencial probiótico aislado de productos lácteos seleccionados en Egipto

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388625943
DOI
10.1007/s43994-023-00090-1

Is supplement to
https://openalex.org/W4378575491 (Other)
https://openalex.org/W3159027947 (Other)
https://openalex.org/W2965393730 (Other)
https://openalex.org/W2950162247 (Other)
https://openalex.org/W2568584433 (Other)
https://openalex.org/W2047978973 (Other)
https://openalex.org/W2034571053 (Other)
https://openalex.org/W1967724197 (Other)
https://openalex.org/W1598749822 (Other)
https://openalex.org/W106236674 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1445719151
  • https://openalex.org/W1944775178
  • https://openalex.org/W1963932521
  • https://openalex.org/W1969956178
  • https://openalex.org/W1992963889
  • https://openalex.org/W2003983900
  • https://openalex.org/W2006383946
  • https://openalex.org/W2008486760
  • https://openalex.org/W2013246361
  • https://openalex.org/W2023004967
  • https://openalex.org/W2057612169
  • https://openalex.org/W2060840144
  • https://openalex.org/W2064057534
  • https://openalex.org/W2066971507
  • https://openalex.org/W2071671274
  • https://openalex.org/W2086758072
  • https://openalex.org/W2090920367
  • https://openalex.org/W2098944337
  • https://openalex.org/W2120182162
  • https://openalex.org/W2133371096
  • https://openalex.org/W2147024380
  • https://openalex.org/W2149074973
  • https://openalex.org/W2150426726
  • https://openalex.org/W2169811424
  • https://openalex.org/W2431006159
  • https://openalex.org/W2555677305
  • https://openalex.org/W2589054495
  • https://openalex.org/W2793872879
  • https://openalex.org/W2910432404
  • https://openalex.org/W2925219790
  • https://openalex.org/W3025379244
  • https://openalex.org/W3029333607
  • https://openalex.org/W3091122289
  • https://openalex.org/W3174949543
  • https://openalex.org/W3185228497
  • https://openalex.org/W4200535906
  • https://openalex.org/W4206210550
  • https://openalex.org/W4210397045
  • https://openalex.org/W4214706854
  • https://openalex.org/W4239438943
  • https://openalex.org/W4282932724
  • https://openalex.org/W4319319904
  • https://openalex.org/W4319600073
  • https://openalex.org/W4375865251
  • https://openalex.org/W4377139234
  • https://openalex.org/W4377221451
  • https://openalex.org/W4378227130
  • https://openalex.org/W4380422446
  • https://openalex.org/W4390353641