بررسی خواص پروبیوتیکی و ضدمیکروبی باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بر پایه توانایی چسبندگی آن به سلول¬های اپیتلیال روده و کشت دو لایه

باکتری­های اسید لاکتیک باکتری­هایی هستند گرم مثبت، بدون حرکت، بدون اسپور، کاتالاز منفی، احیای نیترات منفی و سیتوکروم اکسیداز منفی که فاقد توانایی ذوب ژلاتین و تولید اندول هستند. باکتری­های اسید لاکتیک متابولیسمی تخمیری داشته، ساکارولیتیک هستند و اسید لاکتیک محصول نهایی حاصل از تخمیر کربوهیدرات است. خانواده باکتری­های اسید لاکتیک شامل جنس و گونه­های متعددی می­باشد که به صورت مشخص برای صنعت غذا مفید هستند (فلاح و همکاران، 2019). به صورت تاریخی، این باکتری­ها به عنوان افزودنی زیستی جهت کاهش آلودگی باکتریایی و فساد غذایی و افزایش زمان ماندگاری محصولات به غذا اضافه می­شدند. برخی گونه­های مشخص از این خانواده، استفاده­های صنعتی خاص دارند. به طور مثال به­عنوان آغازگر  برای تخمیرهای صنعتی از جمله در فراورده­های لبنی، گوشتی، غلات و سبزی­ها استفاده می­شوند (سیدهی و همکاران 2019). لاکتوباسیلوس‏ها‏ یکی از باکتری‏های ‏مهم خانواده اسید لاکتیک بوده که به شکل میله‏ای ‏شکل به اشکال متنوع باسیل‏های ‏باریک و بلند تا کوکوباسیل کوتاه وجود دارند و دارای بیش از 100 گونه و زیرگونه هستند. این باکتری­ها به صورت طبیعی در دهان، روده، واژن انسان و حیوانات خونگرم، شیر و فراورده های آن، سبزیجات، گوشت و مواد غذایی فاسد شده و همچنین فراورده­های تخمیری یافت می­شود (فلاح و همکاران، 2019). باکتری­های لاکتوباسیلوس ‏بی­هوازی اختیاری یا میکروآئروفیل بوده و 5 درصد دی‏اکسیدکربن در محیط باعث تحریک رشد آن‏ها می‏شود. دمای بهینه فعالیت آن‏ها بین 30 تا 40 درجه سانتی­گراد است و pH بهینه برای رشد آن‏ها در حدود 5/5 تا 8/5 است اما در  pH کمتر از 5 نیز قادر به رشد هستند (حجتی و همکاران، 2020). این باکتری‏ها ‏در محصولات و فرآورده‏های ‏غذایی مختلف دارای نقش­های متفاوتی است. به طور مثال به علت تولید اسیدلاکتیک می­تواند نقش نگهدارنده داشته باشد یا به­علت تولید متابولیت­های مفید و پتانسیل تنظیم و تقویت سیستم ایمنی، به­عنوان سویه مکمل در محصولات استفاده شود. همچنین، به علت‏ ایجاد طعم‏های ‏مختلف، بافت مناسب و ترکیبات مغذی به عنوان استارتر برای انواع مختلفی از محصولات لبنی، تخمیر غذاهای گیاهی، تخمیر گوشت و نان نقش دارند (بارونز و همکاران 2008؛ سدیک و همکاران 2017). باکتری­های لاکتوباسیلوس دارای طیف وسیعی از فعالیت ضد میکروبی هستند که دارای دلایل مختلفی می­باشد. از جمله تولید ترکیباتی مانند اسیدهای آلی از قبیل اسید استیک، اسید لاکتیک و اسید فرمیک، پراکسید هیدروژن، باکتریوسین­ها، پپتیدهایی با وزن مولکولی کم و پروتئین های ضد قارچی، متابولیت­های چربی، اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب، فنیل لاکتیک اسید و هیدروکسی فنیل لاکتیک اسید و ترکیبات دیگر مانند دی استیل، آمونیاک، اتانل، دی آمیناستوئین، استالدئید، بنزوات (سروین 2004؛ بیسچوف و همکاران 2007). اثر آنتاگونیستی باکتری لاکتوباسیلوس علیه بسیاری از پاتوژن­های مهم انسانی و غذایی از قبیل لیستریا مونوسایتوژنز، اشرشیا کلی (آگوایلار 2011)، سالمونلا انتریکا و شیگلا فلکسنری (مهدی و همکاران، 2016)، کلستریدیوم بوتولونیوم (رودگر و همکاران 2003) و استافیلوکوکوس اورئوس (لازارلو و همکاران 2012) به اثبات رسیده است. پروبیوتیک مشتق شده از کلمه پرولایف به معنی 'برای زندگی' است. طبق تعریف سازمان غذا و کشاورزی و نیز سازمان بهداشت جهانی پروبیوتیک­ها، میکروارگانیسم­های زنده­ای هستند که درصورت مصرف مقادیر مشخص­­(10⁷ CFU[1]/ml)  ازآن­ها، آثار سلامتی بخشی بر میزبان خواهند داشت. در گذشته از پروبیوتیک­ها به عنوان مواد ترشح شده به وسیله­ی یک میکروارگانیسم­ که محرک رشد میکروارگانیسم دیگر می­باشد، استفاده می­شد. امروزه پروبیوتیک­ها مکمل­های میکروبی تعریف می­شوند که با اصلاح تعادل فلور میکروبی روده تاثیر مثبتی در میزبان ایجاد می­کنند. از آثار پروبیوتیک­ها بر سلامتی انسان عبارت است از: بهبود در قابلیت هضم شیر در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز[2]، تنظیم سیستم ایمنی بدن، تولید ویتامین­های گروه B، تولید پپتیدهای ضدمیکروبی، افزایش ایمنی بدن و جلوگیری از سرطانی شدن سلول­­ها (فلاح و همکاران، 2019). در این پژوهش ویژگی­های پروبیوتیکی بر پایه توانایی اتصال به سلول­های اپیتلیال روده بررسی خواهد شد. حساسیت به آنتی­بیوتیک­های رایج درمانی و فعالیت ضد­میکروبی این سویه علیه لیستریا اینوکوا، استافیلوکوکوس اورئوس، سالمونلا تیفی و اشرشیا کلی نیز مورد بررسی قرار می­گیرد. خاصیت آب گریزی (هیدروفوبیسیتی)، مقاومت به نمک­ صفراوی و شرایط اسیدی، زنده­مانی سویه در شرایط شبیه­سازی شده معده و روده، فعالیت فیتازی، کلسترول بررسی خواهد شد. تاکنون پژوهش­های بسیار اندکی در این زمینه انجام شده است. با توجه به مقاومت روز افزون سویه­های بیماری­زا نسبت به آنتی­بیوتیک­ها، چناچه نتایج این پژوهش مثبت باشد، می­توان از پتانسیل بالقوه سویه پروبیوتیک و فعالیت ضدمیکروبی آن جهت غنی سازی مواد غذایی و همچنین به عنوان نگهدارنده زیستی در صنعت غذا بهره­مند شد.