دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات13
تعداد شماره‌ها626
تعداد مقالات6,517
تعداد مشاهده مقاله8,746,927
تعداد دریافت فایل اصل مقاله8,317,524
محمدخانی, سمیه, رضایی مکرم, رضا, صوتی خیابانی, محمود, بدبدک, صمد. (1403). تولید گاما آمینو بوتیریک اسید توسط لاکتوباسیلوس برویس NCL912 در آب پنیر غنی شده با اسید گلوتامیک. , 16(4), 21-42. doi: 10.22069/fppj.2025.23013.1849
سمیه محمدخانی; رضا رضایی مکرم; محمود صوتی خیابانی; صمد بدبدک. "تولید گاما آمینو بوتیریک اسید توسط لاکتوباسیلوس برویس NCL912 در آب پنیر غنی شده با اسید گلوتامیک". , 16, 4, 1403, 21-42. doi: 10.22069/fppj.2025.23013.1849
محمدخانی, سمیه, رضایی مکرم, رضا, صوتی خیابانی, محمود, بدبدک, صمد. (1403). 'تولید گاما آمینو بوتیریک اسید توسط لاکتوباسیلوس برویس NCL912 در آب پنیر غنی شده با اسید گلوتامیک', , 16(4), pp. 21-42. doi: 10.22069/fppj.2025.23013.1849
محمدخانی, سمیه, رضایی مکرم, رضا, صوتی خیابانی, محمود, بدبدک, صمد. تولید گاما آمینو بوتیریک اسید توسط لاکتوباسیلوس برویس NCL912 در آب پنیر غنی شده با اسید گلوتامیک. , 1403; 16(4): 21-42. doi: 10.22069/fppj.2025.23013.1849

تولید گاما آمینو بوتیریک اسید توسط لاکتوباسیلوس برویس NCL912 در آب پنیر غنی شده با اسید گلوتامیک

نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 16، شماره 4، دی 1403، صفحه 21-42    اصل مقاله (921.43 K)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/fppj.2025.23013.1849
نویسندگان
سمیه محمدخانی1؛ رضا رضایی مکرم* 2؛ محمود صوتی خیابانی3؛ صمد بدبدک4
1دانشجوی ارشد زیست‌فناوری مواد غذایی، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2دانشیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3استاد، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
4دانشیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
چکیده
چکیده
سابقه و هدف: گاما آمینو بوتیریک اسید (گابا) بعنوان ترکیب زیست فعال دارای طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های زیستی است. بنابراین غذاهای فراسودمند غنی شده با گابا بطور گسترده مورد توجه مصرف‌کنندگان قرار گرفته است. در میان روش‌های مختلف سنتز گابا، بیوسنتز گابا به روش تخمیر توسط پروبیوتیک‌ها ساده‌ترین و امن‌ترین روش مطرح شده است. آب پنیر مهمترین ضایعات صنعت پنیر-سازی است و بعنوان محیط کشت غنی برای پروبیوتیک‌ها مطرح می‌باشد. از این رو هدف این تحقیق، بهبود تولید گابا توسط لاکتوباسیلوس برویس NCL912 در آب پنیر غنی شده با غلظت‌های مختلف اسید گلوتامیک است.
مواد و روش‌ها: بعد از آماده سازی محیط کشت از پودر آب پنیر، غلظت‌های مختلف اسیدگلوتامیک ( mg L-1 0، 250، 500، 1000) به آن اضافه شد. در ادامه سوسپانسیون سویه‌ لاکتوباسیلوس برویس NCL912 (حاوی CFU/g 108) به نمونه‌های آب پنیر تلقیح و در انکوباتور با دمای C° 37 قرار داده شد و در بازه‌های زمانی h 24، 48 و 72 میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فنول کل، گابا و زنده‌مانی باکتری‌ها مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان دادند که با گذشت زمان میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی افزایش یافت اما میزان فنول کل و گابا تا 48 ساعت روند صعودی و سپس تا h 72 روند نزولی داشتند. با افزایش غلظت اسید گلوتامیک میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی و گابا در هر دو ابتدا افزایش سپس کاهش را نشان دادند اما میزان فنول کل افزایش یافت. گذشت زمان و افزایش غلظت اسید گلوتامیک تاثیری بر زندمانی‌ نداشت. براساس نتایج کمترین و بیشترین میزان گابا به ترتیب مربوط به نمونه‌های غلظت‌های mg L-1 صفر –h24 (mg L-1 1/1± 0/401) و mg L-1 1000-h72 (mg L-1 6/2± 3/591) بدست آمد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که فاکتور زمان اثر معنی‌داری بر میزان گابا ندارد (05/0 <P) اما با افزایش مقدار گلوتامیک اسید مقدار گابا بصورت معنی‌دار افزایش یافت (05/0≥P). طوریکه بیشترین مقدار در غلظت mg L-1 1000 مشاهده شد..براساس نتایج آنالیز واریانس و مقایسه میانگین در مقایسه کلی نمونه‌ها از لحاظ میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فنول کل، گابا و زنده‌مانی، اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد (05/0 <P) اما تنها در نمونه تیمار شده با غلظت mg L-1 صفر اسید گلوتامیک پس از h 24 میزان مهار DPPH و زنده‌مانی معنی‌دار(05/0≥P) بود.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که استفاده از سویه مربوطه در آب پنیر حاوی غلظت‌های متفاوت اسید گلوتامیک منجر به افزایش میزان گابا شد. همچنین نمونه‌ها از میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فنول کل و زندمانی بهتری برخوردار بودند. بنابراین می‌توان از آب پنیر برای تهیه نوشیدنی تخمیری پروبیوتیکی غنی شده با این ترکیب زیست فعال استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها
گابا؛ لاکتوباسیلوس برویس NCL912؛ آِب پنیر؛ فعالیت آنتی‌اکسیدانی و فنول کل
مراجع
  1. Sady, M., Jaworska, G., Grega, T., Bernas, E., & Domagala, J. 2013. Application of acid whey in orange drink production. Food Technology and Biotechnology, 51(2), 266.
  2. Bensmira, M., & Jiang, B. 2012. Effect of some operating variables on the microstructure and physical properties of a novel Kefir formulation. Journal of Food Engineering, 108(4), 579-584.
  3. Bekiş, P. 2019. Peynir altı suyunun kefirde kullanım olanaklarının araştırılması (Master's thesis, Fen Bilimleri Enstitüsü).
  4. Pescuma, M., Hébert, E. M., Mozzi, F., & De Valdez, G. F. 2010. Functional fermented whey-based beverage using lactic acid bacteria. International journal of food microbiology, 141(1-2), 73-81.
  5. Ebrahimi, N., & Nejati, F. 2018. Production of beta-galactosidase from whey using Kluyveromyces marxianus. Journal of Food Microbiology, 5(2), 53-62.
  6. Mazur, R., Kovalovská, K., & Hudec, J. 2011. Changes in selectivity of gamma-aminobutyric acid formation effected by fermentation conditions and microorganisms’ resources. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, 1(2), 164-171.
  7. Hou, D., Tang, J., Feng, Q., Niu, Z., Shen, Q., Wang, L., & Zhou, S. 2023. Gamma-aminobutyric acid (GABA): A comprehensive review of dietary sources, enrichment technologies, processing effects, health benefits, and its applications. Critical reviews in food science and nutrition, 1-23.
  8. Lee, E. J., & Lee, S. P. 2014. Novel bioconversion of sodium glutamate to γ-amino butyric acid by co-culture of Lactobacillus plantarum K154 in Ceriporia lacerata culture broth. Food Science and Biotechnology, 23, 1997-2005.
  9. Santos-Espinosa, A., Beltrán-Barrientos, L. M., Reyes-Díaz, R., Mazorra-Manzano, M. Á., Hernández-Mendoza, A., González-Aguilar, G. A., ... & González-Córdova, A. F. 2020. Gamma-aminobutyric acid (GABA) production in milk fermented by specific wild lactic acid bacteria strains isolated from artisanal Mexican cheeses. Annals of Microbiology, 70(1), 1-11.
  10. Vasiee, A., Alizadeh Behbahani, B., Tabatabaei Yazdi, F., Mortazavi, S. A., & Noorbakhsh, H. 2018. Diversity and probiotic potential of lactic acid bacteria isolated from horreh, a traditional Iranian fermented food. Probiotics and antimicrobial proteins, 10, 258-268.
  11. Li, H., Qiu, T., Huang, G., & Cao, Y. 2010. Production of gamma-aminobutyric acid by Lactobacillus brevis NCL912 using fed-batch fermentation. Microbial Cell Factories, 9, 1-7.
  12. Parsapour, P., Nateghi, L., & Rajaei, P. 2021. Investigating the possibility of producing GABA in yogurt using Lactobacillus brevis.
  13. Chua, J. Y., Koh, M. K. P., & Liu, S. Q. 2019. Gamma-aminobutyric acid: a bioactive compound in foods. Sprouted grains, 25-54.
  14. Shan, Y., Man, C. X., Han, X., Li, L., Guo, Y., Deng, Y., ... & Jiang, Y. J. 2015. Evaluation of improved γ-aminobutyric acid production in yogurt using Lactobacillus plantarum NDC75017. Journal of dairy science, 98(4), 2138-2149
  15. Mazzoli, R., Bosco, F., Mizrahi, I., Bayer, E. A., & Pessione, E. 2014. Towards lactic acid bacteria-based biorefineries. Biotechnology Advances, 32(7), 1216-1236.
  16. Yang, S. Y., Lü, F. X., Lu, Z. X., Bie, X. M., Jiao, Y., Sun, L. J., & Yu, B. 2008. Production of γ-aminobutyric acid by Streptococcus salivarius subsp. thermophilus Y2 under submerged fermentation. Amino acids, 34, 473-478.
  17. 17-Greenwood, M., Kalman, D. S., Antonio, J., & Rasmussen, C. J. 2008. Nutritional supplements for endurance athletes. Nutritional supplements in sports and exercise, 369-407.
  18. 18-Zarei, F., Nateghi, L., Eshaghi, M. R., & Abadi, M. E. T. 2020. Production of gamma-aminobutyric acid (GABA) in whey protein drink during fermentation by Lactobacillus plantarum. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, 9(6), 1087-1092.
  19. 19-Cunha, D. S., Coelho, M. C., Ribeiro, S. C., & Silva, C. C. 2022. Application of Enterococcus malodoratus SJC25 for the manufacture of whey-based beverage naturally enriched with GABA. Foods, 11(3), 447.
  20. Dogahe, M. K., Khosravi-Darani, K., Tofighi, A., Dadgar, M., & Mortazavian, A. M. 2014. Effect of process variables on survival of bacteria in probiotics enriched pomegranate juice. British Biotechnology Journal, 5(1), 37-50.
  21. KETABCHI, M., IESSAZADEH, K., & MASSIHA, A. 2017. EVALUATE THE INHIBITORY ACTIVITY OF ZNO NANOPARTICLES AGAINST STANDARD STRAINS AND ISOLATES OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS AND ESCHERICHIA COLI ISOLATED FROM FOOD SAMPLES.
  22. Swakhi, F., Far, R. S., Nejad, S. P., & Dadkhah, A. 2017. Evaluation of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis and their effect on the physical properties of apple juice.
  23. Amiri, S., Mokarram, R. R., Khiabani, M. S., Bari, M. R., & Khaledabad, M. A. 2019. Exopolysaccharides production by Lactobacillus acidophilus LA5 and Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB12: optimization of fermentation variables and characterization of structure and bioactivities. International journal of biological macromolecules, 123, 752-765.
  24. Salla, A. C. V., Margarites, A. C., Seibel, F. I., Holz, L. C., Brião, V. B., Bertolin, T. E., ... & Costa, J. A. V. 2016. Increase in the carbohydrate content of the microalgae Spirulina in culture by nutrient starvation and the addition of residues of whey protein concentrate. Bioresource Technology, 209, 133-141.
  25. Mortazavi, S. A., & Sarabi Jamab, M. 2021. Identification of gamma aminobutyric acid produced by Lactobacillus brevis PML1 by Thin layer chromatography method in culture medium containing monosodium glutamate (MSG). Journal of food science and technology (Iran), 18(120), 379-387.
  26. Jayaprakasha, G. K., & Patil, B. S. 2007. In vitro evaluation of the antioxidant activities in fruit extracts from citron and blood orange. Food chemistry, 101(1), 410-418.
  27. Abdel-Hamid, M., Huang, Z., Suzuki, T., Enomoto, T., Hamed, A. M., Li, L., & Romeih, E. 2020. Development of a multifunction set yogurt using Rubus suavissimus S. Lee (Chinese sweet tea) extract. Foods, 9(9), 1163.
  28. Liu, Z. P., Song, C., Wang, M., He, Y., Xu, X. B., Pan, H. Q., ... & Pan, B. X. 2014. Chronic stress impairs GABAergic control of amygdala through suppressing the tonic GABAA receptor currents. Molecular Brain, 7, 1-14.
  29. Mortazavian, A. M., Ehsani, M. R., Mousavi, S. M., Reinheimer, J. A., Emamdjomeh, Z., Sohrabvandi, S., & Rezaei, K. 2006. Preliminary investigation of the combined effect of heat treatment and incubation temperature on the viability of the probiotic micro‐organisms in freshly made yogurt. International Journal of Dairy Technology, 59(1), 8-11.
  30. Prasantha, B. R., & Wimalasiri, K. M. S. 2019. Effect of HTST Thermal Treatments on End‐Use Quality Characteristics of Goat Milk. International Journal of Food Science, 2019(1), 1801724.
  31. Solieri, L., Rutella, G. S., & Tagliazucchi, D. 2015. Impact of non-starter lactobacilli on release of peptides with angiotensin-converting enzyme inhibitory and antioxidant activities during bovine milk fermentation. Food microbiology, 51, 108-116.
  32. Wang, Y. C., Yu, R. C., & Chou, C. C. 2006. Antioxidative activities of soymilk fermented with lactic acid bacteria and bifidobacteria. Food microbiology, 23(2), 128-135.
  33. Shobharani, P., Nanishankar, V. H., Halami, P. M., & Sachindra, N. M. 2014. Antioxidant and anticoagulant activity of polyphenol and polysaccharides from fermented Sargassum sp. International journal of biological macromolecules, 65, 542-548.
  34. Kim, S. K. (Ed.). 2013. Marine proteins and peptides: biological activities and applications. John Wiley & Sons.
  35. Ye, M., Ren, L., Wu, Y., Wang, Y., & Liu, Y. 2013. Quality characteristics and antioxidant activity of hickory-black soybean yogurt. LWT-Food Science and Technology, 51(1), 314-318.
  36. Garavand, F., Daly, D. F., & Gomez-Mascaraque, L. G. 2022. Biofunctional, structural, and tribological attributes of GABA-enriched probiotic yoghurts containing Lacticaseibacillus paracasei alone or in combination with prebiotics. International Dairy Journal, 129, 105348.
  37. Ghamry, M., Ghazal, A. F., Al-Maqtqri, Q. A., Li, L., & Zhao, W. (2022). Impact of a novel probiotic Lactobacillus strain isolated from the bee gut on GABA content, antioxidant activity, and potential cytotoxic activity against HT-29 cell line of rice bran. Journal of Food Science and Technology, 59(8), 3031-3042.
  38. Karbasi, M., Mousavi, S. M., & Yarmand, M. S. 2015. Production and packaging of fermented functional beverage from date syrup by lactobacillus rhamnosus. Food Processing and Preservation Journal, 7(2), 17-38.
  39. Kittibunchakul, S., Yuthaworawit, N., Whanmek, K., Suttisansanee, U., & Santivarangkna, C. 2021. Health beneficial properties of a novel plant-based probiotic drink produced by fermentation of brown rice milk with GABA-producing Lactobacillus pentosus isolated from Thai pickled weed. Journal of Functional Foods, 86, 104710.
  40. Korhonen, H. 2009. Milk-derived bioactive peptides: From science to applications. Journal of functional foods, 1(2), 177-
  41. Wu, C., Li, T., Qi, J., Jiang, T., Xu, H., & Lei, H. 2020. Effects of lactic acid fermentation-based biotransformation on phenolic profiles, antioxidant capacity and flavor volatiles of apple juice. Lwt, 122, 109064.
  42. Shahidi, F., & Yeo, J. (2016). Insoluble-bound phenolics in food. Molecules, 21(9), 1216.
  43. Jafari, N., & Saremnezhad, S. 2020. Production of gamma-aminobutyric acid ontaining yogurt by using Lactobacillus sakei and brown rice malt extract. Journal of food science and technology (Iran), 17(98), 97-108.
  44. Maleki, N., Khodaiyan, F., & Mousavi, S. M. 2015. Antioxidant activity of fermented Hazelnut milk. Food Science and Biotechnology, 24, 107-115.
  45. Mousavi, Z. E., Mousavi, S. M., Razavi, S. H., Hadinejad, M., Emam-Djomeh, Z., & Mirzapour, M. 2013. Effect of fermentation of pomegranate juice by Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus on the antioxidant activity and metabolism of sugars, organic acids and phenolic compounds. Food Biotechnology, 27(1), 1-13.
  46. Fait, A., Fromm, H., Walter, D., Galili, G. & Fernie, A.R., 2008. Highway or byway: the metabolic role of the GABA shunt in plants. Trends in plant science, 13(1), 14-19.
  47. Yilmaz‐Ersan, L., Sahin, S., Ozcan, T., Akpinar‐Bayizit, A., Usta‐Gorgun, B., Ciniviz, M., & Keser, G. 2022. Interaction of probiotic activity, antioxidative capacity, and gamma‐amino butyric acid (GABA) in chestnut milk‐fortified yogurt. Journal of Food Processing and Preservation, 46(12), e17266
  48. Yakheh, S. G., Rad, A. H. E., Nateghi, L., & Varmira, K. 2021. Optimization of production conditions of soy milk GABA produced by probiotic bacteria.
  49. Sharifan, A. 2021. Optimization and Modeling of Gamma Aminobutyric Acid (GABA) Extraction Conditions from Lactobacillus brevis IRBC10818 Affected by Heat Shock by Response Surface Methodology. Journal of food science and technology (Iran), 18(118), 167-180.
  50. Zareie, Z., Tabatabaei Yazdi, F., & Mortazavi, S. A. 2019. Optimization of gamma-aminobutyric acid production in a model system containing soy protein and inulin by Lactobacillus brevis fermentation. Journal of Food Measurement and Characterization, 13, 2626-2636.
  51. Karimi, M. 2020. Improvement of GABA production and survival of Lactobacillus brevis G42 in simulated gastrointestinal conditions by soy-alginate microcapsulation. Journal of food science and technology (Iran), 17(105), 47-62.
  52. Kim, T. J., Sung, C. H., Kim, Y. J., Jung, B. M., Kim, E. R., Choi, W. S., ... & Yoo, S. H. 2007. Effects of a soaking-fermentation-drying process on the isoflavone and γ-aminobutyric acid contents of soybean. Food Science and Biotechnology, 16(1), 83-89.
  53. Falah, F., Vasiee, A., & Mortazavi, S. A. 2020. Gamma-aminobutyric acid Synthesis by Lactococcus lactis strain Nz1330 in Dairy sludge medium with Monosodium glutamate. Journal of food science and technology (Iran), 16(97), 89-100.
  54. Elhami Rad, A. H., Nateghi, L., & Varmira, K. 2021. Optimization of Production Conditions of Soy Milk GABA Produced by Probiotic Bacteria. Journal of Innovation in Food Science & Technology, 13(2).
  55. Marhamatizadeh, M. H., Ehsandoost, E., Gholami, P., & Mohaghegh, M. D. 2013. Effect of olive leaf extract on growth and viability of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum for production of probiotic milk and yoghurt. International Journal of Farming and Allied Sciences, 2(17), 572-578.
  56. Kargar Motlagh, D., & Sharifan, A. 2022. Evaluation of probiotic lactic butter production: effect of strain and storage time on probiotic viability, physicochemical, microbiological and organoleptic properties. Journal of food science and technology (Iran), 19(124), 39-51.
  57. Tahmasbi, R., Mirzaei, M., & Khani, M. R. 2021. Effect of fermentation by Lactobacillus reuteri and Lactobacillus acidophilus on antioxidant activity of quinoa extract.
  58. Dogahe, M. K., Towfighi, A., Khosravi-Darani, K., Dadgar, M., Mortazavian, A. M., & Ahmadi, N. 2013. Influence of pomegranate peel on viability of probiotic bacteria in pomegranate juice.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 18
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 20


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب