Vi khuẩn axit lactic chiếm ưu thế trong mukeunji, một loại kimchi lâu năm, qua các thời kỳ lão hóa khác nhau

Yeun Hong1, Jingmei Li1, Pei Qin1, Shin-Young Lee1, Hae-Yeong Kim1
1Department of Food Science & Biotechnology and Institute of Life Sciences & Resources, Kyung Hee University, Yongin, Gyeonggi, Korea

Tóm tắt

Sự phân bố của các vi khuẩn axit lactic (LAB) chiếm ưu thế trong mukeunji đã được khảo sát ở những giai đoạn khác nhau của quá trình lão hóa dài hạn. Tổng cộng có 87 chủng vi khuẩn thu được từ 3 mẫu đã được phân loại thành 13 nhóm dựa trên hình mẫu protein toàn tế bào bằng phương pháp điện di gel polyacrylamide sodium dodecyl sulfate và được xác định thông qua trình tự gen 16S rRNA. 13 LAB này cũng đã được xác định bằng phương pháp khối phổ hấp dẫn bằng laser tích hợp thời gian bay (MALDI-TOF MS) và băng thử nghiệm API®. Weissella cibaria và Leuconostoc mesenteroides là các LAB phong phú nhất trong các mẫu mới được chế biến, tiếp theo là Lactobacillus (Lact.) curvatus và Lact. sakei, theo trình tự gen 16S rRNA. Độ đa dạng loài của LAB trong các mẫu được lão hóa trong 12 và 24 tháng đã giảm theo thời gian, và Pediococcus sp. là loài LAB chiếm ưu thế trong các mẫu mukeunji. MALDI-TOF MS đã cho phép xác định nhanh chóng các loài Lactobacillus. Kết quả xác định với mức độ tương đồng cao hơn 90% sử dụng băng thử nghiệm API® đã cung cấp những kết quả tương tự như trình tự gen 16S rRNA.

Từ khóa

#vi khuẩn axit lactic #mukeunji #lão hóa #MALDI-TOF MS #16S rRNA gene sequencing

Tài liệu tham khảo

Lee JS, Chun CO, Jung MC, Kim WS, Kim HJ, Hector M, Kim SB, Park CS, Ahn JS, Park YH, Mheen TI. Classification of isolates originating from kimchi using carbon-source utilization patterns. J. Microbiol. Biotechn. 7: 68–74 (1997)

Kim TW, Lee JY, Jung SH, Kim YM, Jo JS, Chung DK, Lee HJ, Kim HY. Identification and distribution of predominant lactic acid bacteria in kimchi, a Korean traditional fermented food. J. Microbiol. Biotechn. 12: 635–642 (2002)

Choi SK, Park SH, Jo JS, Kim HY, Lee JY, Kim TW, Jung SH. Identification of lactic acid bacteria in kimchi using SDS-PAGE profiles of whole-cell proteins. J. Microbiol. Biotechn. 13: 119–124 (2003)

Kim TW, Lee JY, Song HS, Park JH, Ji GE, Kim HY. Isolation and identification of Weissella kimchii from green onion by cell protein pattern analysis. J. Microbiol. Biotechn. 14: 105–109 (2004)

Jung HJ, Hong Y, Yang HS, Chang HC, Kim HY. Distribution of lactic acid bacteria in garlic (Allium sativum) and green onion (Allium fistulosum) using SDS-PAGE whole-cell protein pattern comparison and 16S rRNA gene sequence analysis. Food Sci. Biotechnol. 21: 1457–1462 (2012)

Hong Y, Yang HS, Chang HC, Kim HY. Comparison of bacterial community changes in fermenting kimchi at two different temperatures using a denaturing gradient gel electrophoresis analysis. J. Microbiol. Biotechn. 23: 76–84 (2013)

Ji SH, Han WC, Lee JC, Cheong C, Kang SA, Lee JH, Jang KH. Effect of low temperature on the qualities of long-term fermented kimchi (Korean pickled cabbage). Korean J. Food Preserv. 16: 804–809 (2009)

Park JM, Shin JH, Lee DW, Song JC, Suh HJ, Chang UJ, Kim JM. Identification of the lactic acid bacteria in kimchi according to initial and over-ripened fermentation using PCR and 16S rRNA gene sequence analysis. Food Sci. Biotechnol. 19: 541–546 (2010)

Samelis J, Tsakalidou E, Metaxopoulos J, Kalantzopoulos G. Differentiation of Lactobacillus sake and Lact. curvatus isolated from naturally fermented Greek dry salami by SDS-Page of wholecell proteins. J. Appl. Bacteriol. 78: 157–163 (1995)

Cox RP, Thomsen JK. Computer-aided identification of lactic acid bacteria using the API 50 CHL system. Lett. Appl. Microbiol. 10: 257–259 (1990)

Doan NT, van Hoorde K, Cnockaert M, De Brandt E, Aerts M, Le Thanh B, Vandamme P. Validation of MALDI-TOF MS for rapid classification and identification of lactic acid bacteria, with a focus on isolates from traditional fermented foods in Northern Vietnam. Lett. Appl. Microbiol. 55: 265–273 (2012)

Cherkaoui A, Hibbs J, Emonet S, Tangomo M, Girard M, Francois P, Schrenzel J. Comparison of two matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry methods with conventional phenotypic identification for routine identification of bacteria to the species level. J. Clin. Microbiol. 48: 1169–1175 (2010)

National Center for Biotechnology Information Database. Basic local alignment search tool. Available from: http://blast.ncbi.nlm.nih.gov. Accessed April 17, 2013.

Hammes WP, Vogel RF. The genus Lactobacillus. pp. 19–54. In: The Genera of Lactic Acid Bacteria. Wood BJB, Holzapfel WH (eds). Blackie Academic and Professional, Glasgow, Scotland (1995)

Shim ST, Kyung KH. Natural microflora of prepeeled garlic and their resistance to garlic antimicrobial activity. Food Microbiol. 16: 165–172 (1999)

Lee KW, Park JY, Chun JY, Han NS, Kim JH. Importance of Weissella species during kimchi fermentation and future works. Korean J. Microbiol. Biotechnol. 38: 341–348 (2010)

Park JA, Hoe GY, Lee JS, Oh YJ, Kim BY, Mheen TI, Kim CK, Ahn JS. Change of microbial communities in kimchi fermentation at low temperature. Korean J. Microbiol. 39: 45–50 (2003)

Lee KH, Lee JH. Isolation of Leuconostoc and Weissella species inhibiting the growth of Lactobacillus sakei from kimchi. Korean J. Microbiol. Biotechnol. 39: 175–181 (2011)

Lee J, Jang J, Kim B, Kim J, Jeong G, Han H. Identification of Lactobacillus sakei and Lactobacillus curvatus by multiplex PCRbased restriction enzyme analysis. J. Microbiol. Meth. 59: 1–6 (2004)

Carr FJ, Chill D, Maida N. The lactic acid bacteria: A literature survey. Crit. Rev. Microbiol. 28: 281–370 (2002)

Lee K, Lee Y. Effect of Lactobacillus plantarum as a starter on the food quality and microbiota of kimchi. Food Sci. Biotechnol. 19: 641–646 (2010)

So MH, Kim YB. Identification of psychrotrophic lactic acid bacteria isolated from kimchi. Korean J. Food Sci. Technol. 27: 495–505 (1995)

Kwon DY, Koo MS, Ryoo CR, Kang CH, Min KH, Kim WJ. Bacteriocin produced by Pediococcus sp. in kimchi and its characteristics. J. Microbiol. Biotechn. 12: 96–105 (2002)

Shin MS, Han SK, Ryu JS, Kim KS, Lee WK. Isolation and partial characterization of a bacteriocin produced by Pediococcus pentosaceus K23-2 isolated from kimchi. J. Appl. Microbiol. 105: 331–339 (2008)

Lee JW, Han SM, Yun BH, Oh SJ. Characteristics and partial purification of bacteriocin produced by Pediococcus damnosus JNU534. Korean J. Food Sci. An. 31: 952–959 (2011)

Park JM, Shin JH, Gu JG, Yoon SJ, Song JC, Jeon WM, Suh HJ, Chang UJ, Yang CY, Kim JM. Effect of antioxidant activity in kimchi during a short-term and over-ripening fermentation period. J. Biosci. Bioeng. 112: 356–359 (2011)

Garvie EI. Nomenclatural problems of the pediococci request for an opinion. Int. J. Syst. Bacteriol. 24: 301–306 (1974)

Bennik M, Smid EJ, Gorris L. Vegetable-associated Pediococcus parvulus produces pediocin PA-1. Appl. Environ. Microb. 63: 2074–2076 (1997)

Dols-Lafargue M, Lee HY, Le Marrec C, Heyraud A, Chambat G, Lonvaud-Funel A. Characterization of gtf, a glucosyltransferase gene in the genomes of Pediococcus parvulus and Oenococcus oeni, two bacterial species commonly found in wine. Appl. Environ. Microb. 74: 4079–4090 (2008)