Μελέτη της δράσης προβιοτικών μικροοργανισμών σε λειτουργικά τρόφιμα
Authors: Σαξάμη Γεωργία 
Published: September 2021

Τα στελέχη Lactobacillus pentosus B281 και Lactobacillus plantarum B282 είναι βακτήρια γαλακτικού οξέος (Lactic Acid Bacteria - LAB), τα οποία απομονώθηκαν από τη μικροχλωρίδα ελιάς και κατέδειξαν προβιοτικές ιδιότητες, όπως είναι η επιβίωση σε προσομοιωμένες συνθήκες του γαστρεντερικού σωλήνα, η αντιμικροβιακή δράση, η ικανότητα προσκόλλησης σε καρκινικά κύτταρα παχέος εντέρου Caco-2, η αντοχή σε αντιβιοτικά και η αιμολυτική δράση (Argyri et al., 2013). Επιπλέον, οι μικροοργανισμοί L. pentosus B281 και L. plantarum B282, χρησιμοποιήθηκαν αποτελεσματικά ως εναρκτήριες καλλιέργειες κατά τη ζύμωση πράσινων ελιών (Argyri et al., 2014; Blana et al., 2014), οι οποίες έγιναν αποδεκτές για κατανάλωση, όπως παρουσιάστηκε σε δοκιμές οργανοληπτικής αξιολόγησης (Argyri et al., 2014). Σκοπός στην παρούσα διατριβή, ήταν να εξεταστεί ο προβιοτικός χαρακτήρας των στελεχών L. pentosus B281 και L. plantarum B282 σε νέα λειτουργικά τρόφιμα και να μελετηθούν οι μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί δράσης τους. Αρχικά για τη μοριακή ανίχνευση και ταυτοποίηση των δύο στελεχών σχεδιάστηκαν εξιδεικευμένοι εκκινητές με RAPD ανάλυση και αναπτύχθηκε μια μέθοδος βασιζόμενη στην τεχνική της Multiplex PCR. Η διακριτική ικανότητα της μεθόδου ελέγχθηκε επιτυχώς έναντι διαφορετικών στελεχών LAB καθώς και σε γαλακτοκομικά προϊόντα που παρασκευάστηκαν στο εργαστήριο. Επιπλέον, τα παραπάνω στελέχη, χρησιμοποιήθηκαν αποτελεσματικά ως εναρκτήριες καλλιέργειες για την παρασκευή γιαουρτιού όπως έδειξαν οι μικροβιολογικές, φυσικοχημικές και οργανοληπτικές αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν. Ακόμα, μέσω μικροβιολογικής καταμέτρησης και multiplex PCR ανάλυσης καταδείχτηκε ότι τα στελέχη L. pentosus B281 και L. plantarum B282 επιβίωσαν στα δείγματα γιαουρτιού σε επίπεδα ≥ 6 log CFU/g ακόμη και μετά από 35 ημέρες αποθήκευσης στους 4 °C. Από την διερεύνηση των μηχανισμών δράσης των στελεχών L. pentosus B281 και L. plantarum B282, παρουσιάστηκε αρχικά ότι τα στελέχη παρουσίασαν σημαντική προσκόλληση σε καρκινικά κύτταρα παχέος εντέρου. Η οπτικοποίηση των κυττάρων που προσκολλώνται στα καρκινικά κύτταρα μέσω συνεστιακής μικροσκοπίας φθορισμού επιβεβαίωσε περαιτέρω την παραπάνω παρατήρηση. Ακόμη, αποδείχτηκε η αντί-πολλαπλασιαστική δράση του ρυθμιστικού μέσου των παραπάνω στελεχών έναντι διαφορετικών καρκινικών σειρών παχέος εντέρου, ο ρόλος τους στην κατανομή του κυτταρικού κύκλου και στην έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τον κυτταρικό κύκλο. Επιπροσθέτως, πραγματοποιήθηκε προκαταρτικός χαρακτηρισμός της φύσης των βιοδραστικών μορίων που υπάρχουν στο ρυθμιστικό μέσο των δύο στελεχών και αποδείχτηκε η παρουσία θερμοσταθερών βιοδραστικών ενώσεων. Στη συνέχεια από την διερεύνηση της αντι-πολλαπλασιαστικής και της ανοσοδιεγερτικής δράσης των ζωντανών στελεχών L. pentosus B281 και L. plantarum B282, καταδείχτηκε η αντί-πολλαπλασιαστική δράση τους στην ανθρώπινη καρκινική σειρά παχέος εντέρου Caco-2. Τέλος μέσω του ζωικού μοντέλου του ραχιαίου αεροθύλακα αποδείχτηκε η ανοσοδιεγερτική δράση των παραπάνω στελεχών. Πιο συγκεκριμένα, καταδείχτηκε η στρατολόγηση ουδετερόφιλων και η έκκριση συγκεκριμένων κυτοκινών και χημειοκινών ως ανοσοαπόκριση στη χορήγηση των δύο στελεχών στο ραχιαίο αεροθύλακα ποντικών.