Čes. slov. farm. 2022, 71(1):27-33 | DOI: 10.5817/CSF2022-1-27
Prežívateľnosť produkčných probiotických kmeňov vo vybranej aplikačnej forme
- 1 Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie, Katedra farmaceutickej technológie, farmakognózie a botaniky, Košice, SR
- 2 Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach, SR, Katedra mikrobiológie a imunológie
- 3 Masarykova univerzita, Brno, ČR, Farmaceutická fakulta, Ústav farmaceutické technologie
- 4 Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach, SR, Katedra hygieny, technológie a zdravotnej bezpečnosti potravín
Výskum probiotík pre akvakultúru je v ranom štádiu a pre ich implementáciu je potrebné vykonať ešte množstvo experimentov. Laktiplantibacily patria medzi mikroorganizmy, ktoré sa najčastejšie používajú na prípravu probiotických preparátov. Doterajšie výsledky nie sú postačujúce, práve preto sú potrebné ďalšie štúdie. Výber probiotík pre akvakultúru a ich vývoj pre komerčné využitie v akvakultúre je mnohostupňový a multidisciplinárny proces vyžadujúci si v prvej etape základný a neskôr aj aplikovaný výskum a posúdenie jeho použitia v praxi. Cieľom štúdie bolo pripraviť probiotické krmivo pre ryby s využitím pomocných látok a následne sledovať prežívateľnosť probiotických bakteriálnych buniek v krmive počas 9-mesačného skladovania pri chladničkovej (4 °C) a izbovej teplote (22 °C). Na prípravu krmiva bol použitý kmeň Lactobacillus plantarum R2 Biocenol™ (CCM 8674) (podľa novej taxonómie Lactiplantibacillus plantarum), potenciálne využiteľný pre probiotické účely v akvakultúre. Lepšia prežívateľnosť probiotických bakteriálnych buniek bola zaznamenaná vo vzorkách krmiva A (Aquatex 41 HMD) v porovnaní so vzorkami probiotických peliet B (Inicio 918-2). Keďže oxidácia mastných kyselín v krmive ovplyvňuje nutričnú kvalitu jednotlivých komponentov krmiva, predpokladáme, že vyššie množstvo oleja v krmive B negatívne ovplyvnilo prežívateľnosť probiotických bakteriálnych buniek. Najvyššie počty životaschopných probiotických baktérií boli zaznamenané pri 4 °C skladovania krmiva. Po 9 mesiacoch skladovania pri chladničkovej teplote počty laktiplantibacilov vo vzorkách krmiva A klesli z hodnoty 7,30 log10KTJ/g na počet 5,57 log10KTJ/g. Teplota je považovaná za rozhodujúci faktor ovplyvňujúci životaschopnosť a prežívateľnosť probiotických baktérií počas doby skladovania.
Klíčová slova: životaschopnost; pomocné látky; obaľovanie; krmivo určené pre ryby; Lactiplantibacillus plantarum
Surviving of production probiotic strains in a selected application form
Research in probiotics for aquaculture is at an early stage of development and much work is still needed. Lactiplantibacilli belong to the microorganisms most frequently used to prepare the probiotics. The available information is inconclusive, since few experiments with sufficiently robust design have been conducted to permit critical evaluation. The development of probiotics applicable to commercial use in aquaculture is a multistep and multidisciplinary process requiring both empirical and fundamental research, full-scale trials, and an economic assessment of its use. The aim of the study was to prepare a probiotic aquafeed via excipients and subsequently to observe the survival of probiotic bacterial cells in the feed during the nine months storage period at a refrigerator (4 °C) or room temperature (22 °C). The strain Lactobacillus plantarum R2 Biocenol™ (CCM 8674) (according to the new taxonomy Lactiplantibacillus plantarum), potentially usable as a probiotic in aquaculture, was administered to prepare the aquafeed. Better survival of probiotic bacterial cells was recorded in a samples of pellets A (Aquatex 41 HMD) compared to the samples of probiotic pellets B (Inicio 918-2). Since oxidation of fatty acids in feed affects the nutritional quality of individual feed components, we assume that higher amounts of oil in feed B negatively affected the survival of probiotic bacterial cells. The highest numbers of viable probiotic bacteria cells were recorded at 4 °C storage of probiotic feed samples. The number of lactiplantibacilli dropped from 7.30 log10CFU . g-1 to 5.57 log10CFU . g-1 after the nine months storage period of feed samples A at 4 °C. Temperature is considered as a critical factor influencing probiotic viability and survival during storage period.
Keywords: viability; excipients; coating; aquafeed; Lactiplantibacillus plantarum
Grants and funding:
Práca bola podporená z finančných prostriedkov Agentúry na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. APVV-19-0234 a Vedeckej grantovej agentúry - projekt VEGA 1/0731/21.
Vloženo: 25. říjen 2021; Přijato: 18. leden 2022; Zveřejněno: 1. leden 2022 Zobrazit citaci
Reference
- Sampels S. Kvalita a gastronomie ryb a rybích výrobků. Vodňany: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích 2014.
- Cruz M. P., Ibáñez A. L., Hermosillo O. A. M., Saad H. C. R. Use of Probiotics in Aquaculture. ISRN Microbiology 2012; 2012, 1-13.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Sica G. M., Brugnoni L. I., Marucci P. A., Cubitto M. A. Characterization of probiotic properties of lactic acid bacteria isolated from an estuarine environment for application in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) farming. Antonie van Leeuwenhoek 2012; 101, 869-879.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Austin A. D., Austin B. Bacterial Fish Pathogens: Diseases of Farmed and Wild Fish. London: Springer 2012.
Přejít k původnímu zdroji...
- Lara-Flores M. The use of probiotic in aquaculture: an overview. Inter. Res. J. Microbiol. 2011; 2, 471-478.
- Smith P. Antimicrobial resistance in aquaculture. Rev. Sci. Tech. 2008; 27, 243-264.
Přejít k původnímu zdroji...
- Carvalho D. E., David S. G., Silva J. R. Health and environment in aquaculture. Rijeka: InTech 2012.
Přejít k původnímu zdroji...
- Newaj-Fyzul A., Al-Harbi A. H., Austin B. Review: Developments in the use of probiotics for disease control in aquaculture. Aquaculture 2014; 431, 1-11.
Přejít k původnímu zdroji...
- FAO/WHO. Guidelines for the evaluation of probiotics in food: joint fao/who working group meeting, London Ontario, Canada, 30 April-1 May 2002; 11 p. http:www. who.int/foodsafety/publications/fs_management/probiotics2/ en/index.html
- Merrifield D. L., Dimitroglou A., Foey A., Davies S. J., Baker R. T. M., Bøgvald J., Castex M., Ringø E. The current status and future focus of probiotic and prebiotic applications for salmonids. Aquaculture 2010a; 302, 1-18.
Přejít k původnímu zdroji...
- Giraffa G., Chanishvili N., Widyastuti Y. Importance of lactobacilli in food and feed biotechnology. Res. Microbiol. 2010; 161, 480-487.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Amstrong O. D., Atamu D., Orhomedia E. H., Destiny A. Effect of different storage temperatures on the viabilities change of probiotics in the fish feed. Int. J. Biotechnol. Biochem. 2016; 5, 697-701.
- Zheng J., Wittouck S., Salvetti E., Franz C. M. A. P., Harris H. M. B., Mattarelli P., Toole P., Pot B., Vandamme P., Walter J., Watanabe K., Wuyts S., Felis G. E., Gänzle M. G., Lebeer S. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2020; 70, 2782-2858.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Fečkaninová A., Koščová J., Mudroňová D., Schusterová P., Cingeľová Maruščáková I., Popelka P. Characterization of two novel lactic acid bacteria isolated from the intestine of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum) in Slovakia. Aquaculture 2019; 506, 294-301.
Přejít k původnímu zdroji...
- Nikoskelainen S., Ouwehand A., Salminen S., Bylund, G. Protection of rainbow trout Oncorhynchus mykiss from furunculosis by Lactobacillus rhamnosus. Aquaculture 2001; 198, 229-236.
Přejít k původnímu zdroji...
- Brunt J., Austin B. Use of a probiotic to control lactococcosis and streptococcosis in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). J. Fish Dis. 2005; 28, 693-701.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gildberg A., Mikkelsen H., Sandaker E., Ringø E. Probiotic effect of lactic acid bacteria in the feed on growth and survival of fry of Atlantic cod (Gadus morhua). Hydrobiologia. 1997; 352, 279-285.
Přejít k původnímu zdroji...
- Gildberg A., Ikkelsen H. Effects of supplementing the feed to Atlantic cod (Gadus morhua) fry with lactic acid bacteria and immuno-stimulating peptides during a challenge trial with Vibrio anguillarum. Aquaculture 1998; 167, 103-113.
Přejít k původnímu zdroji...
- Kim D. H., Austin B. Innate immune responses in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum) induced by probiotics. Fish Shellfish Immunol. 2006; 21, 513-524.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Newaj-Fyzul A., Adesiyun A. A., Mutani A., Ramsubhag A., Brunt J., Austin B. Bacillus subtilis AB1 controls Aeromonas infection in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum). J. Appl. Microbiol. 2007; 103, 1699-1706.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Merrifield D. L., Bradley G., Harper G. M., Baker R. T. M., Munn C. B., Davies S. J. Assessment of the effects of vegetative and lyophilized Pediococcus acidilactici on growth, feed utilization, intestinal colonization and health parameters of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Aquac. Nutr. 2011; 17, 73-79.
Přejít k původnímu zdroji...
- Merrifield D. L., Bradley G., Baker R. T. M., Davies S. J. Probiotic applications for rainbow trout (Oncorhynchus mykkis Walbaum) II. Effects on growth performance, feed utilisation, intestinal microbiota, and related health criteria postantibiotic treatment. Aquac. Nutr. 2010; 16, 496-503.
Přejít k původnímu zdroji...
- FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). Rainbow trout - feed formulation. 2018; http://www.fao.org/fishery/affris/species-profiles/rainbow-trout/feed-formulation/en/
- Krause D. O., Bhandari S. K., House J. D., Nyachoti C. M. Response of nursery pigs to a synbiotic preparation of starch and an anti-Escherichia coli K88 probiotic. Appl. Environ. Microbiol. 2010; 76, 8192-8200.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Huff G. R., Huff W. E., Rath N. C., El-Gohary F. A., Zhou Z. Y., Shini S. Efficacy of a novel prebiotic and a commercial probiotic in reducing mortality and production losses due to cold stress and Escherichia coli challenge of broiler chicks. Poult. Sci. 2015; 94, 918-926.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kosin B., Rakshit S. K. Microbial and Processing Criteria for Production of Probiotics: A Review. Food Technology and Biotechnology 2006; 44, 371-379.
- Ringø E., Bendiksen H. R., Gausen S. J., Sundsfjord A., Olsen R. E. The effect of dietary fatty acids on lactic acid bacteria associated with the epithelial mucosa and from faecalia of Arctic charr, Salvelinus alpinus (L.). J. Appl. Microbiol. 1998; 85, 855-864.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Turchini G., Ng W. K., Tochler D. Fish Oil Replacement and Alternative Lipid Sources in Aquaculture Feeds. Boca Raton: CRC Press 2010.
Přejít k původnímu zdroji...
- Wanka K. M., Damerau T., Costas B., Krueger A., Schulz C., Wuertz S. Isolation and characterization of native probiotics for fish farming. BMC Microbiology 2018; 18, 119.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Wirunpan M., Savedboworn W., Wanchaitanawong P. Survival and shelf life of Lactobacillus lactis 1464 in shrimp feed pellet after fluidized bed drying. Agric. Nat. Resour. 2016; 50, 1-7.
Přejít k původnímu zdroji...
- Ayo-Olalusi C. I., Adeiga A., Akintunde G. B., Oramadike C. E., Awoderu T. Viability of Lactobacillus brevis1, Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus 2 isolated from fish gut after incorporation into the fish feed. Int. J. Biotechnol. Res. 2014; 2, 97-101.
- Niu K. M., Kothari D., Lee W. D., Lim J. M., Khosravi S., Lee S. M., Lee B. J., Kim W. K., Han H. S., Kim S. K. Autochthonous Bacillus licheniformis: Probiotic potential and survival ability in low-fishmeal extruded pellet aquafeed. MicrobiologyOpen 2019; 8, 767.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ringø E., Zhou Z., Vecino J. L. G., Wadsworth S., Romero J., Krogdahl A., Olsen, R. E., Dimitroglou A., Foey A., Davies S., Owen M., Lauzon H. L., Martinsen L. L., De Schryver P., Bossier P., Sperstad, S., Merrifield D. L. Effect of dietary components on the gut microbiota of aquatic animals. A never-ending story? Aquac. Nutr. 2016; 22, 219-282.
Přejít k původnímu zdroji...
- Azevedo R. V., Filho J. C. F., Cardoso L. D., Mattos D. C., Vidal Junior M. V., Andrade D. R. Economic evaluation of prebiotics, probiotics and symbiotics in juvenile Nile tilapia. Rev. Ciên. Agron. 2015; 46, 72-79.
Přejít k původnímu zdroji...