تجزیه و تحلیل متاژنومیکس جمعیت میکروبی در یک پنیر محلی ایرانی

Abstract

در این مطالعه، یک پنیر محلی از شیر گاو براساس دستورالعمل محلی تهیه گردید. جمعیت میکروبی پنیر و توانایی عملکردی آن برای رسیدگی توسط توالی‌یابی کامل متاژنوم بررسی گردید. پنیر سنتی به‌وسیله کشت آغازگر مزوفیلیک تولید شد. پنیر در دمای °C10 به مدت 3 ماه دوره رسیدگی خود را طی کرد. نمونه‌ها از سطح پنیر جمع آوری گردید. بعد از خالص‌سازی کلنی‌ها، جدایه‌های گرم مثبت و کاتالاز منفی از لحاظ فنوتیپی در سطح جنس توسط تست‌های فیزیولوژی شامل قابلیت تولید گاز، رشد در pHهای مختلف (6/9 و 4/4)، تحمل نمک (5/6 و 18 درصد) و دماهای مختلف (10 و 45 درجه سانتی‌گراد) شناسایی شدند. نتایج شناسایی فنوتیپی نشان داد که اکثر سویه‌های باکتری‌های اسید لاکتیک متعلق بهStreptococcus, Lactococcus و Lactobacillus بودند. همچنین نتایج آنالیز متاژنومیکس نشان داد که جنس‌های متعددی شاملStreptococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Acinetobacter, Enterococcus Glutamicibacter, و Weissella در پنیر وجود دارند. Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactisوLactobacillus helveticus به‌عنوان گونه‌های غالب شناسایی شدند. باکتری‌های بیماری‌زا نظیرEnterobacter, Listeria و Staphylococcus نیز به مقدار جزئی یافت شدند و بنابراین تقریبا نگرانی برای مصرف‌کنندگان و سلامت انسان وجود ندارد. میکروبیوم این پنیر، توانایی عملکردی برای سنتز رنج وسیعی از ترکیبات بو و مرتبط با توسعه طعم در این محصول را نشان داد که با متابولیسم و بیوسنتز متان، اسیدهای آمینه شاخه‌دار (ایزولوسین، والین، لوسین)، اسیدهای آمینه آروماتیک (تیروزین، تریپتوفان و فنیل‌آلانین)، سایر اسیدهای آمینه (ال-لیزین، بتا-آلانین)، اسیدهای چرب (آراشیدونات، پالمیتات، استئارات) و مونوساکاریدها در ارتباط بود. آنزیم‌های مرتبط با بیوسنتز و متابولیسم اسیدهای آمینه درطی رسیدگی این پنیر یافت شدند. این آنزیم‌ها شامل 4-hydroxy-tetrahydrodipicolinate reductase, 2-isopropylmalate synthase, 3-dehydroquinate dehydratase, 3-hydroxyisobutyryl-CoA hydrolase, 5-carboxymethyl-2-hydroxymuconate delta-isomerase, 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase. بودند. براساس نتایج KAAS (سرور حاشیه نویسی اتوماتیک KEGG)، پروتئین‌های درگیر در مسیرهای متابولیکی جامعه میکروبی روی سطح پنیر سنتی شامل موارد زیر بودند: Cytochrome P450 Photosynthesis Proteins, Peptidases & Inhibitors, Glycosyltransferases, Lipopolysaccharide Biosynthesis Proteins, Peptidoglycan Biosynthesis and Degradation Proteins, Lipid Biosynthesis Proteins, Protein Kinases, Polyketide Biosynthesis Proteins Prenyltransferases, Protein Phosphatases & Associated Proteins, and Amino Acid Related Enzymes.. پنیر تحت مطالعه به‌عنوان یک غذای عملگر، فواید سلامتی برای مصرف‌کنندگان به‌واسطه حضور باکتری‌های پروبیوتیک و ژن‌های مرتبط با بیوسنتز ترکیبات با ارزش شامل آنتی‌بیوتیک‌ها، داروها و آنتی­اکسیدان‌ها را نشان داد.

Keywords

• پنیر
• متاژنومیکس
• طعم
• باکتری اسید لاکتیک