The inclusion and survival rate of a bifidobacterial strain added to a fermented milk -whey beverage

Abstract

A fermented milk-whey beverage was developed using previously standardized formulations, namely 100% milk and 0% whey and 75%-25% milk-whey respectively. Titratable acidity (TA) and pH of the beverages was measured to asses the fermentation process and the quality of the beverage. The fermentation process was stopped once the pH reached an approximate value of 4.5. The TA was measured as percentage of lactic acid using a solution of 0.1N NaOH and final TA was comparable to previously reported values for fermented milk beverages. The evaluation of this beverage as a potential probiotic food product was assessed by incorporating probiotic bacteria from the genus Bifidobacteirum and monitoring it’s survival during refrigerated storage of 21 days. The strain used, Bifidobacterium animalis (Bb12) is among the most resistant to acidity, one of the factors known to adversely affect its survival next to oxygen toxicity. No significant difference was observed in the survival of bifidobacteria between the formulations. Results obtained showed that bifidobacteria maintained cell counts above those required for the label of “probiotic” (6 Log10) up until the 18 days. The mean cfu ml1 was of 1.03 x 107 for the 100% formulation and 5.73 x 106 for the 75-25% formulation on day 18. It can be concluded that there was no significant difference between treatments throughout the storage period. The bifidogenic effect of the recognized prebiotic inulin was assessed by the supplementation with 1% of this oligosaccharide in fresh milk, UHT milk and MRS lactobacilli broth. The results obtained showed that even at this low supplementation level a bifidogenic effect was still achieved. Bacterial cell counts for the UHT with prebiotic and MRS with prebiotic evidenced a significant increase in log counts for day 3. For UHT an increase to 8.43 Log10 was achieved, which was significantly higher than MRS with no prebiotic for the same day which was 2.08 Log10. Thus the supplementation of UHT milk with 1% inulin represents a viable growth media for bifidobacteria. The identification to genus and species level of several presumptive bifidobacterial isolates was attempted. Using a genus specific primer set (Bifid-F and Bifid-R), all isolates tested were found to be from the genus Bifidobacterium. The ribosomal DNA of the isolates was extracted and purified and PCR amplified the digested using EcoRI and DdeI. Results obtained were comparable to the results obtained insilico. All isolates showed bands of the same length comparable to the control Bifidobacterium animalis therefore it can be concluded all isolates are Bifidobacterium lactis ssp animalis or Bifidobacterium lactis ssp lactis.

Una bebida fermentada a base de leche y suero de leche fue elaborada usando unas formulaciones previamente estandarizadas, 100% leche y 0% suero y 75%-25% leche-suero respectivamente. La acidez titulable (AT) y el pH de las bebidas fue medida para asegurar el debido proceso de fermentación y la calidad general de la misma. El proceso de fermentación se detuvo una vez se alcanzó un pH de 4.5. La AT fue medida como porciento de ácido láctico usando una solución de 0.1N NaOH. Esta presentó un valor final comparable con valores previamente reportados para este tipo de bebidas. La evaluación de esta bebida como un alimento potencialmente probiótico fue analizada mediante la incorporación de una bacteria probiótica del género Bifidobacterium y el monitoreo de su sobrevivencia durante almacenamiento refrigerado (4o C) durante 21 días. La cepa usada, Bifidobacterium animalis (Bb12) es una de las más resistentes a las condiciones de alta acidez, uno de los factores que afectan adversamente la sobrevivencia de bífido, después del oxígeno. No se observó diferencia significativa en la sobrevivencia de bífidobacteria entre las formulaciones. Los resultados obtenidos demuestran que bífidobacteria mantuvo conteos de células por encima de lo requerido para poder ser etiquetada como una bebida “probiótica” hasta el día 18. La media de ufc ml-1 fue de 1.03 x 107 para la formulación 100% y 5.73 x 106 para la formulación 75-25% en el día 18. Se puede concluir que no hubo diferencia significativa entre tratamientos para el período de almacenamiento. El efecto bifidogénico de la inulina, un prebiótico reconocido, fue evaluado mediante la suplementación con 1% de este oligosacárido en leche fresca, leche esterilizada comercialmente “UHT” y caldo MRS. Los resultados obtenidos demuestran un efecto bífidogénico aún a este bajo porciento de suplementación. El conteo de células bacterianas para UHT con prebiótico y MRS con prebiótico demuestra un incremento a significativo para el día 3. Para UHT se observó un aumento hasta 8.43 Log10, el cual fue significativamente mayor que para caldo MRS sin prebiótico para el mismo día (2.08 Log10). La suplementación de leche UHT con 1% de inulina representa una opción viable como medio de cultivo para bífidobacteria. La identificación a nivel de género y especie para varios especímenes presuntivos de bifidobacteria fue llevada a cabo. Se usó un set de “primers” específicos para género (Bifid-F and Bifid-R). Todos los especímenes fueron positivos para el género de Bifidobacterium. El DNA de los especímenes fue extraído y purificado para llevar a cabo una doble digestión usando EcoRI and DdeI. Los resultados obtenidos fueron comparables a aquellos obtenidos del análisis insílico. Todos los especímenes mostraron bandas del mismo tamaño que el control positivo, Bifidobacterium animalis asi que se puede concluir que todos los organismos son o bien Bifidobacterium lactis ssp animalis or Bifidobacterium lactis ssp lactis.