The lactase activities of nine species of lactic acid bacteria were compared using the chromogenic substrate, $o-nitrophenyl-{\beta}-D-galactopyranoside$. Streptococcus thermophilus KACC 91147 had the highest lactase activity among a total of thirty strains of Lactobacillus and S. thermophilus tested, including commercial strains. S. thermophilus KACC 91147 released $0.30{\pm}0.12\;mg/mL$ of galactose in treated milk A ($10^7\;CFU/mL$) and $6.49{\pm}0.38\;mg/mL$ in treated milk B ($10^9\;CFU/mL$ milk) over 2 hours. In milk tolerance tests, the blood glucose level (BGL) of 6 volunteers (2 males and 4 females) clinically diagnosed as lactose intolerant increased 3.0 mg/dl after drinking milk A, but a significant (p<0.05) additional increase of $11.2{\pm}4.18\;mg/dl$ was found after drinking milk B. This result suggests that the addition of S. thermophilus KACC 91147 cells into milk aids the digestion of lactose in milk and ameliorates the symptoms of lactose-intolerant individuals due to the activity of lactase from the lactic streptococci.
The pysicochemical and bacteriological properties of yogurts made by single or mixed cultures of L. bulgaricus FRI025 and S. thermophilus CHI were investigated. L. bulgaricus FRI025 which was isolated from raw milk was selected as starter culture among 22 strains of lactic culture by measuring viscosity, flavor, growth and acid production ability. The acid production and number of viable cell were increased by using L. bulgaricus FRI025 and S. thermophilus CHI together in ratio of apporximately 1:1. The pH, titratable acidity, viable cell number and viscosity of yogurt were 4.08, 1.14%, $2.5{\times}10^{10}/ml$ and 2100 cp after 9 hours incubation at $40^{\circ}C$, respectively. The pH and viable cell number were decreased on the other hand titratable acidity and viscosity were increased after 7 days of storage at $4^{\circ}C$. The changes of quality did not show significantly after storage. The selected starter was much higher than commercial yogurt starter in the acid production and growth of starter. The yogurt nanufactured with selected starter was better than with commercial yogurt in sensory evalution such as taste, texture, flavor and overall acceptability.
The objective of this research was to determine the fermentation and quality properties of soy yogurt incorporating insoluble components fermented with Streptococcus thermophilus (S. thermophilus) and Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus) for 24h. Boiled soybeans were ground and reconstituted into equivalent total solids (18%). After soymilk was homogenized with sugar, it was pasteurized in a water bath at $90^{\circ}C$ for 30 min. Two kinds of lactic acid bacteria were inoculated into two types of soymilk after cooling down $40{\sim}45^{\circ}C$ and fermentation at $37^{\circ}C$ for 24h. Titrable acidity, pH, viscosity, sugar content, and number of viable cells were determined in triplicate. Soy yogurt fermented with L. bulgaricus did not reach pH 4.5, where as S. thermophilus was considered good for achieving pH 4.08 and titratable acidity of 2.27% for 24 h. Soy yogurt fermented with S. thermophilus had a higher viscosity and lower sugar contents than that fermented with L. bulgaricusas incubation time increased. Total viable count was $1.80{\times}10^{10}CFU/mL$ on S. thermophilus and $2.16{\times}10^8CFU/mL$ on L. bulgaricus after 24 h at $37^{\circ}C$. However, there was no significant difference in sensory intensities and preference between the two samples. As a result, S. thermophilus was identified as a better culture than L. bulgaricus for the manufacture of soy yogurt incorporating insoluble components.
To isolate the $\beta$-galactosidase producing thermophilic bacteria, samples of mud and water were collected from hot springs of avolcanic area near Golden Springs in New Zealand. Among eleven isolated strains, the strain of KNOUC112 produced the highest amounts of $\beta$-galactosidase at 40 h incubation time (0.013 unit). This strain was aerobic, asporogenic bacilli, immobile, gram negative, catalase positive, oxidase positive, and pigment producing. Optimum growth was at 70-72$^{\circ}C$, pH 7.0-7.2, and it could grow in the presence of 3% NaCl. The main fatty acids of cell components were iso-15:0 (30.26%), and iso-17:0 (31.31%). Based on morphological and biochemical properties and fatty acid composition, the strain could be identified as genus Thermus, and finally as Thermus thermophilus by phylogenetic analysis based on 16S rRNA sequence. So the strain is designated as Thermus thermophilus KNOUC112. A gene from Thermus thermophilus KNOUC112 encoding $\beta$-galactosidase was amplified by PCR using redundancy primers prepared based on the structure of $\beta$-galactosidase gene of Thermus sp. A4 and Thermus sp. strain T2, cloned and expressed in E. coli JM109 DE3. The gene of Thermus thermophilus KNOUC112 $\beta$-galactosidase(KNOUC112$\beta$-gal) consisted of a 1,938 bp open reading frame, encoding a protein of 73 kDa that was composed of 645 amino acids. KNOUC112$\beta$-gal was expressed as dimer and trimer in E. coli JM109 (DE3) via pET-5b.
This study was carried out to investigate the properties of crude exopolysaccaride (CEPS) produced by Streptococcus thermophilus LFG in goat milk. The yields of CEPS from yogurt cultured with Str. thermophilus LFG were greater at higher temperatures $(40-45^{\circ}C)$ than at lower temperatures $(30-35^{\circ}C)$. Goat milk yogurt had lower viscosity values than cow milk yogurt. However, the CEPS yield was higher in goat milk yogurt than in cow milk yogurt. The yields of CEPS from yogurt were also higher in cultured milk containing 3% glucose (14-21%), and 3% sucrose (4-16%) relative to the control yogurt. Antioxidant activities were higher in goat milk yogurt supernatant (21%) and its CEPS (28%) than cow milk yogurt supernatant (11%) and its CEPS (24%). The amino acid contents of CEPS were higher in yogurt using goat milk than that using cow milk. The CEPS extracted from goat milk yogurt produced by Str. thermophilus LFG consists of carbohydrate (37% w/w) and protein (63% w/w). The CEPS consisted of monosaccharides such as glucose 56.45% (w/w), galactose 42.35% (w/w), galactosamine 1.37% (w/w), glucosamine 1.09% (w/w) and fucose 0.27% (w/w).
One bacterial strain, that had made the largest inhibition zone at the antagonism assay and also that lost the inhibition activity by the protease treatment, was isolated from raw milk. That strain was identified as Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. The specific growht rate of this strain was maximum at 45$\circ $C. However, at this temperature the strain produced no bacteriocin. The bacteriocin activity was quite stable even at high temperature. Moreover, the activity of the vacteriocin was sensitive to proteases. but not to $\alpha $-amylase, DNase I, or RNase.
In order to investigate the effects of ginseng extract on the acid production and bacterial growth in the skim milk medium, ginseng extract was added to skim milk medium for 0.3 to 2.4% and the medium was fermented by Str. thermophilus, L. bulgaricus and mixed strain with both bacteria. The acidity and bacterial number were examined by incubation time. The results were summarized as follows: 1. The acidity of medium without ginseng extract after 12 hours incubation by Str. thermophilus was 11.1% and that by L. bulgaricus was 1.01%, whereas that of medium with ginseng extract was 1.08~0.61% for Str. thermophilus and 0.99~0.49% for L. bulgaricus. Therefore, acid production was inhibited by ginseng extract. 2. The number of bacteria in the medium without ginseng extract after 12 hours incubation was $5.2{\times}10^8/m{\ell}$ for Str. thermophilus and $3.2{\times}10^8/m{\ell}$ for L. bulgancus, whereas that in the medium with ginseng extract was $3.6{\times}10^8/m{\ell}{\sim}1.3{\times}10^8/m{\ell}$ for Str. thermophilus and $2.9{\times}10^8/m{\ell}$ and $1.4{\times}10^8/m{\ell}$ for L bulgancus. Therefore, the number of bacteria was decreased by the amount of ginseng extract increased. 3. However, when skim milk medium was fermented by mixed strains, ginseng extract was not affected on the acid production and bacterial number. On the contrary, in some case, the number of bacteria was increased by addition of ginseng extract.
The objective of this study was to identify the coccoidal bacteria present in 188 samples of fermented yaks’, mares’ and cows’ milk products collected from 12 different regions in Mongolia. Furthermore, we evaluated the fermentation properties of ten selected isolates of the predominant species, Streptococcus (S.) thermophiles, during the process of milk fermentation and subsequent storage of the resulting yoghurt at 4℃. Overall, 159 isolates were obtained from 188 samples using M17 agar. These isolates were presumed to be lactic acid bacteria based on their gram-positive and catalase-negative properties, and were identified to species level using 16S rRNA gene sequence analysis. These coccoid isolates were distributed in four genera and six species: Enterococcus (E.) durans, Enterococcus (E.) faecalis, Lactococcus (Lac.) subsp. lactis, Leuconostoc (Leuc.) lactis, Leuconostoc (Leuc.) mesenteroides. subsp. mesenteroides and S. thermophilus. Among these S. thermophilus was the most common species in most samples. From evaluation of the fermentation characteristics (viable counts, pH, titratable acidity [TA]) of ten selected S. thermophilus isolates we could identify four isolates (IMAU 20246, IMAU20764, IMAU20729 and IMAU20738) that were fast acid producers. IMAU20246 produced the highest concentrations of lactic acid and formic acid. These isolates have potential as starter cultures for yoghurt production.
Prajapati, Jashbhai B.;Nathani, Neelam M.;Patel, Amrutlal K.;Senan, Suja;Joshi, Chaitanya G.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.23
no.4
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pp.459-466
/
2013
The lactic acid bacterium Streptococcus thermophilus is widely used as a starter culture for the production of dairy products. Whole-genome sequencing is expected to utilize the genetic basis behind the metabolic functioning of lactic acid bacterium (LAB), for development of their use in biotechnological and probiotic applications. We sequenced the whole genome of Streptococcus thermophilus MTCC 5461, the strain isolated from a curd source, by 454 GS-FLX titanium and Ion Torrent PGM. We performed comparative genome analysis using the local BLAST and RDP for 16S rDNA comparison and by the RAST server for functional comparison against the published genome sequence of Streptococcus thermophilus CNRZ 1066. The whole genome size of S. thermophilus MTCC 5461 is of 1.73Mb size with a GC content of 39.3%. Streptococcal virulence-related genes are either inactivated or absent in the strain. The genome possesses coding sequences for features important for a probiotic organism such as adhesion, acid tolerance, bacteriocin production, and lactose utilization, which was found to be conserved among the strains MTCC 5461 and CNRZ 1066. Biochemical analysis revealed the utilization of 17 sugars by the bacterium, where the presence of genes encoding enzymes involved in metabolism for 16 of these 17 sugars were confirmed in the genome. This study supports the facts that the strain MTCC 5461 is nonpathogenic and harbors essential features that can be exploited for its probiotic potential.
This study was carried out to investigate the effects of enzyme treatments on the functional properties of soy protein isolate (SPI) and to examine the quality attributes of soy yogurt prepared by different enzyme treatments, sweeteners and starter cultures. Enzyme treatment increased the solubility and emulsifying capacity of soy proteins, but decreased the emulsifying stability; the enzymatic activity of ${\alpha}$-chymotrypsin was higher than that of trypsin. Enzyme treatments decreased the pH of soy yogurts prepared by both culture methods, the culture of L. bulgaricus and S. thermophilus and the culture of L. bulgaricus and K. fragilis, but increased the titratable acidity, total numbers of lactic acid bacteria and yeast. Trypsin was more effective than ${\alpha}$-chymotrypsin in decreasing pH and increasing titratable acidity and total numbers of lactic acid bacteria and yeast. Fructose decreased the pH of soy yogurts more than sucrose in the culture of L. bulgaricus and S. thermophilus, and vice versa in the culture of L. bulgaricus and K. fragilis. Fructooligosaccharides were more effective in the culture of L. bulgaricus and K. fragilis than in the culture of L. bulgaricus and S. thermophilus in increasing the titratable acidity, total count of lactic acid bacteria and yeast. In sensory evaluation, soy yogurts containing trypsin treated SPI, fructose and fructooligosaccharides (75%:25%) were more acceptable than those containing untreated or trypsin treated SPI and fructose. This was because of more smooth and less sour, in which the values of pH, titratable acidity, microbial growth, and viscosity were in the range of commercial yogurts. Soy yogurts fermented by L. bulgaricus and K. fragilis showed more smooth mouthfeel than those fermented by L. bulgaricus and S. thermophilus.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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