DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-026-04804-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41591600
تاريخ النشر: 2026-01-27
المؤلف: Damla Bilecen Şen وآخرون
الموضوع الرئيسي: جودة اللحوم ومنتجات الحيوانات
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في النشاط البيولوجي الوقائي لبكتيريا حمض اللبنيك (LAB) في تعزيز الميكروبيوتا وجودة سجق لحم الماعز المخمر مع تقليل النيتريت. حددت الدراسة ثلاثة سلالات من LAB من أجناس وايسلا، ليموسيلاتوباكتيليوس، ولاكتوبلانتيباكتيليوس، والتي أظهرت نشاطًا مضادًا كبيرًا ضد مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء. تم تطبيق ثقافة مختلطة (MC) من هذه السلالات على تركيبات السجق التي تحتوي على مستويات متفاوتة من نيتريت الصوديوم (150، 75، و0 جزء في المليون). أعطت التركيبة التي تحتوي على 75 جزء في المليون من النيتريت مع MC (75-MC) أعلى عدد من LAB، وتحمض مثالي (pH 4.7 في اليوم السابع)، واستقرار محسّن في الرطوبة واللون، إلى جانب تثبيط فعال للميكروبات المسببة للتلف.
كشفت التحليلات الميتاجنومية عن ميكروبيوتا مهيمنة من LAB في السجق، تتكون أساسًا من ليفيلاكتوباكتيليوس (69.5%) ولاكتوبلانتيباكتيليوس (12.1%)، مع مساهمات فطرية ملحوظة من يارويا (46%) وكورتزمانيلا (11.8%). تشير هيمنة يارويا أليمنتاريا إلى دورها الحاسم في التحولات الكيميائية الحيوية خلال التخمر، وخاصة في تطوير النكهة. تشير النتائج إلى أن استخدام استراتيجية الثقافة المختلطة تحت ظروف النيتريت المخفضة يمكن أن يعزز الاستقرار الميكروبي وجودة المنتج في اللحوم المخمرة، مما يدعم نهج العلامة النظيفة للتراكيب المخفضة للنيتريت.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث إنتاج النقانق التقليدية المجففة المخمرة، وخاصة السجق، الذي يخضع للتخمر التلقائي تحت ظروف البيئة. تسلط الضوء على الخصائص المضادة للميكروبات لبكتيريا حمض اللبنيك (LAB)، وخاصة وايسلا سيباريا، المعروفة بقدرتها على إنتاج الأحماض العضوية، وبيروكسيد الهيدروجين، والببتيدات المضادة للفطريات التي تعزز سلامة الغذاء. تظهر LAB الأخرى، مثل ليموسيلاتوباكتيليوس فيرمنتوم، أيضًا تأثيرات مثبطة واسعة النطاق ضد أنواع مختلفة من البكتيريا والفطريات. تؤكد الدراسة على التحديات التي تطرحها الخمائر المسببة للتلف في السجق المخمر، والتي تفاقمت بسبب الأحمال الميكروبية العالية وعمليات التخمر غير الكافية.
لمعالجة هذه القضايا، تدعو الورقة إلى طرق الحفظ البيولوجية باستخدام LAB الوقائية كبديل طبيعي للاستراتيجيات التقليدية مثل تقليل pH وإضافة النيتريت. تشير إلى أهمية كل من الطرق المعتمدة على الثقافة وغير المعتمدة على الثقافة، مثل التحليل الميتاجنومي، لفهم شامل للميكروبيوتا المعنية في التخمر. تبحث الدراسة بشكل خاص في ديناميات الميكروبيوتا لسجق لحم الماعز المخمر مع تقليل النيتريت، باستخدام مزيج من اختبارات الثقافة وتقنيات الميتاجنوم (16S rRNA V3-V4 وITS2). تظهر النتائج أن ثقافة LAB المختلطة، بما في ذلك لاكتوبلانتيباكتيليوس بلانتاروم، ليموسيلاتوباكتيليوس فيرمنتوم، ووايسلا سيباريا، تعزز بشكل كبير أداء التخمر، وسلامة الميكروبات، وتدعم استراتيجيات إعادة صياغة العلامة النظيفة.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى البروتوكولات المتبعة لضمان إمكانية التكرار. قد يصف القسم أيضًا الطرق الإحصائية المطبقة لتحليل البيانات، بما في ذلك أي برامج تم استخدامها ومعايير الدلالة.
بالإضافة إلى ذلك، قد تتضمن الطرق معلومات عن إعداد التجربة، مثل ظروف التحكم، أحجام العينات، والتقنيات المستخدمة لجمع البيانات. يضمن هذا النهج الشامل أن يمكن التحقق من النتائج وتكرارها من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم ست سلالات من بكتيريا حمض اللبنيك (LAB) لنشاطها المضاد ضد ثمانية مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء، بما في ذلك *Escherichia coli* و*Staphylococcus aureus*. أظهرت سلالات LAB اختلافات كبيرة تعتمد على السلالة في النشاط البيولوجي الوقائي عبر اختبارات مختلفة، حيث أظهرت *Lpb. plantarum* أكبر مناطق تثبيط ضد عدة مسببات للأمراض. أشارت النتائج إلى أن تضمين الثقافات المختلطة (MC) يعزز تكاثر LAB وتحمضها خلال التخمر، خاصة تحت ظروف النيتريت المخفضة. من الجدير بالذكر أن أعداد LAB ظلت مرتفعة حتى بعد التبريد، مما يشير إلى تأثيرات بيولوجية وقائية مستدامة.
كشفت التحليلات الفيزيائية الكيميائية عن تغييرات كبيرة في pH ونشاط الماء طوال فترة التخمر والتخزين، حيث أظهرت علاجات MC قيم pH أقل، مما يعد ملائمًا لاستقرار الميكروبات. أشار التحليل الميتاجنومي إلى مجتمع بكتيري متنوع تهيمن عليه LAB، وخاصة *Levilactobacillus*، التي ازدهرت تحت ظروف التخمر. تؤكد النتائج على أهمية دمج ثقافات البدء من LAB مع النيتريت لتعزيز سلامة وجودة سجق لحم الماعز المخمر، فضلاً عن إمكانية هذه السلالات من LAB في تثبيط الميكروبات المسببة للتلف والأمراض بشكل فعال.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-026-04804-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41591600
Publication Date: 2026-01-27
Author(s): Damla Bilecen Şen et al.
Primary Topic: Meat and Animal Product Quality
Overview
This research investigates the bioprotective activity of lactic acid bacteria (LAB) in enhancing the microbiota and quality of nitrite-reduced fermented goat meat sucuk. The study identified three LAB strains from the genera Weissella, Limosilactobacillus, and Lactiplantibacillus, which demonstrated significant antagonistic activity against foodborne pathogens. A mixed culture (MC) of these strains was applied to sucuk formulations containing varying levels of sodium nitrite (150, 75, and 0 ppm). The formulation with 75 ppm nitrite combined with the MC (75-MC) yielded the highest LAB counts, optimal acidification (pH 4.7 on day 7), and improved stability in moisture and color, alongside effective inhibition of spoilage microorganisms.
Metagenomic analysis revealed a LAB-dominated microbiota in the sucuk, primarily consisting of Levilactobacillus (69.5%) and Lactiplantibacillus (12.1%), with notable fungal contributions from Yarrowia (46%) and Kurtzmaniella (11.8%). The dominance of Yarrowia alimentaria suggests its critical role in biochemical transformations during fermentation, particularly in flavor development. The findings indicate that employing a mixed-culture strategy under reduced nitrite conditions can enhance microbial stability and product quality in fermented meats, supporting a clean-label approach for nitrite-reduced formulations.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the production of traditional dry-fermented sausages, specifically sucuk, which undergo spontaneous fermentation under ambient conditions. It highlights the antimicrobial properties of lactic acid bacteria (LAB), particularly Weissella cibaria, known for its ability to produce organic acids, hydrogen peroxide, and antifungal peptides that enhance food safety. Other LAB, such as Limosilactobacillus fermentum, also exhibit broad-spectrum inhibitory effects against various bacteria and fungi. The study emphasizes the challenges posed by spoilage yeasts in fermented sucuk, exacerbated by high microbial loads and inadequate fermentation processes.
To address these issues, the paper advocates for biological preservation methods using protective LAB as a natural alternative to conventional strategies like pH reduction and nitrite addition. It notes the importance of both culture-dependent and culture-independent methods, such as metagenomic analysis, for a comprehensive understanding of the microbiota involved in fermentation. The research specifically investigates the microbiota dynamics of nitrite-reduced fermented goat meat sucuk, employing a combination of culture assays and metagenomic techniques (16S rRNA V3-V4 and ITS2). The findings demonstrate that a mixed LAB culture, including Lactiplantibacillus plantarum, Limosilactobacillus fermentum, and Weissella cibaria, significantly enhances fermentation performance, microbial safety, and supports clean-label reformulation strategies.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as the protocols followed to ensure reproducibility. The section may also describe the statistical methods applied for data analysis, including any software utilized and the criteria for significance.
Additionally, the methods may include information on the experimental setup, such as control conditions, sample sizes, and the techniques employed for data collection. This comprehensive approach ensures that the findings can be validated and replicated by other researchers in the field.
Discussion
In this study, six lactic acid bacteria (LAB) strains were evaluated for their antagonistic activity against eight foodborne pathogens, including *Escherichia coli* and *Staphylococcus aureus*. The LAB strains demonstrated significant strain-dependent differences in bioprotective activity across various assays, with *Lpb. plantarum* showing the largest inhibition zones against multiple pathogens. The results indicated that the inclusion of mixed cultures (MC) enhanced LAB proliferation and acidification during fermentation, particularly under reduced nitrite conditions. Notably, LAB counts remained high even after refrigeration, suggesting sustained bioprotective effects.
Physicochemical analyses revealed significant changes in pH and water activity throughout fermentation and storage, with MC treatments exhibiting lower pH values, which are favorable for microbial stability. Metagenomic profiling indicated a diverse bacterial community dominated by LAB, particularly *Levilactobacillus*, which thrived under the fermentation conditions. The findings underscore the importance of combining LAB starter cultures with nitrite to enhance the safety and quality of fermented goat meat sucuk, as well as the potential for these LAB strains to inhibit spoilage and pathogenic microorganisms effectively.