Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials
Search and application of effective probiotic microorganisms are of great scientific and practical importance for biotechnology and the food industry. Particular attention is drawn to lactic acid bacteria (LAB) isolated from fermented plant raw materials, as a source of natural isolates with high ad...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2026
|
| Online Zugang: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/392 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| _version_ | 1866573082010845184 |
|---|---|
| author | Khablenko, A.D. Danylenko, S.G. Dugan, O.M. Polischuk, V.Yu. Yalovenko, O.I. Holubchyk, D.S. Хабленко, А.Д. Даниленко, С.Г. Дуган, О.М. Поліщук, В.Ю. Яловенко, О.І. Голубчик, Д.С. |
| author_facet | Khablenko, A.D. Danylenko, S.G. Dugan, O.M. Polischuk, V.Yu. Yalovenko, O.I. Holubchyk, D.S. Хабленко, А.Д. Даниленко, С.Г. Дуган, О.М. Поліщук, В.Ю. Яловенко, О.І. Голубчик, Д.С. |
| author_sort | Khablenko, A.D. |
| baseUrl_str | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-29T14:59:12Z |
| description | Search and application of effective probiotic microorganisms are of great scientific and practical importance for biotechnology and the food industry. Particular attention is drawn to lactic acid bacteria (LAB) isolated from fermented plant raw materials, as a source of natural isolates with high adaptive potential. Further investigation of their properties opens up prospects for the development of new plant-based functional products with probiotic properties. Aim. To isolate LAB cultures from fermented vegetables and berries and to study their probiotic properties. Methods. LAB were isolated from fermented plant raw materials (cabbage, cucumbers, cherries) by the method of serial dilutions followed by plating on MRS agar medium. Species identification was carried out based on morphological characteristics, physiological and biochemical tests, and carbohydrate fermentation profiles using the ABIS online service. Probiotic properties were evaluated by: (a) resistance to low pH (pH 2.0) and bile (0.5%) in phosphate buffer; (b) antimicrobial activity (agar diffusion method); (c) autoaggregation ability (measuring optical density at 600 nm); (d) enzymatic activity (amylolytic and proteolytic); and (e) antibiotic resistance (disk diffusion method). Statistical analysis of the obtained results was performed using Duncan’s test at a significance level of p < 0.05. Results. A total of 45 LAB cultures with similar colony and cell morphology were isolated from different plant sources. Identification revealed that the isolates belonged to Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus plantarum, and Lacticaseibacillus casei species. All cultures showed resistance to acidic conditions (pH 2.0) and bile salts; however, the most stress-tolerant strain was Lpb. plantarum S2. No proteolytic or amylolytic activities were observed in any of the strains. Antagonistic activity was detected against test cultures of conditionally pathogenic bacteria such as B. subtilis, S. aureus, and E. coli. Antibiotic resistance to aminoglycosides, glycopeptides, and polypeptides was identified, while sensitivity to chloramphenicol, tetracycline, erythromycin, and rifampicin was established. The cultures demonstrated high autoaggregation levels, with the highest observed after 24 hours for Lpb. plantarum S2. Conclusions. Lactic acid bacteria were isolated from fermented cabbage, cucumbers, and cherries. The best results – high resistance to acidic conditions and bile salts, as well as antagonistic and autoaggregation properties – were shown by the isolate Lactiplantibacillus plantarum S2. |
| first_indexed | 2026-05-29T01:00:07Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-392 |
| institution | Microbiological Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-05-30T01:00:07Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-3922026-05-29T14:59:12Z Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials Характеристика пробіотичних властивостей молочнокислих бактерій, виділених з ферментованих рослинних сировин Khablenko, A.D. Danylenko, S.G. Dugan, O.M. Polischuk, V.Yu. Yalovenko, O.I. Holubchyk, D.S. Хабленко, А.Д. Даниленко, С.Г. Дуган, О.М. Поліщук, В.Ю. Яловенко, О.І. Голубчик, Д.С. probiotics stress tolerance enzymatic activity Lactobacillaceae fermented vegetables food products biotechnology пробіотики стресостійкість ферментативна активність Lactobacillaceae ферментовані овочі харчові продукти біотехнологія Search and application of effective probiotic microorganisms are of great scientific and practical importance for biotechnology and the food industry. Particular attention is drawn to lactic acid bacteria (LAB) isolated from fermented plant raw materials, as a source of natural isolates with high adaptive potential. Further investigation of their properties opens up prospects for the development of new plant-based functional products with probiotic properties. Aim. To isolate LAB cultures from fermented vegetables and berries and to study their probiotic properties. Methods. LAB were isolated from fermented plant raw materials (cabbage, cucumbers, cherries) by the method of serial dilutions followed by plating on MRS agar medium. Species identification was carried out based on morphological characteristics, physiological and biochemical tests, and carbohydrate fermentation profiles using the ABIS online service. Probiotic properties were evaluated by: (a) resistance to low pH (pH 2.0) and bile (0.5%) in phosphate buffer; (b) antimicrobial activity (agar diffusion method); (c) autoaggregation ability (measuring optical density at 600 nm); (d) enzymatic activity (amylolytic and proteolytic); and (e) antibiotic resistance (disk diffusion method). Statistical analysis of the obtained results was performed using Duncan’s test at a significance level of p < 0.05. Results. A total of 45 LAB cultures with similar colony and cell morphology were isolated from different plant sources. Identification revealed that the isolates belonged to Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus plantarum, and Lacticaseibacillus casei species. All cultures showed resistance to acidic conditions (pH 2.0) and bile salts; however, the most stress-tolerant strain was Lpb. plantarum S2. No proteolytic or amylolytic activities were observed in any of the strains. Antagonistic activity was detected against test cultures of conditionally pathogenic bacteria such as B. subtilis, S. aureus, and E. coli. Antibiotic resistance to aminoglycosides, glycopeptides, and polypeptides was identified, while sensitivity to chloramphenicol, tetracycline, erythromycin, and rifampicin was established. The cultures demonstrated high autoaggregation levels, with the highest observed after 24 hours for Lpb. plantarum S2. Conclusions. Lactic acid bacteria were isolated from fermented cabbage, cucumbers, and cherries. The best results – high resistance to acidic conditions and bile salts, as well as antagonistic and autoaggregation properties – were shown by the isolate Lactiplantibacillus plantarum S2. Пошук та застосування ефективних пробіотичних мікроорганізмів мають велике наукове та практичне значення для біотехнології та харчової промисловості. Особлива увага приділяється молочнокислим бактеріям (МКБ), виділеним із ферментованої рослинної сировини, як джерелу природних ізолятів із високим адаптивним потенціалом. Подальше дослідження їхніх властивостей відкриває перспективи для розробки нових функціональних продуктів рослинного походження з пробіотичними властивостями. Мета. Виділити культури молочнокислих бактерій із ферментованих овочів та ягід і дослідити їхні пробіотичні властивості. Методи. Молочнокислі бактерії виділяли з ферментованої рослинної сировини (капусти, огірків, вишні) методом послідовних розведень з подальшим висіванням на агар MRS. Визначення видів здійснювали на основі морфологічних ознак, фізіологічних і біохімічних тестів, а також профілів ферментації вуглеводів із використанням онлайн-сервісу ABIS. Пробіотичні властивості оцінювали за такими показниками: (а) стійкість до низького рН (pH 2.0) та жовчі (0.5 %) у фосфатному буфері; (б) антимікробна активність (метод дифузії в агарі); (в) здатність до автоагрегації (вимірювання оптичної щільності при 600 нм); (г) ферментативної активності (амілолітичної та протеолітичної); та (д) стійкості до антибіотиків (метод дискової дифузії). Статистичний аналіз отриманих результатів проводили за допомогою тесту Дункана на рівні значущості p < 0.05. Результати. З різних рослинних джерел було виділено загалом 45 культур молочнокислих бактерій із схожою морфологією колоній та клітин. Ідентифікація показала, що ізоляти належали до видів Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus plantarum та Lacticaseibacillus casei. Усі культури виявляли стійкість до кислих умов (pH 2,0) та жовчних солей; однак найбільш стресостійким штамом був Lpb. plantarum S2. У жодного зі штамів не було виявлено протеолітичної або амілолітичної активності. Виявлено антимікробну активність щодо тестових культур умовно-патогенних бактерій, таких як B. subtilis, S. aureus, E. coli. D резистентність до аміноглікозидів, глікопептидів та поліпептидів, тоді як чутливість до хлорамфеніколу, тетрацикліну, еритроміцину та рифампіцину була підтверджена. Культури демонстрували високий рівень автоагрегації, найвищий з яких був зафіксований через 24 години для Lpb. plantarum S2. Висновки. З ферментованої капусти, огірків та вишні було виділено молочнокислі бактерії. Найкращі результати — висока стійкість до кислих умов та жовчних солей, а також антагоністичні та автоагрегаційні властивості — продемонстрував ізолят Lactiplantibacillus plantarum S2. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2026-05-28 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/392 10.15407/ Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 88 No. 1 (2026): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 16-32 Мікробіологічний журнал; Том 88 № 1 (2026): Мікробіологічний журнал; 16-32 2616-9258 1028-0987 10.15407/ en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/392/159 Copyright (c) 2026 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | Khablenko, A.D. Danylenko, S.G. Dugan, O.M. Polischuk, V.Yu. Yalovenko, O.I. Holubchyk, D.S. Хабленко, А.Д. Даниленко, С.Г. Дуган, О.М. Поліщук, В.Ю. Яловенко, О.І. Голубчик, Д.С. Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials |
| title | Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials |
| title_alt | Характеристика пробіотичних властивостей молочнокислих бактерій, виділених з ферментованих рослинних сировин |
| title_full | Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials |
| title_fullStr | Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials |
| title_full_unstemmed | Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials |
| title_short | Characterization of Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermented Plant Raw Materials |
| title_sort | characterization of probiotic properties of lactic acid bacteria isolated from fermented plant raw materials |
| topic_facet | probiotics stress tolerance enzymatic activity Lactobacillaceae fermented vegetables food products biotechnology пробіотики стресостійкість ферментативна активність Lactobacillaceae ферментовані овочі харчові продукти біотехнологія |
| url | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/392 |
| work_keys_str_mv | AT khablenkoad characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT danylenkosg characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT duganom characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT polischukvyu characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT yalovenkooi characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT holubchykds characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT hablenkoad characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT danilenkosg characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT duganom characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT políŝukvû characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT âlovenkooí characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT golubčikds characterizationofprobioticpropertiesoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedplantrawmaterials AT khablenkoad harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT danylenkosg harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT duganom harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT polischukvyu harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT yalovenkooi harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT holubchykds harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT hablenkoad harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT danilenkosg harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT duganom harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT políŝukvû harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT âlovenkooí harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin AT golubčikds harakteristikaprobíotičnihvlastivostejmoločnokislihbakteríjvidílenihzfermentovanihroslinnihsirovin |