Characterization of probiotics from traditional egyptian food and juices with potential health promoting benefits /
Yehia Abdel Moniem Mahmoud,
Characterization of probiotics from traditional egyptian food and juices with potential health promoting benefits / توصيف بروبيوتك لها فوائد صحية معزولة من أطعمة وعصائر مصرية شائعة by Yehia Abdel Moniem Mahmoud ; Supervision Dr. Mona Tawfik Kashef, Dr. Omneya Mohamed Helmy, Dr. Kareem Adel Ibrahim. - 81 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2026.
Bibliography: pages 54-81.
Background: Isolation of beneficial probiotics from traditional food is a priority in functional food research. Here, lactic acid bacteria (LAB) probiotics, with therapeutic potential in alleviating metabolic syndrome (MetS) manifestations, were isolated from Egyptian cuisine and characterized.
Methodology: Twelve Egyptian food samples were processed for LAB isolation, based on Gram-positive staining, (rod-shaped or coccoid), and catalase-negative phenotypes. The potential LAB isolates underwent probiotic characterization, including gastrointestinal conditions tolerance, cell surface hydrophobicity, autoaggregation, and phenol tolerance. The exopolysaccharide production and antimicrobial activity of the isolates were tested. LAB isolates were evaluated for glucose- and cholesterol-lowering capabilities, and bile salt hydrolase production. The potential LAB were identified by 16S rRNA gene sequencing and assessed for milk fermentation capability. The promising isolates were evaluated, in vivo, for alleviating MetS manifestations using a high-fat diet/streptozotocin-induced hypercholesterolemia and diabetes model in Wistar rats.
Results: Ten out of 42 isolates demonstrated LAB characteristics; most of them exhibited typical probiotic traits: minimal viability loss in simulated gastrointestinal conditions, high hydrophobicity and autoaggregation, and phenol tolerance. Additionally, 50% of the isolates were positive for exopolysaccharide production, and all the isolates demonstrated antimicrobial activity against the tested foodborne pathogens. Two isolates (Y7 and Y10b) were superior in reducing glucose (by 43% and 53%) and cholesterol (by 73% and 98%) levels in vitro, with moderate bile salt hydrolase production and efficient milk fermentation capability during 21-day storage stability. Molecular identification revealed Y7 as Lactococcus lactis and Y10b as Lactiplantibacillus plantarum. In MetS rat model, L. plantarum Y10b administration, but not L. lactis Y7, resulted in significant hypoglycemic, hypocholesterolemic, and anti-obesity effects.
Conclusion: L. plantarum Y10b, isolated from Egyptian cottage cheese, is a potential probiotic in managing MetS manifestations, highlighting the therapeutic potential of Egyptian food-derived LAB strains. Further clinical investigations are recommended to validate its human use. المقدمة: يُعَدُّ عزل البروبيوتك المفيدة من الأغذية التقليدية أولوية في أبحاث الأغذية الوظيفية . تم في هذه الدراسة، عزل بكتيريا حمض اللاكتيك ذات القدرة العلاجية المحتملة على التخفيف من مظاهر متلازمة الأيض من الأغذية المصرية التقليدية، وتم تعريفها وتوصيف خصائصها.
الطرق المستخدمة: تم جمع اثنتي عشرة عينة من أغذية مصرية متنوعة لعزل بكتيريا حمض اللاكتيك، اعتمادا على نتائج صبغة غرام الموجبة، والشكل الخلوي (عصوية او كروية الشكل)، والتفاعل السلبي تجاه إنزيم الكاتاليز. خضعت العزلات المحتملة من بكتيريا حمض اللاكتيك لتوصيف بروبيوتيك شامل، شمل قدرتها على تحمّل الظروف المعدية والمعوية، والخواص الهيدروفوبية للسطح الخلوي، والتجمع الذاتي، والقدرة على مقاومة الفينول. كما تم اختبار قدرتها على إنتاج عديد البوليمرات السكرية الخارجي ونشاطها المضاد للميكروبات.
بالإضافة إلى ذلك، جرى تقييم قدرة عزلات بكتيريا حمض اللاكتيك على خفض مستويات الجلوكوز والكوليسترول، وكذلك إنتاج إنزيم تحليل أملاح الصفراء. وفي النهاية خضعت العزلات الواعدة للتعريف الجزيئي بالتعرف على التسلسل الجينى لجين 16S rRNA ، كما تم اختبار قدرتها على تخمير الحليب. وتم تقييم السلالات الواعدة داخل الجسم الحى من حيث قدرتها على التخفيف من مظاهر متلازمة الأيض، باستخدام نموذج فئران وِيستار المصابة بارتفاع الكوليسترول والسكري المُحفَّزين بواسطة نظام غذائي عالي الدهون ومركب الستربتوزوتوسين.
النتائج: من أصل 42 عزلة بكتيرية، أظهرت عشرة عزلات السمات المميزة لبكتيريا حمض اللاكتيك، كما تبيّن أن معظمها يتمتع بصفات بروبيوتيك جيدة، شملت المحافظة على حيويتها تحت الظروف المُحاكية للعصارات المعدية والمعوية، ودرجة عالية من الهيدروفوبية للسطح الخلوي والتجمع الذاتي، وقدرة على تحمّل الفينول. بالٍاضافة لذلك، أظهرت نصف العزلات قدرتها على إنتاج عديد البوليمرات السكرية الخارجي ، وأظهرت جميع العزلات نشاطًا مضادًا لمسببات الأمراض المنقولة بالغذاء.
وقد تميّزت السلالتان Y7 و Y10bبأعلى قدرة على خفض مستويات الجلوكوز بنسبة 43% و53% وعلى خفض الكوليسترول بنسبة 73% و98% على التوالي، مع إنتاج معتدل لإنزيم تحليل أملاح الصفراء وقدرة عالية على تخمير الحليب و على البقاء في الحليب المتخمر خلال فترة تخزين لمدة 21 يومًا. كشف التعريف الجزيئي أن Y7 هى Lactococcus lactis وأن Y10bهى Lactiplantibacillus plantarum ، أدى استخدم السلالة L. plantarum Y10b في نموذج الفئران المصابة بـمتلازمة الأيض إلى انخفاض في سكر الدم والكوليسترول، بالإضافة إلى تأثير واضح مضاد للسمنة، في حين لم يسبب استخدام السلالة L. lactis Y7 أي تأثيرات ملحوظة.
الاستنتاج: تُعَدّ سلالة L. plantarum Y10b، المعزولة من الجبن القريش المصري، سلالة بروبيوتك واعدة في علاج مظاهر متلازمة الأيض، مما يُبرز الإمكانات العلاجية لسلالات بكتيريا حمض اللاكتيك المستخلصة من الأغذية المصرية التقليدية.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Microbiology and immunology
الميكروبيولوجيا والمناعة
Hypocholesterolemic Hypoglycemic Lactic acid bacteria Lactiplantibacillus plantarum Metabolic syndrome Probiotics اضطرابات الأيض الغذائي بكتيريا حمض اللاكتيك
616.01
Characterization of probiotics from traditional egyptian food and juices with potential health promoting benefits / توصيف بروبيوتك لها فوائد صحية معزولة من أطعمة وعصائر مصرية شائعة by Yehia Abdel Moniem Mahmoud ; Supervision Dr. Mona Tawfik Kashef, Dr. Omneya Mohamed Helmy, Dr. Kareem Adel Ibrahim. - 81 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2026.
Bibliography: pages 54-81.
Background: Isolation of beneficial probiotics from traditional food is a priority in functional food research. Here, lactic acid bacteria (LAB) probiotics, with therapeutic potential in alleviating metabolic syndrome (MetS) manifestations, were isolated from Egyptian cuisine and characterized.
Methodology: Twelve Egyptian food samples were processed for LAB isolation, based on Gram-positive staining, (rod-shaped or coccoid), and catalase-negative phenotypes. The potential LAB isolates underwent probiotic characterization, including gastrointestinal conditions tolerance, cell surface hydrophobicity, autoaggregation, and phenol tolerance. The exopolysaccharide production and antimicrobial activity of the isolates were tested. LAB isolates were evaluated for glucose- and cholesterol-lowering capabilities, and bile salt hydrolase production. The potential LAB were identified by 16S rRNA gene sequencing and assessed for milk fermentation capability. The promising isolates were evaluated, in vivo, for alleviating MetS manifestations using a high-fat diet/streptozotocin-induced hypercholesterolemia and diabetes model in Wistar rats.
Results: Ten out of 42 isolates demonstrated LAB characteristics; most of them exhibited typical probiotic traits: minimal viability loss in simulated gastrointestinal conditions, high hydrophobicity and autoaggregation, and phenol tolerance. Additionally, 50% of the isolates were positive for exopolysaccharide production, and all the isolates demonstrated antimicrobial activity against the tested foodborne pathogens. Two isolates (Y7 and Y10b) were superior in reducing glucose (by 43% and 53%) and cholesterol (by 73% and 98%) levels in vitro, with moderate bile salt hydrolase production and efficient milk fermentation capability during 21-day storage stability. Molecular identification revealed Y7 as Lactococcus lactis and Y10b as Lactiplantibacillus plantarum. In MetS rat model, L. plantarum Y10b administration, but not L. lactis Y7, resulted in significant hypoglycemic, hypocholesterolemic, and anti-obesity effects.
Conclusion: L. plantarum Y10b, isolated from Egyptian cottage cheese, is a potential probiotic in managing MetS manifestations, highlighting the therapeutic potential of Egyptian food-derived LAB strains. Further clinical investigations are recommended to validate its human use. المقدمة: يُعَدُّ عزل البروبيوتك المفيدة من الأغذية التقليدية أولوية في أبحاث الأغذية الوظيفية . تم في هذه الدراسة، عزل بكتيريا حمض اللاكتيك ذات القدرة العلاجية المحتملة على التخفيف من مظاهر متلازمة الأيض من الأغذية المصرية التقليدية، وتم تعريفها وتوصيف خصائصها.
الطرق المستخدمة: تم جمع اثنتي عشرة عينة من أغذية مصرية متنوعة لعزل بكتيريا حمض اللاكتيك، اعتمادا على نتائج صبغة غرام الموجبة، والشكل الخلوي (عصوية او كروية الشكل)، والتفاعل السلبي تجاه إنزيم الكاتاليز. خضعت العزلات المحتملة من بكتيريا حمض اللاكتيك لتوصيف بروبيوتيك شامل، شمل قدرتها على تحمّل الظروف المعدية والمعوية، والخواص الهيدروفوبية للسطح الخلوي، والتجمع الذاتي، والقدرة على مقاومة الفينول. كما تم اختبار قدرتها على إنتاج عديد البوليمرات السكرية الخارجي ونشاطها المضاد للميكروبات.
بالإضافة إلى ذلك، جرى تقييم قدرة عزلات بكتيريا حمض اللاكتيك على خفض مستويات الجلوكوز والكوليسترول، وكذلك إنتاج إنزيم تحليل أملاح الصفراء. وفي النهاية خضعت العزلات الواعدة للتعريف الجزيئي بالتعرف على التسلسل الجينى لجين 16S rRNA ، كما تم اختبار قدرتها على تخمير الحليب. وتم تقييم السلالات الواعدة داخل الجسم الحى من حيث قدرتها على التخفيف من مظاهر متلازمة الأيض، باستخدام نموذج فئران وِيستار المصابة بارتفاع الكوليسترول والسكري المُحفَّزين بواسطة نظام غذائي عالي الدهون ومركب الستربتوزوتوسين.
النتائج: من أصل 42 عزلة بكتيرية، أظهرت عشرة عزلات السمات المميزة لبكتيريا حمض اللاكتيك، كما تبيّن أن معظمها يتمتع بصفات بروبيوتيك جيدة، شملت المحافظة على حيويتها تحت الظروف المُحاكية للعصارات المعدية والمعوية، ودرجة عالية من الهيدروفوبية للسطح الخلوي والتجمع الذاتي، وقدرة على تحمّل الفينول. بالٍاضافة لذلك، أظهرت نصف العزلات قدرتها على إنتاج عديد البوليمرات السكرية الخارجي ، وأظهرت جميع العزلات نشاطًا مضادًا لمسببات الأمراض المنقولة بالغذاء.
وقد تميّزت السلالتان Y7 و Y10bبأعلى قدرة على خفض مستويات الجلوكوز بنسبة 43% و53% وعلى خفض الكوليسترول بنسبة 73% و98% على التوالي، مع إنتاج معتدل لإنزيم تحليل أملاح الصفراء وقدرة عالية على تخمير الحليب و على البقاء في الحليب المتخمر خلال فترة تخزين لمدة 21 يومًا. كشف التعريف الجزيئي أن Y7 هى Lactococcus lactis وأن Y10bهى Lactiplantibacillus plantarum ، أدى استخدم السلالة L. plantarum Y10b في نموذج الفئران المصابة بـمتلازمة الأيض إلى انخفاض في سكر الدم والكوليسترول، بالإضافة إلى تأثير واضح مضاد للسمنة، في حين لم يسبب استخدام السلالة L. lactis Y7 أي تأثيرات ملحوظة.
الاستنتاج: تُعَدّ سلالة L. plantarum Y10b، المعزولة من الجبن القريش المصري، سلالة بروبيوتك واعدة في علاج مظاهر متلازمة الأيض، مما يُبرز الإمكانات العلاجية لسلالات بكتيريا حمض اللاكتيك المستخلصة من الأغذية المصرية التقليدية.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Microbiology and immunology
الميكروبيولوجيا والمناعة
Hypocholesterolemic Hypoglycemic Lactic acid bacteria Lactiplantibacillus plantarum Metabolic syndrome Probiotics اضطرابات الأيض الغذائي بكتيريا حمض اللاكتيك
616.01