Skoči na vsebino
Skoči na vsebino
Ikona iskalnik Ikona iskalnik
Gumb išči
English

Inštitut za mlekarstvo in probiotike

Vas zanima več? Pošljite

Tehnična znanja

V okviru raziskovalnega dela uporabljamo različna tehnična znanja, kot so npr.:

  • Fizikalne, kemijske in mikrobiološke analize mleka in mlečnih izdelkov;
  • Izolacija bakterij, gojenje, identifikacija, biokemijska karakterizacija, mikroskopiranje;
  • Ugotavljanje protimikrobne aktivnosti (antibiotiki, protimikrobna zdravila, bakteriocini);
  • Gojenje celičnih kultur, imunološke tehnike, ELISA;
  • Izolacija DNA in RNA, PCR v realnem času, konvencionalna PCR, ekspresijske študije;
  • Analize sestave mikrobiote/mikrobioma (mikrobiološke metode, NGS sekvenciranje) v različnih okoljih: mleko (živalsko,humano), mlečni izdelki, črevesje, klinični vzorci (blato, vzorci biopsij...);
  • Bioreaktorski procesi: gojenje mlečnokislinskih bakterij in bifidobakterij, proizvodnja metabolitov;
  • Bioinformacijske analize genomov bakterij, metagenomskih podatkov 16S rDNA..;
  • Izolacija in analitika proteinov in peptidov iz mleka in mlečnh izdelkov, bakteriocinov…

Zbirka bakterijskih izolatov

Bakterijske izolate pridobivamo iz različnih okolij (fermentirana živila, mleko, humano mleko, blato, črevesna sluznica…) ter jih shranjujemo v lastni zbirki mikroorganizmov, ki je del nacionalne zbirke ZIM – Zbirke industrijskih mikroorganizmov ( https://www.zim-collection.si/o-zim) registrirane kot WDCM810 (WFCC-MIRCEN World Data Centre for Microorganisms (WDCM)). Naš najbolje proučeni lastni izolat je Lactobacillus paragasseri K7. Izsledki raziskav tega seva s probiotičnimi lastnostmi so objavljeni v številnih znanstvenih člankih, poznamo tudi njegov celoten genom. V sodelovanju z industrijskimi partnerji smo razvili izdelka v obliki prahu in oljne suspenzije. Med zanimivejšimi so tudi izolati iz črevesne sluznice otrok, ki so bili pridobljeni v sodelavi z industrijskimi partnerji (Medis) v projektu BRIN – Kompetenčni center za Biotehnološki Razvoj in INovacije. Posamezni izolati so sposobni protivnetnega delovanja in delovanja na črevesno barierno funkcijo, zato so uporabni za preventivo ali podporo pri zdravljenju kroničnih vnetnih črevesnih bolezni. Zbirka vsebuje tudi izolate, ki so sposobni proizvajati komercialno zanimive metabolite (bakteriocini, vitamin B12) in so bili preskušeni v sodelavi z industrijskim partnerjem Arhel v projektih LIFE4AcidWhey in LAKTIKA.

BF_43

Ugotavljanje varnosti in funkcionalnosti probiotičnih in starterskih bakterij

Ugotavljanje varnosti in funkcionalnosti probiotičnih bakterij izvajamo in vitro - s kultivacijskimi metodami, na celičnih modelih ter in vivo na živalih in ljudeh. Med pomembnejšimi lastnostmi, ki jih preskušamo, so naslednje:

  • fenotipska in genotipska odpornost proti klinično pomembnim antibiotikom;
  • potrjevanje pripadnosti vrstam, ki veljajo za varne (status QPS po EFSA);
  • zaviranje patogenih bakterij in kvarljivcev;
  • vpliv na imunski sistem gostitelja (izražanje genov za citokine in na njihovo izločanje, vpliv na transkriptom imunskih celic gostitelja,…) ter na črevesno barierno funkcijo;
  • odpornost proti stresnim dejavnikom (tehnološki postopki, prehod skozi prebavila), obstojnost med skladiščenjem;
  • Rezistomi starterskih kultur / izdelkov, probiotičnih kultur in fermentiranih mlečnih izdelkov.

Pomembnejše objave s področja:

  • ROZMAN, V., MOHAR LORBEG, P., TREVEN, P., ACCETTO, T., JANEŽIČ, S., RUPNIK, M., BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, B., 2023. Genomic insights into antibiotic resistance and mobilome of lactic acid bacteria and bifidobacteria. Life science alliance 6, 202201637. doi: 10.26508/lsa.202201637
  • ROZMAN, V., MOHAR LORBEG, P., TREVEN, P., ACCETTO, T., GOLOB, M., ZDOVC, I., BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, B., 2022. Lactic acid bacteria and bifidobacteria deliberately introduced into the agro-food chain do not significantly increase the antimicrobial resistance gene pool. Gut microbes 2127438. doi: 10.1080/19490976.2022.2127438
  • ROZMAN, V., MOHAR LORBEG, P., ACCETTO, T., BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, B., 2020. Characterization of antimicrobial resistance in lactobacilli and bifidobacteria used as probiotics or starter cultures based on integration of phenotypic and in silico data. International Journal of Food Microbiology 314. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2019.108388
  • ROZMAN, V., MOHAR LORBEG, P., CHANISHVILI, N., ACCETTO, T., KAKABADZE, E., GRDZELISHVILI, N., RUPNIK, M., BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, B., 2023. Genomic insights into the safety and bacteriocinogenic potential of isolates from artisanal fermented milk Matsoni. Lwt 185, 115183. doi:10.1016/j.lwt.2023.115183
  • PAVELJŠEK, Diana, IVIČAK-KOCJAN, Karolina, TREVEN, Primož, BENČINA, Mojca, JERALA, Roman, ROGELJ, Irena. Distinctive probiotic features share common TLR2-dependent signalling in intestinal epithelial cells. Cellular microbiology, ISSN 1462-5822, 2021, vol. 23, no. 1 , e13264, str. 1-12, doi: 10.1111/cmi.13264. 
  • PAVELJŠEK, Diana, JUVAN, Peter, KOŠIR, Rok, ROZMAN, Damjana, HACIN, Biljana, IVIČAK-KOCJAN, Karolina, ROGELJ, Irena. Lactobacillus fermentum L930BB and Bifidobacterium animalis subsp. animalis IM386 initiate signalling pathways involved in intestinal epithelial barrier protection. Beneficial microbes, ISSN 1876-2883, 2018, vol. 9, no. 3, str. 515-525, doi: 10.3920/BM2017.0107.
  • SAGAYA, F. M., HACIN, Biljana, TOMPA, Gorazd, IHAN, Alojz, ŠKRAJNAR, Špela, ČERNE, Manica, HURRELL, Richard, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, ROGELJ, Irena, VERGÈRES, G. Lactobacillus gasseri K7 modulates the blood cell transcriptome of conventional mice infected with Escherichia coli O157:H7. Journal of applied microbiology, 2014, vol. 116, issue 5, str. 1282-1296. doi:10.1111/jam.12440.
  • TREVEN, Primož, TURKOVÁ, Kristýna, TRMČIĆ, Aljoša, OBERMAJER, Tanja, ROGELJ, Irena, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Detection and quantification of probiotic strain Lactobacillus gasseri K7 in faecal samples by targeting bacteriocin genes. Folia microbiologica, 2013, vol. 58, no. 6, str. 623-630, doi:10.1007/s12223-013-0252-8.
  • BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, ROGELJ, Irena. Bacteriocins of probiotics and enteric cytoprotection. V: MALAGO, J.J. (ur.), KONINKX, J.F.J.G. (ur.), MARINŠEK-LOGAR, Romana (ur.). Probiotic bacteria and enteric infections : cytoprotection by probiotic bacteria. Dordrecht [etc.]: Springer, cop. 2011, str. 313-354. doi:10.1007/978-94-007-0386-5.
  • MAVRIČ, Anja, TOMPA, Gorazd, TRMČIĆ, Aljoša, ROGELJ, Irena, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Bacteriocins of Lactobacillus gasseri K7-Monitoring of gassericin K7 A and B genesʼ expression and isolation of an active component. Process biochemistry, 2014, vol. 49, no. 8, str. 1251-1259. doi:10.1016/j.procbio.2014.04.022.
  • ČITAR, Manuela, HACIN, Biljana, TOMPA, Gorazd, ŠTEMPELJ, Mateja, ROGELJ, Irena, DOLINŠEK, Jernej, NARAT, Mojca, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Human intestinal mucosa-associated Lactobacillus and Bifidobacterium strains with probiotic properties modulate IL-10, IL-6 and IL-12 gene expression in THP-1 cells. Beneficial microbes, 2015, vol. 6, no. 3, str. 326-336, doi:10.3920/BM2014.0081.

IML-PRO-L.gasseriK7

Razvoj metod za kontrolo kakovosti mlečnih in probiotičnih izdelkov

Razvijamo metode za ugotavljanje kakovosti mlečnih in probiotičnih izdelkov, ki temeljijo na konvencionalnih mikrobioloških in molekularnih tehnikah. Za konvencionalno štetje mikroorganizmov na ploščah uporabljamo različna selektivna in neselektivna gojišča. Selektivnost posameznih gojišč preverjamo z metodo PCR in gelsko elektroforezo. Razvijamo metode za specifično detekcijo in kvantifikacijo posameznih bakterijskih sevov (probiotikov) v izdelkih, ki temeljijo na za sev specifičnih tarčah v njihovi genomih. Imamo dolgoletne izkušnje z uporabo metode PCR in PCR v realnem času za ugotavljanje prisotnosti ali kvantifikacijo posameznih bakterijskih sevov, vrst, rodov ali širših taksonomskih skupin v fermentiranih živilih, v formulacijah z liofiliziranimi ali mikrokapsuliranimi bakterijami in podobno. Preskušamo različne pristope za ugotavljanje živosti probiotikov (ugotavljanje števila kolonijskih enot, kvantifikacija vseh bakterij ali le nepoškodovanih bakterij s PCR v realnem času, razlikovanje poškodovanih bakterij od nepoškodovanih z diferencialnim barvanjem s fluorescenčnimi barvili, …).

Pomembnejše objave s področja:

  • MOHAR LORBEG, Petra, GOLOB, Majda, KRAMER, Mateja, TREVEN, Primož, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Evaluation of dietary supplements containing viable bacteria by cultivation/MALDI-TOF mass spectrometry and PCR identification. Frontiers in microbiology, ISSN 1664-302X, 2021, vol. 12, art. 700138, str. 1-14, doi: 10.3389/fmicb.2021.700138.
  • KOLENC, Borut, MOHAR LORBEG, Petra, ČANŽEK MAJHENIČ, Andreja, CIVIDINI, Angela, SIMČIČ, Mojca, TREVEN, Primož. Influence of two feed supplements on technological properties of goatʼs milk. Mljekarstvo : proizvodnja proučavanje i tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda, ISSN 0026-704X, 2020, vol. 70, no. 3, str. 162-170, doi: 10.15567/mljekarstvo.2020.0303. 
  • MOHAR LORBEG, Petra, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Kakovost probiotičnih prehranskih dopolnil na slovenskem trgu v luči zakonodaje o zdravstvenih trditvah na živilih = Quality of probiotic supplements on the Slovenian market in the light of legislation on health claims on foodstuffs. Farmacevtski vestnik : strokovno glasilo slovenske farmacije, ISSN 0014-8229. [Tiskana izd.], 2017, letn. 68, št. 5, str. 332-344, preglednice. [
  • MONNET, Christophe, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Application of PCR-based methods to dairy products and to non-dairy probiotic products. V: HERNÁNDEZ-RODRÍGUEZ, Patricia (ur.), RAMIREZ GOMEZ, Arlen Patricia (ur.). Polymerase chain reaction. [Rijeka: Intech, cop. 2012], str. 11-50. doi:10.5772/36897.
  • BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, ZORIČ PETERNEL, Metoda, ROGELJ, Irena. Ugotavljanje deklariranih bakterij v probiotičnih prehranskih dopolnilih in zdravilih na slovenskem trgu = Determination of labeled bacteria in probiotic food supplements and medicinal products (OTC) on Slovenian market. Farmacevtski vestnik, 2010, letn. 61, št. 5/6, str. 263-269. UDK 615
  • BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, OBERMAJER, Tanja, ROGELJ, Irena. Quantification of Lactobacillus gasseri, Enterococcus faecium and Bifidobacterium infantis in a probiotic OTC drug by Real-time PCR. Food control, 2010, issue 4, vol. 24, str. 419-425. doi:10.1016/j.foodcont.2009.07.001.

KRAMER, Mateja, OBERMAJER, Tanja, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, ROGELJ, Irena, KMETEC, Vojko. Quantification of live and dead probiotic bacteria in lyophilised product by real-time PCR and by flow cytometry. Applied microbiology and biotechnology, 2009, issue 6, vol. 84, str. 1137-1147. doi:10.1007/s00253-009-2068-7.

Slika 10

Proučevanje mikrobiote v različnih okoljih

Raziskujemo mikrobioto oziroma mikrobiome, s poudarkom na mlečnokislinskih bakterijah in bifidobakterijah, v različnih okoljih, kjer srečamo omenjeni skupini bakterij: mleko živali, materino mleko, fermentirana živila, prebavila ljudi in živali, klinični vzorci – črevesna sluznica, blato,… Sestavo mikrobiote oziroma mikrobioma raziskujemo s konvencionalnimi in molekularnimi metodami, vključno z visokozmogljivimi metodami sekvenciranja nove generacije, v sodelovanju z raziskovalci iz drugih skupin.

Pomembnejše objave s področja:

TREVEN, P., PAVELJŠEK, D., KOSTANJŠEK, R., GOLOB, M., BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, B., MOHAR LORBEG, P. In vitro model of human mammary gland microbial colonization (MAGIC) demonstrates distinctive cytokine response to imbalanced human milk microbiota, 2024. Microbiology spectrum. 2024, doi: 10.1128/spectrum.02369-23

TREVEN, Primož, MAHNIČ, Aleksander, RUPNIK, Maja, GOLOB, Majda, PIRŠ, Tina, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, MOHAR LORBEG, Petra. Evaluation of human milk microbiota by 16S rRNA gene next-generation sequencing (NGS) and cultivation/MALDI-TOF mass spectrometry identification. Frontiers in microbiology, ISSN 1664-302X, 2019, vol. 10, art. no. 2612, str. 1-12, doi: 10.3389/fmicb.2019.02612. 

TREVEN, Primož, MRAK, Vesna, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, HORVAT, Simon, ROGELJ, Irena. Administration of probiotics Lactobacillus rhamnosus GG and Lactobacillus gasseri K7 during pregnancy and lactation changes mouse mesenteric lymph nodes and mammary gland microbiota. Journal of dairy science, 2015, vol. 98, in press. doi:10.3168/jds.2014-8519.

BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, OBERMAJER, Tanja, LIPOGLAVŠEK, Luka, GRABNAR, Iztok, AVGUŠTIN, Gorazd, ROGELJ, Irena. Association of dietary type with fecal microbiota in vegetarians and omnivores in Slovenia. European journal of nutrition, 2014, vol. 53, issue 4, str. 1051-1064, doi:10.1007/s00394-013-0607-6.

OBERMAJER, Tanja, GRABNAR, Iztok, BENEDIK, Evgen, TUŠAR, Tina, ROBIČ PIKEL, Tatjana, FIDLER MIS, Nataša, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, ROGELJ, Irena. Microbes in infant gut development : placing abundance within environmental, clinical and growth parameters. Scientific reports, ISSN 2045-2322, 11. sep. 2017, vol. 7, art. no. 11230, str. 1-14, doi: 10.1038/s41598-017-10244-x.

VARDJAN, Tinkara, MOHAR LORBEG, Petra, ČANŽEK MAJHENIČ, Andreja. Stability of prevailing lactobacilli and yeasts in kefir grains and kefir beverages during ten weeks of propagation. International journal of dairy technology, ISSN 1364-727X, 2018, vol. 71, no. S1, str. 51-60, doi: 10.111/1471-0307.12463. 

VARDJAN, Tinkara, MOHAR LORBEG, Petra, ROGELJ, Irena, ČANŽEK MAJHENIČ, Andreja. Characterization and stability of lactobacilli and yeast microbiota in kefir grains. Journal of dairy science, 2013, vol. 96, no. 5, str. 2729-2736. doi: 10.3168/jds.2012-5829.

TRMČIĆ, Aljoša, MONNET, C., ROGELJ, Irena, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana. Expression of nisin genes in cheese : a quantitative real-time polymerase chain reaction approach. Journal of dairy science, 2011, vol. 94, no. 1, str. 77-85. doi:10.3168/jds.2010-3677.Slika 11

Proučevanje proteinov in peptidov iz mleka in mlečnih izdelkov, bakteriocinov in drugih metabolitov

Proučujemo beljakovine in peptide v mleku ter njihove razgradne produkte (bioaktivni peptidi) oziroma produkte metabolizma bakterij (bakteriocini…) po fermentaciji z mlečnokislinskimi bakterijami. Razvijamo kromatografske metode za proteine (proteini v mleku, sirotkini proteini, bakteriocini…) na preparativni in analitski ravni.

Pomembnejše objave:

BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, OBERČKAL, Jernej, MOHAR LORBEG, Petra, PAVELJŠEK, Diana, SKALE, Nina, KOLENC, Borut, GRUDEN, Špela, POKLAR ULRIH, Nataša, KETE, Marko, ZUPANČIČ JUSTIN, Maja. Characterisation of lactoferrin isolated from acid whey using pilot-scale monolithic ion-exchange Chromatography. Processes, ISSN 2227-9717. [Online ed.], 2020, vol. 8, art. no. 804, str. 1-19, doi: 10.3390/pr8070804.

ZADRAVEC, Petra, MAVRIČ, Anja, BOGOVIČ MATIJAŠIĆ, Bojana, ŠTRUKELJ, Borut, BERLEC, Aleš. Engineering BmpA as a carrier for surface display of IgG-binding domain on Lactococcus lactis. Protein engineering, design & selection, 2014, vol. 27, no. 1, str. 21-27. doi:10.1093/protein/gzt059.

TOMPA, Gorazd, LAINE, Aire, PIHLANTO, Anne, KORHONEN, Hannu, ROGELJ, Irena, MARNILA, Pertti. Chemiluminescence of non-differentiated THP-1 promocytes : developing an assay for screening anti-inflammatory milk proteins and peptides. Luminescence, 2011, vol. 26, no. 4, str. 251-258. doi:10.1002/bio.1220.

TOMPA, Gorazd, ROGELJ, Irena, MARNILA, Pertti, PIHLANTO; Anne. Bioaktivni peptidi v mleku, fermentiranem z Lactobacillus helveticus BGRA43. V: 27. Bitenčevi živilski dnevi 2012 = 27th Food Technology Days 2012 dedicated to prof. F. Bitenc, 26. september 2012, Ljubljana. DEMŠAR, Lea (ur.), ŽLENDER, Božidar (ur.). Nanotehnologije in nanoživila = Nanotechnologies and nanofoods. Ljubljana: Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, 2012, str. 173-180. [COBISS.SI-ID 3169416]