что такое мезофильные молочнокислые бактерии

Закваски в сыроделии

Введение

Сыр не может быть изготовлен без участия определённых видов бактерий, они перерабатывают молочный сахар в молочную кислоту и вызывают биохимические изменения которые приводят к возникновению вкусовой палитры характерных для каждого вида сыра. Сегодня подавляющее количество сыров вырабатывают с заквасками.

Закваска представляет собой концентрат микроорганизмов, это могут быть бактерии, плесени или слизи, которых выделяют, выращивают и концентрируют на биофабриках для того чтобы в один прекрасный день попасть в сыр и переработать белок и жир во вкусовые вещества.

Немного истории

Первые закваски были естественными – это была просто кислая сыворотка или молоко содержащее в себе много молочнокислых микробов, затем закваски стали заменятся лабораторными культурными заквасками( так называемые чистые культуры от слова культивировать – выращивать. Разработка и внедрение заквасок началось более 100 лет назад и тогда польза заквасок не являлась очевидной, вот что писал выдающийся основоположник микробиологии молочных продуктов Королёв С.А.: «.производство и созревание (сыра) могут идти вполне нормально без всякого дополнительного обогащения молока какими либо микроорганизмами исключительно за счёт микробов молока».

Каким образом каждый вид сыра приобретал характерный вкус? Сама технология определённого вида сыра стимулировала развитие определённых видов «диких» микроорганизмов, а других наоборот заглушала. В 20-е годы прошлого столетия закваски применялись исключительно при производстве чеддера и швейцарского сыра. Считалось, что сырое молоко уже содержит всю необходимую микрофлору для производства сыра и ничего добавлять не надо, только в случае если нужно ускорить процесс выработки сыра или же «выправить» созревание сыра- избавить его от пороков развития. Мощный толчок развитию заквасок дала пастеризация молока: она уничтожает почти всю естественную микрофлору сыра и микробы нужно вносить снова, без них нет созревания, а значит и нет вкуса.

Классификация молочнокислых бактерий

Молочнокислые бактерии принадлежат к двум семействам Streptococcaceae и Lactobacillaceae, бактерии в первом семействе Lactococcus lactis имеют форму шариков (кокки), а во втором Lactobacillus – палочек (бациллы) и те и другие обнаруживаются в сырах, кокки и палочки отличаются не только по внешнему виду но и по продуктам: палочки более активно дробят белок и производят больше вкусовых веществ, более устойчивы к нагреванию. Кокки дают свежий, диацетильный, кисломолочный вкус, также некоторые виды, такие как Leuconostoc вырабатывают много углекислого газа, тем самым формируя рисунок сыра.

Молочнокислые бактерии обоих семейств могут быть мезофильными — оптимальная температура развития между 30 и 35 0 С и термофильными с оптимальной температурой около 45 0 С.

Молочнокислые бактерии могут быть гомоферментативными – вырабатывают почти только кислоту, гетероферментативными – наряду с кислотой вырабатывают ароматические вещества.

Ниже мы приводим таблицу некоторых типов микроорганизмов, которые входят в состав заквасок ( источник – каталог заквасок компании«Христиан Хансен»)

Типы микроорганизмов в сырных культурах

Тип микрофлорыНазвание и составХарактеристики
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactococcus lactis subsp. cremoris
Lactococcus lactis subsp. lactis
Мезофильная
Гомоферментативная
Высокий вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLeuconostoc sp.Мезофильная
Гетероферментативная
Производит газ
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactisМезофильная
Гомоферментативная
Придает вкус
Производит газ
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactococcus lactis subsp. cremoris
Lactococcus lactis subsp. lactis
Leuconstoc sp.
Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis
Мезофильная Гетероферментативная
Придает вкус
Производит газ
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииStreptococcus thermophilusТермофильная Гомоферментативная
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus helveticusТермофильная Гомоферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusТермоофильная Гомоферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus paracaseiМезофильная
Факультативно-гетероферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus delbrueckii subsp. lactisТермофильная Гомоферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus rhamnosusТермофильная Гетероферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus curvatusМезофильная Гетероферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus plantarumМезофильная Гетероферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииLactobacillus johnsoniiМезофильная Гомоферментативная
Придает вкус
что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииPropionibacteriumТермофильная Гетероферментативная
Активно производит газ

Основные виды заквасок и их состав

В настоящее время промышленность выпускает три вида заквасок:

На наш взгляд, предпочтительнее использовать закваски многоштаммовые – они объединяют в себе достоинства всех групп. На рынке, в основном, представлены именно многоштаммовые закваски.

Сравнение отечественных и импортных заквасок

Российские закваски, производства угличской биофабрики для сыров типа Гауда дают сыр более кислый и менее ароматный вкус, нежели их зарубежные аналоги, но они более устойчивы к повышенным температурам второго нагревания и подавляют постороннюю микрофлору (одна из самых главных свойств отечественных заквасок). Препараты уксуснокислых палочек, от которых зависит рисунок швейцарского сыра, уступают иностранным аналогам, они недостаточно стабильны в работе и придают слишком резкий вкус и запах сырам.

Импортные закваски характеризуются стабильной работой, придают сырам богатый, сливочный привкус, но требуют более низких температур второго нагревания (до 37 0 С ) что не всегда возможно при работе с российским молоком. Закваски практически не подавляют постороннюю микрофлору. Для импортных заквасок нужно молоко хорошего качества, тогда они раскроют свой потенциал. На мой взгляд флагманом заквасок для Гауды является легендарная закваска Flora Danika компании Хр. Хансен.

В последнее время наблюдается сближение отечественных заквасок с импортными. Угличская биофабрика разработала и начала выпуск закваски БК-Углич-№ 6 которая даёт более развитый аромат и более высокое газообразование.

Рекомендации по выбору заквасок

Главная рекомендация — следовать инструкциям производителей. Анализировать свои наблюдения. Пользуясь вышеприведённой таблицей вы можете оценить закваску по её способности к образованию тех или иных продуктов: кислота, аромат, газ.

Следует обращать внимание на график нарастания кислотности, он показывает как растёт кислотность сыра (рН) в зависимости от продолжительности выдержки молока с закваской.

Источник

Роль молочнокислых бактерий в здоровье человека

Молочнокислые пробиотические бактерии можно широко использовать для профилактики и лечения больных с различными заболеваниями (острыми и хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей, для восстановления кишечного микробиоценоза

Lactic acid probiotic bacteria can be widely used for prevention and treating the patients with different diseases (acute chronic diseases of gastrointestinal tract, respiratory tract, for restoring intestinal microbiocenosis and others).

что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть фото что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Смотреть картинку что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Картинка про что такое мезофильные молочнокислые бактерии. Фото что такое мезофильные молочнокислые бактерииМолочнокислые бактерии — общее название бактерий семейства Lactobacillaceae, основным свойством которых является способность образовывать молочную кислоту в качестве основного продукта брожения [1]. Молочная кислота положительно влияет на перистальтику кишечника человека, уменьшает метеоризм, а также способна оказывать стимулирующее действие на секреторную деятельность слюнных желез; в ее присутствии улучшается усвоение кальция, фосфора и железа [2, 3]. Молочнокислые бактерии не участвуют в возникновении каких-либо патологических процессов, напротив, они оказывают положительный эффект на жизнедеятельность человеческого организма [4]. Большинство молочнокислых бактерий — пробиотические штаммы, изолированные из кишечной флоры здорового человека (бифидо- и лактобактерии), сохраняющие жизнеспособность при прохождении через желудочно-кишечный тракт и благоприятно действующие на здоровье человека, что подтверждено клиническими испытаниями. Их вводят в состав лекарственных препаратов, пищевых добавок, а в последнее время — и кисломолочных продуктов. Современные тенденции таковы, что конечные формы обогащенных таким образом продуктов также должны иметь клинически доказанные положительные эффекты на организм человека.

Первым из исследователей, предположившим, что некоторые бактерии совсем не губительны для человека, а напротив, могут оказывать позитивное влияние на здоровье, был знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников. Еще в самом начале XX в. он провел исследования по возможности восстановления кишечной микрофлоры с помощью молочнокислой палочки. В результате серьезных и кропотливых исследований ученым были изучены свойства бактерии, которую он назвал «болгарской палочкой» (в современной классификации — Lactobacillus bulgaricus), а также разработан рецепт кисломолочного напитка — прообраза современного йогурта. Сам И. И. Мечников, его коллеги и знакомые на протяжении многих лет регулярно употребляли этот напиток, который также называют «мечниковской простоквашей», и на собственном опыте смогли убедиться в его полезных качествах.

В настоящее время известны разнообразные положительные эффекты молочнокислых пробиотических бактерий, подтвержденные многочисленными клиническими исследованиями. Прежде всего необходимо отметить, что эти бактерии играют важную роль в поддержании колонизационной резистентности, то есть оказывают выраженную антагонистическую активность в отношении патогенных микроорганизмов, продуцируя различные органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины [5]. Некоторые представители молочнокислых пробиотических бактерий (например, L. acidophilus) вырабатывают высокоактивную перекись водорода, благодаря чему оказывают выраженное вирусоцидное действие в отношении вируса иммунодефицита человека [6].

Несмотря на то, что еще в начале прошлого века И. И. Мечников предположил, что молочнокислые бактерии способны повышать устойчивость организма человека к различным заболеваниям, лишь в последние десятилетия была доказана теория об иммуномодулирующем влиянии этих микроорганизмов. Было установлено, что некоторые штаммы молочнокислых бактерий способны оказывать иммуностимулирующее действие, способствуя выработке в кишечнике цитокинов (в том числе интерлейкинов-1, 6, 10, фактора некроза опухоли альфа), антител, стимулировать синтез интерферона гамма лимфоцитами, а также повышать активность фагоцитов и естественных клеток-киллеров (NK-клеток) [6–9]. Таким образом, была доказана способность пробиотиков усиливать устойчивость организма человека к определенным заболеваниям. Так, молочнокислые пробиотические бактерии эффективны для профилактики широко распространенных зимних инфекций, обусловленных различными респираторными вирусами. Существуют данные, что при употреблении L. bulgaricus OLL1073R-1 в составе йогуртов снижается риск заражения простудными заболеваниями у пожилых людей, так как этот штамм дополняет естественную активность NK-клеток [10]. В исследовании, включавшем более 1000 взрослых добровольцев, было показано снижение продолжительности острых респираторных заболеваний у лиц, в течение 3 месяцев употреблявших ежедневно по 200 мл кисломолочного пробиотического продукта (Actimel), который содержит штамм L. casei DN-114001 [11]. Положительный эффект сохранялся даже спустя месяц после окончания приема. Американскими исследователями была предпринята попытка определить, как влияет употребление молочнокислых пробиотических бактерий на инфекционные заболевания у детей. В группе, получавшей L. casei DN-114001 (Actimel), заболеваемость была достоверно ниже, чем при употреблении плацебо [12]. Похожие данные были получены и российскими учеными [13].

Человеческому организму постоянно приходится адаптироваться в ответ на изменения, связанные с влиянием факторов окружающей среды и образа жизни. Старение, стресс, интенсивные физические тренировки, проживание в мегаполисе и даже холодная погода — все это негативно влияет на организм человека. Последнее подтверждают эпидемиологические данные о том, что число респираторных заболеваний и диарей в зимние месяцы увеличивается. S. Nagata и соавт. провели исследование для оценки эффективности приема кисломолочных продуктов, содержащих L. casei Shirota, при норовирусных гастроэнтеритах в зимний период у пожилых людей (средний возраст пациентов — 84 года). Установлено, что непрерывный прием кисломолочного продукта с L. casei Shirota уменьшает выраженность и длительность проявления симптомов лихорадки, вызванной норовирусным гастроэнтеритом, а также корректирует дисбаланс кишечной микрофлоры, свойственный пожилым людям [14].

Прием молочнокислых пробиотических бактерий эффективен и при диареях. Так, в восьми рандомизированных плацебо-контролируемых исследованиях с общим числом участников 988 человек была изучена эффективность продуктов питания, содержащих L. rhamnosus GG, при острых кишечных инфекциях (ОКИ). Было получено достоверное сокращение сроков проявления клинических симптомов ОКИ в среднем с 3,5 до 2,5 дней, по сравнению с группой пациентов, получавших плацебо [15, 16]. В работах профессора А. В. Горелова и соавт. показана клиническая эффективность L. casei DN-114001 (Actimel) в комплексной терапии ОКИ у детей старше 3 лет — длительность лихорадки, диарейного синдрома и сроки госпитализации у детей, его употреблявших, были достоверно меньше по сравнению с детьми, получавшими плацебо [17].

Еще одним направлением, при котором доказана эффективность молочнокислых пробиотических бактерий, является антибиотик-ассоциированная диарея (ААД), которая возникает при нарушении состава и активности нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. У взрослых для профилактики ААД, вызванной Clostridium difficile, хорошую эффективность показал прием Actimel, содержащего пробиотический штамм L. сasei DN 114001 [18]. У детей молочнокислые бактерии, принимаемые внутрь, способны предотвращать возникновение диарей или уменьшать побочные эффекты, связанные с приемом антибиотиков (например, амоксициллина) [19]. Выявлено положительное влияние штамма L. сasei DN 114001 и при проведении эрадикационной терапии инфекции H. pylori у детей [20].

Иммуномодулирующие свойства молочнокислых бактерий способны уравновесить дисбаланс в иммунных реакциях, вызывающих аллергические реакции у детей. При употреблении детьми с аллергией кисломолочных продуктов, содержащих L. gasseri CECT5714 и L. coryniformis CECT5711, в течение 3 месяцев выявлено значительное снижение уровня IgE в плазме крови и существенное увеличение CD 4+ /CD 25+ T-регуляторных клеток, секреторного IgA и NK-клеток. Таким образом, употребление молочнокислых пробиотических бактерий способно благотворно влиять на иммунные параметры, участвующие в аллергической реакции [21].

Молочнокислые пробиотические бактерии положительно влияют на уровень холестерина в сыворотке крови — в некоторых исследованиях показано, что при их употреблении происходит снижение общего холестерина и липопротеинов низкой плотности, улучшение функции печени [22, 23].

Наконец, нормализация кишечной микрофлоры способствует нормализации кишечного пассажа. Было показано, что регулярный прием Bifidobacterium animalis DN-173 010 (Активиа) пациентами с синдромом раздраженного кишечника, сопровождающегося запорами, уменьшает время транзита по кишечнику, увеличивает частоту дефекаций и улучшает качество жизни таких пациентов [24–27].

Таким образом, молочнокислые пробиотические бактерии можно широко использовать для профилактики и лечения больных с различными заболеваниями (острыми и хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей, для восстановления кишечного микробиоценоза и др.). Форма приема этих микроорганизмов разнообразна (кисломолочные продукты, лекарственные препараты, биологически активные добавки), причем при выборе необходимо руководствоваться прежде всего тем, что положительное действие на организм человека должно быть клинически доказано не только для самих молочнокислых пробиотических бактерий, но и для готовых продуктов, содержащих эти бактерии.

Литература

С. В. Николаева, кандидат медицинских наук

ФБУН Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва

Источник

Что такое мезофильные молочнокислые бактерии

Большинство микроорганизмов, участвующих в коррекции эндоэкологии человека, хорошо растут в молоке, это и объясняет тот факт, что именно молоко является основой многих эффективных пробиотических продуктов.

Для человека потребление натуральных, в частности кисломолочных, продуктов, полученных биотехнологическим способом с использованием различных микроорганизмов в качестве заквасочных или стартерных культур, является наиболее естественным и доступным путем получения пробиотиков. Несмотря на имеющиеся достижения в этой области актуальным является поиск отечественных конкурентоспособных стартовых культур молочнокислых бактерий. Молочнокислые бактерии (МКБ) проявляют выраженное пробиотическое действие на организм, в связи с чем их часто используют в качестве заквасочных культур [1, 2].

Проводя направленный отбор микроорганизмов, можно получить штаммы бактерий, обладающих специальным комплексом биотехнологических свойств, что позволяет проектировать и создавать новые продукты с направленным составом микрофлоры. Ценными считаются штаммы, длительно сохраняющие биохимическую активность, зависящую и от внешних факторов (состава питательной среды, температуры и т.д.), и от соотношения между биохимически активными и неактивными клетками в популяциях микроорганизмов, что определяет жизнеспособность культуры, ее практическую ценность [2, 3].

Температурный диапазон жизнедеятельности МКБ довольно широк: мезофильные виды растут при оптимальной температуре 25–32 °С; минимальной температурой для них является 10 °С. Для термофильных видов оптимальная температура роста колеблется в пределах 40–45 °С, а минимальная – 20–22 °С. Имеются сведения, что некоторые МКБ способны расти при температуре 3–5 °С. Для большинства видов МКБ оптимальная температура роста составляет 37–38 °С, а кислотность рН = 6,5 ± 0,2 [1, 4, 5]. Также известно, что рост и размер колонии на плотной среде зависит от состава питательной среды [6].

Цель исследования: разработка оптимальных параметров культивирования пробиотических культур молочнокислых бактерий, повышение титра жизнеспособных клеток.

Материалы и методы исследования

В ходе исследования решались следующие задачи:

– отработать оптимальные параметры культивирования штаммов, входящих в состав консорциума для получения закваски. Основные изучаемые признаки при этом следующие: определение оптимальных и предельных температур роста; рост в питательной среде; продолжительность культивирования.

На первом этапе эксперимента с целью определения оптимальных параметров культивирования штаммов были исследованы три пробиотически активных штамма МКБ, выделенных из различных кисломолочных продуктов и отобранные на основе изучения у них основных биологических свойств. В качестве основных параметров культивирования штаммов были изучены такие параметры, как оптимальная питательная среда, температура и продолжительность культивирования.

С целью повышения культуральной активности штаммов МКБ были разработаны оптимальные питательные среды, проведены эксперименты по культивированию исследуемых штаммов на модифицированных средах и элективной среде МРС-бульон с добавлением различных концентраций витаминного концентрата. Экспериментальные питательные среды засевались 1 % посевного материала от объема среды. Культуры инкубировали при 20 ± 1 °С, 37 ± 1 °С, 45 ± 1 °С в течение 16, 24 и 48 ч. Определение титра клеток проводили по методу Коха.

Для определения оптимального времени культивирования снимали титр культур после 16, 24, 48 ч инкубации при различной температуре.

Изучали влияние дозы инокулята на рост и размножение бактерий. Оптимальное количество посевного материала выбирали по максимальной скорости роста бактерий, отражающей эффективность накопления биомассы и жизнеспособных клеток микроорганизмов.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведенной работы из различных видов МКБ, выделенных нами для создания заквасок прямого внесения, были отобраны 3 культуры молочнокислых бактерий (табл. 1).

Из маточного инокулята исследуемой культуры сделан посев в объеме 1 % посевного материала от объема питательной среды МРС бульон (HiMedia). Культуры были инкубированы при температурных режимах 20 ± 1 °С, 37 ± 1 °С, 45 ± 1 °С в течение 16, 24 и 48 ч. Определение титра клеток проводили по методу Коха.

Характеристика отобранных культур

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus

Короткие палочки, грамположительные, спор не образуют

Поверхностные колонии, светлые, непрозрачные, выпуклые, края ровные, гладкой S формы, пигментов не образуют, диаметр колоний около 1 мм

Сухая закваска для йогурта «Нарине»

Круглые кокки, грамположительные

Мелкие колонии блестящие, выпуклые, края ровные, гладкой S формы, пигментов не образуют, диаметр колоний 0,5–1 мм

Кокки, овальные, грамположительные

Колонии молочно-белого цвета, выпуклые, края ровные, гладкой S формы, пигментов не образуют, диаметр колоний 1–2 мм

В результате полученных данных, стало известно что культура Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus показала высокий титр клеток при температуре и продолжительности культивирования – 37 ± 1 °С, 48 ч. Тогда как для культуры Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. оптимальными оказались иные условия, эти культуры показали высокий титр клеток при различных условиях культивирования, а именно высокий титр клеток зафиксирован при температуре инкубации 37 ± 1 °С, с продолжительностью 16 ч и 24 ч, также получены высокие показатели культивирования их (1,5×10 9 и 1,42×10 9 соответственно) при температуре 20 ± 1 °С, но при этом продолжительность культивирования составляла 48 ч (табл. 2).

Для повышения титра молочнокислых бактерий при культивировании в лабораторных условиях, был проведен анализ отечественных и зарубежных работ, проведенных в данном направлении. Анализ показал, что наибольшее влияние на рост МКБ оказывает концентрация в питательной среде источников углеводов, белков и витаминов.

Опираясь на данную информацию, был проведен анализ зависимости роста молочнокислых микроорганизмов на модифицированных средах и элективной среде МРС-бульон с добавлением различных концентраций витаминного концентрата.

В результате проведения экспериментов с целью повышения культуральной активности штаммов МКБ были разработаны оптимальные питательные среды в различных вариантах (табл. 3, 4). Согласно проведенному выше исследованию выбранные нами условия культивирования (температура и время) являются оптимальными для роста штаммов МКБ.

Титр клеток пробиотических культур при различных параметрах культивирования

Время культивирования, ч

Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus

Кинетика роста пробиотического штамма Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus при различных условиях роста

Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus

Состав культуральной среды

МРС бульон ( HiMedia)

37 ± 1 °C, 48 ч, pH 6,5 ± 0,2

МРС бульон/питательный бульон 50/50

МРС бульон/питательный бульон 70/30

МРС бульон +1 % вит концентрат (А, Е, С)

МРС бульон +0,5 % вит концентрат (А, Е, С)

*Примечание: модифицированная среда следующего состава, г/л: витаминный концентрат – 5.00, гидролизат казеина – 1.00, пептон – 9.00, мясной экстракт – 10.00, дрожжевой экстракт – 5.00, глюкоза – 20.00, твин-80 – 1.00, магния сульфат – 0.10, лимоннокислый натрий – 5.00, фосфорнокислый натрий – 5.00, рН 6,5 ± 0,2. Стерилизация проводилась при 121 °С, 20 мин.

Кинетика роста пробиотических штаммов Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. при различных условиях роста

Состав культуральной среды

МРС бульон (HiMedia)

37 ± 1 °C, 24 ч, pH 6,5 ± 0,2

МРС бульон/ питательный бульон 50/50

МРС бульон/ питательный бульон 70/30

МРС бульон +1 % вит концентрат (А, Е, С)

МРС бульон +0,5 % вит концентрат (А, Е, С)

При выборе оптимальной питательной среды для всех трех исследуемых штаммов, наилучшие результаты получены на среде опыт. вар. № 6 (0,5 г/л витаминного концентрата), где рост титра клеток культуры Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus в 1 мл составляет 3,57×109, рост титра клеток культуры Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. в 1 мл составляет 3,4×10 9 и 2,8×109 соответственно. Также в питательной среде опыт. вар. № 5 (1,0 г/л витаминного концентрата) – титр клеток культуры Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus в 1 мл составляет 2,63×109, а титры клеток культуры Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. в 1 мл составляет 2,61×109 и 1,96×109 соответственно.

В результате анализа полученных данных нами была составлена пропись модифицированной среды № 6 следующего состава, г/л: витаминный концентрат – 5.00, протеозопептон – 10.00, мясной экстракт – 10.00, дрожжевой экстракт – 5.00, глюкоза – 20.00, твин – 80–1.00, аммония цитрат – 2.00, натрия ацетат – 5.00, магния сульфат – 0.10, марганца сульфат – 0.05, натрия гидрофосфат – 2.00, рН 6,5 ± 0,2. Хотелось бы отметить, что все три исследуемые культуры показали хороший рост в модифицированной среде № 5 следующего состава, г/л: витаминный концентрат – 10.00, протеозопептон – 10.00, мясной экстракт – 10.00, дрожжевой экстракт – 5.00, глюкоза – 20.00, твин-80 – 1.00, аммония цитрат – 2.00, натрия ацетат – 5.00, магния сульфат – 0.10, марганца сульфат – 0.05, натрия гидрофосфат – 2.00, рН 6,5 ± 0,2. Стерилизация проводилась при 121 °С, 20 мин. Полученный титр клеток культур Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus, Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. в питательной среде № 5 чуть ниже по сравнению с титром клеток, полученных в среде № 6, однако они выше по сравнению с другими титрами клеток, полученных в контрольной и опытной питательной среде.

Полученные результаты, дали возможность повысить титр клеток в культуральной жидкости Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus до 3,57×10 9 при температуре культивирования 37 ± 1 °C, 48 ч. А для культуры Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. до 3,4×10 9 и 2,8×10 9 соответственно, при температуре культивирования 37 ± 1 °C, с продолжительностью 24 ч.

Культивирование или выращивание микроорганизмов осуществляется с целью получения биомассы клеток бактерий и продуктов их метаболизма. Важную роль при этом играет активность посевного материала. Инокулят должен обладать высокой биохимической активностью, использование которого позволит интенсифицировать процесс наращивания клеток и получить биомассу с высоким титром бактерий. В связи с этим далее изучали влияние дозы инокулята на рост и размножение бактерий.

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют, что при добавлении в питательную среду 3 % инокулята нарастание биомассы бактерий происходит медленно, это означает, что процесс культивирования удлиняется. С повышением дозы инокулята до 5 %, нарастание биомассы бактерий происходит интенсивнее, что подтверждается полученными данными. Дальнейшее увеличение дозы инокулята до 7 % также приводит к более быстрому росту бактерий.

Количество клеток культуры Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus к концу культивирования при дозе инокулята 5 % достигает 1,15×10 9 КОЕ/мл, что на порядок выше, чем при дозе инокулята 3 % (7×10 8 КОЕ/мл). Это связано с тем, что клетки, попав в свежую, богатую питательными веществами среду начинают размножаться с максимальной для данной культуры скоростью. И чем выше начальная концентрация клеток, тем меньше времени им требуется для активизации необходимых ферментных систем, синтеза нуклеиновых кислот, особенно РНК, которые необходимы для биосинтеза белков. Наибольшее количество клеток было отмечено при дозе инокулята 5 % и составило для культуры Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus – 1,15×10 9 КОЕ/мл, это не намного выше, чем при дозе инокулята 7 % – 1,0×10 9 КОЕ/мл. Культуры Pediоcoccus acidilactici и Streptococcus spp. также показали высокий титр при дозе внесения инокулята 5 % (табл. 5).

Рост трех пробиотических штаммов при различной дозе внесения

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *