Изучение биологических свойств пробиотических компонентов в йогуртах и айране

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРОБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ В ЙОГУРТАХ И АЙРАНЕ

Е.С. Есиркепов, А.К. Абдибекова, С. Алтайулы

Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина, г. Астана, Казахстан

Аннотация

В данной статье рассматриваются изучение биологических свойств пробиотических компонентов в кисломолочных напитках. При проведении экспериментальных исследований использовались различные виды питьевых йогуртов и айрана. Культуры молочнокислых бактерий были выделены из йогуртных напитков и домашнего айрана. Была проведена видовая идентификация всех изолятов, для проведения дальнейших исследований, связанных с изучением биологических свойств данных культур.

Ключевые слова: молоко, кисломолочный продукт, пробиотики, йогурт, айран.

Abstract

This article focuses on the study of the biological properties of probiotic components in fermented beverages. During the experimental studies used different types of drinking yoghurt and ayran. Cultures of lactic acid bacteria were isolated from yoghurt drinks and homemade ayran. species identification of all isolates was performed for further research related to the study of biological properties of these strains.

Keywords: milk, fermented milk products, probiotics, yogurt, ayran

В настоящее время человек употребляет в пищу продукты, в большинстве своем рафинированные и обогащенные легко усваиваемыми углеводами, но лишенные балластных веществ и витаминов, пищевых волокон и других крайне необходимых компонентов [1].

Соотношение таких веществ как омега-6 к омега-3 жирным кислотам в продуктах питания показывает насколько сильно изменилась диета современного человека, причем в негативную сторону. Это соотношение в пище наших предков составляло 2:1, у современных эскимосов это соотношение равно 1:1, у жителей других прибрежных стран оно может достигать 10:1, а у населения континентальной суши это соотношение близко к 30-50:1 [2].

Для решения создавшихся проблем в сфере питания, отечественными и зарубежными учеными предпринимались неоднократные попытки создать единую систему правил, включающую перечень необходимых питательных ингредиентов и режим их поступления в организм человека [3].

Одной из первых, в начале 80-х годов ХХ века, стала теория адекватного питания академика А.М. Уголева. Данная теория раскрывала процессы ассимиляции пищи и трофических взаимоотношений на всех уровнях организации биологических систем. В ее основе лежит следующее положение: питание должно поддерживать молекулярный состав и возмещать энергетические и пластические расходы организма, связанные с основным обменом, ростом и выполненной работой, а также пища должна состоять не только из нутриентов, но также из балластных веществ, то есть пищевых волокон. Далее в медицинской науке была разработана и принята концепция оптимального питания. Эта система значительно расширила спектр питательных веществ, необходимых для организма. Так к прежде регламентированным источникам жира, энергии и пластического материала (липиды, белки, углеводы) были добавлены микронутриенты, которые выступая на минорных ролях также необходимы для нормальной жизнедеятельности человека.

Изучая всю необходимость таких минорных компонентов как витамины, минеральные вещества, микроэлементы, полифенолы и др. и пути их поступления в организм человека было разработано на базе концепции оптимального питания новое направление науки о питании - концепция функционального питания или функциональной пищи. Впервые она была сформулирована японскими учеными в 1989г. Нужно отметить тот факт, что первый ферментированный кисломолочный продукт на основе лактобацилл был разработан и произведен также в Японии, и вышел он в 1955 г. под лозунгом «хорошая микрофлора кишечника обеспечивает здоровый организм». В развитых странах, и конечно, в самой Японии сектор подобного рода продуктов и напитков имеет первостепенное значение на данный момент [4].

В Японии в 1991г. данная категория продуктов питания получила название FOUSHU - Foods for specified health use, там же были сформулированы условия, определяющие данную пищу: это натуральная пища (не капсула, таблетка, порошок), она входит в состав ежедневного рациона, при постоянном употреблении оказывает оздоровительный эффект на организм человека [5].

Мировой рынок функциональных продуктов интенсивно развивается, ежегодно увеличиваясь на 15-20%. О популярности этих продуктов в европейских странах, США и Японии свидетельствует статистика качественных изменений продовольственного рынка. Сегодня мировой рынок продаж функциональных продуктов превышает 50 миллиардов долларов. В Японии рынок функционального питания оценивается в 8-9 миллиардов долларов в год, а его производство стало стратегическим направлением страны. В США ежегодно из федерального бюджета выделяются миллионы долларов на дотацию для обогащения пищевых продуктов натуральными БАД. По официальным данным, почти 40% рынка функциональных продуктов принадлежит США. Во Франции объем производств пробиотических продуктов за последнее десятилетие возрос в 350 раз. Потенциал мирового рынка функциональных продуктов питания на данный момент - 5% от всего объема.

Рынку продуктов функционального питания в Казахстане всего около восьми лет, но он стремительно развивается. Продукты функционального назначения здесь представлены четырьмя группами: продукты на основе зерновых (добавление отрубей, сухие завтраки, хлебобулочные и кондитерские изделия), безалкогольные напитки (соки, морсы, квасы, чаи, содержащие функциональные ингредиенты), молочные продукты, продукты масложировой отрасли (комбинированные и облегченные масла, майонезы).

Но, несмотря на большое разнообразие ассортимента функциональных продуктов, первой в этой группе стала молочная продукция. Традиционно она была представлена кисломолочными продуктами на основе ацидофильных молочнокислых палочек. Их можно назвать первыми пробиотическими продуктами, так как в клинике было доказано их лечебно-профилактическое действие при различных желудочно-кишечных заболеваниях.

Качество имеющихся на рынке пробиотических препаратов также вызывает некую беспокойность. Проведенные в США экспертные исследования качественного и количественного состава пробиотических препаратов, показали, что из 13 имеющихся на рынке США пробиотических препаратов (5 предназначенных для человека и 8 - для животных), только у 2 препаратов было соответствие в составе и концентрации микроорганизмов с заявленной в аннотации к препарату, у 5 не было выявлено 1 или более штаммов, указанных в аннотации, а в 3 из этих 13 содержались микроорганизмы, о которых не говорилось в аннотации. Концентрация микроорганизмов также не соответствовала и варьировала от 0,008% до 215% от заявленной.

Принципиальными недостатками реализуемых на территории Казахстана комплексных пробиотических препаратов нужно считать неадаптированность использованных в них штаммов микроорганизмов для казахстанской популяции людей, присутствие в их составе штаммов бактерий с потенциальной способностью вызывать в ослабленном организме гнойно-воспалительные процессы (например, энтерококков), а также высокую стоимость этих препаратов, ограничивающих лечебно-профилактическое их применение всеми группами населения, независимо от социального статуса.

Таким образом, учитывая все многообразие имеющихся на современном рынке пробиотиков и продуктов функционального питания, а также перспективу развития данной области биотехнологии для Казахстана, необходимо при конструировании новых пробиотиков проводить тщательное исследование степени выраженности, механизмов воздействия и эффективности пробиотиков, фармакокинетики и адаптированности действующих начал данной категории средств поддержания здоровья человека [7].

Целью работы является иccледование биологических свойств пробиотических компонентов в йогуртных напитках и домашнего айрана.

Лабораторные исследования проводились в «National Laboratory Astana» при Назарбаевском Университете. Работы исследования проводились по следующей 1 схеме:

культура молочнокислый бактерия айран

Схема 1. Блок схема проведения исследования

Объекты и методы исследования: культуры молочнокислых бактерий были выделены из йогуртных напитков и домашнего айрана. Была проведена видовая идентификация всех изолятов, для проведения дальнейших исследований, связанных с изучением биологических свойств данных культур.

Результаты исследования. Источниками выделения молочнокислых бактерий в наших исследованиях были питьевые йогурты, как промышленного производства отечественных фирм производителей, так и приобретенные у частников, т.е. приготовленные в домашних условиях. Общее число исследованных образцов составило 7, в итоге было выделено 20 культур молочнокислых бактерий. Источники выделения МКБ представлено в таблице 1.

Таблица 1. Источники выделения МКБ

Выделение культур осуществлялось с использованием специальных сред, предназначенных для выраженного роста молочнокислых палочковых и кокковых форм и угнетающих рост посторонней микрофлоры (МРС-4, Сабуро, ЕПА). Посев на питательные среды было сделано газонным методом. После чашки Петри поставили в термостат на 48 часов. Были отобраны штаммы, которые являлись грамположительными бесспоровыми неподвижными палочками или кокками, были каталазоотрицательными.

Отдельные штаммы были сгруппированы, так как обладали некоторой схожестью формы, размера и цвета колоний, а также при микроскопировании клетки обнаруживали схожие морфологические признаки.

Микроскопирование было проведено с помощью микроскопа Карл Зейца Axio Imager 2. Уже по результатам первых исследований было очевидно, что собранные культуры имеют как палочковые, так и кокковые виды молочнокислых бактерий, т.е. присутствуют виды Lactobacillus spp и Streptococcus spp представлено в 2 рисунке и таблице.

Деление на виды молочнокислых бактерий как Lactobacillus spp так и Streptococcus spp. производили с учетом ферментативной активности, в расчет брали способность бактерий сбраживать определенные углеводы с образованием молочной кислоты.

А Б В

Рисунок 1 - Микроморфология МКБ. А - Streptococcus spp., Б - Lactococcus spp., В - Lactobacillus spp.

Данное исследование помогло выделить нам несколько отдельных видов лактобацилл, стрептококков и лактокков: Lactobacillus delbrueckii (5 штаммов), Lactobacillus acidophilus (3 штамма), Lactobacillus casei (3 штамма), Streptococcus thermophillus (4 штамма), Lactococcus lactis (5 штаммов).

Заключение и выводы:

- 20 культур молочнокислых бактерий были выделены из йогуртных напитков и домашнего айрана. Была проведена их видовая идентификация с использованием метода сбраживания 16 углеводов, которая позволила 5 (35%) изолятов отнести к Lactobacillus delbrueckii, 3 (15%) - Lactobacillus casei, 3 (15%) - Lactobacillus acidophilus, 4 (20%) - Streptococcus thermophillus и 5 (25%) пришлось на Lactococcus lactis;

- были изучены культурально-морфологические свойства всех изолятов. Взаимосвязь между формой образуемых колоний и числом сбраживаемых углеводов внутри одного вида бактерий нами не была прослежена.

Таким образом, исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что большинство выделенных нами штаммов пробиотических микроорганизмов, входящих в состав различных йогуртных напитков, обладают биологическими свойствами, необходимыми для использования их как компонентов питьевых йогуртов и айрана.

Список использованных литератур

1. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание.- Т.3 Пробиотики и функциональное питание.// М.: Грантъ-2001.

2. Ленцнер АА., Ленцнер Х.П., Микельсар М.Э. и др. Лактофлора и колонизационная резистентность // Антибиотики и медицинская биотехнология. - 1987. - Т. 32, № 3. - С. 173-179.

3. Salminen S, Isolauri E, Onnela T. Gut flora in normal and disordered states // Chemotherapy. - 1995. - Vol. 41, №1. - Р. 5-15.

4. Бондаренко В.М., Мацулевич Т.В. Дисбактериоз кишечника как клинико-лабораторный синдром: современное состояние проблемы.// Рукодство для врачей. - М.: ГЭОТАР-Медиа. - 2007. - С. 118.

5. Андросова Н.А., Никонова Н.К. Новые комбинированные кисломолочные продукты для питания детей различного возраста // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья.- 1999.-№2.- С.65-69.

6. Nete B., Licht T.R., Saadbye P., Vogensen F.K., Norrung B. Lactobacillus plantarum inhibits growth of Listeria monocytogenes in an in vitro continuous flow gut model, but promotes invasion of L. monocytogenes in the gut of gnotobiotic rats. // International Journal of Food Microbiology. - 2006. - Vol. 108, - P. 10-14.

7. Соколова К.Я., Сильванова Н.Н., Якимычева Е.А. и др. Принципы разработки различных форм продуктов лечебного питания для нормализации микрофлоры кишечника // Медицинские аспекты микробной экологии: сб. науч. тр. - М., 1991. - С. 160-169.

Размещено на Allbest.ur