Гипоаллергенный биопрепарат с бифидобактериями

ОПТИМИЗАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОАЛЛЕРГЕННОГО БИОПРЕПАРАТА

О ПРОБИОТИЧЕСКОМ ПРЕПАРАТЕ ДЛЯ ДЕТЕЙ С НЕПЕРЕНОСИМОСТЬЮ ЛАКТОЗЫ и МОЛОЧНОГО БЕЛКА

по материалам ВСГУТУ

I.S. Khamagaeva, S.N. Khazagaeva, I.P. Maradudina

OPTIMIZATION OF NUTRIENT MEDIUM FOR OBTAINING HYPOALLERGIC BIO-PRODUCT

Разработана питательная среда для культивирования бифидобактерий на основе рисового отвара и создания биопрепарата для детей раннего возраста с непереносимостью лактозы и молочного белка. Установлена оптимальная доза рисового отвара 70%, которая обеспечивает активный рост бифидобактерий. При этом интенсифицируется процесс наращивания биомассы и в два раза сокращается продолжительность культивирования. Установлено, что высокое содержание в рисовом отваре высокомолекулярных полисахаридов позволяет исключить из питательной среды дорогостоящий агар. Основными компонентами оптимизированной питательной среды являются: рисовый отвар, вода, пептон, глюкоза и другие ростовые факторы. Ключевые слова: лактазная недостаточность, рисовый отвар, бифидобактерии.

Введение

Врожденное или приобретенное снижение активности лактазы, фермента пристеночного пищеварения, расщепляющего молочный сахар – лактозу, а также непереносимость молочных белков встречаются достаточно часто. Но наибольшую значимость данная проблема имеет для детей раннего возраста, так как молоко для них – основной источник питания. Снижение активности лактазы может быть обусловлено генетически и передаваться по наследству, а также в большей степени определяется этнической принадлежностью человека. Так, в Швеции и Дании непереносимостью лактозы страдают 3% детей, в Англии - 20-30%, в России лактазной недостаточностью страдают порядка 18-20% детей [1].

В основе лечения лактазной недостаточности лежит исключение из рациона питания молочных продуктов, содержащих лактозу, что может вызвать дисбактериоз кишечника. В связи с этим необходима обязательная терапия, направленная на коррекцию микробного состава кишечника. Для этого повсеместно применяются пробиотические препараты, активно участвующие в восстановлении нормофлоры организма.

Вопросы использования бифидобактерий в составе бактериальных препаратов имеют большое значение в повышении иммунного статуса и общей резистентности организма.  Бифидобактерии характеризуются большой потребностью в питательных веществах, поэтому подбор эффективной питательной среды, соответствующей потребностям бифидобактерий, является одной из основных задач в производстве бактериальных концентратов [2].

Ранее на кафедре «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» была разработана технология производства концентрата бифидобактерий с использованием питательной среды на основе молочной сыворотки, содержащей высокое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий, но в связи c остаточным содержанием в нем лактозы и молочных белков не может быть рекомендован для лечения дисбактериоза у детей, страдающих непереносимостью лактозы и молочного белка. Таким образом, актуальной задачей является разработка гипоаллергенного бактериального концентрата, не содержащего лактозу и белки молока.

Рисовый отвар издавна используется в детском питании и в качестве укрепляющего вещества для организма. В состав рисового отвара входят сложные углеводы, белки, сбалансированные по аминокислотному составу, кроме того, в его состав входят минеральные вещества, витамины группы В, витамины Е и Н [3].

В связи с этим была исследована возможность применения питательной среды на основе рисового отвара с добавлением глюкозы, буферных солей и аскорбиновой кислоты для культивирования бифидобактерий.

Цель работы – оптимизировать питательную среду для получения гипоаллергенной БАД.

Материалы и методы исследований

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории Малого инновационного предприятия (МИП) «Бифивит» ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологии и управления».

Объектом исследований служил Bifidobacterium longum DK-100, полученный из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИ «Генетика», активизированный биотехническим методом, разработанным в ВСГУТУ. Для культивирования бифидобактерий применяли питательную среду на основе рисового отвара с внесением ростовых компонентов.

Для приготовления отвара было выбрано соотношение: 150 г риса на 2 л воды, затем его выдерживали при температуре 100±2⁰С в течение 30-40 мин.

Рост биомассы бифидобактерий определяли фотоколориметрическим методом на KF -77 при λ=540 нм;

Определение количества клеток бифидобактерий проводили методом предельных разведений на среде ГМК по ТУ 10-02-02-789-192-95.

Результаты исследований

На первом этапе исследований изучали влияние рисового отвара на биохимическую активность бифидобактерий. Для этого использовали разные соотношения отвара и воды: 80:20; 70:30; 60:40. Контролем служил бактериальный концентрат бифидобактерий на водной основе. Об интенсивности нарастания биомассы судили по величине оптической плотности. Результаты представлены на рисунке 1.

Из данных рисунка 1 видно, что при внесении рисового отвара в количестве 70% отмечено значительное повышение оптической плотности. При дальнейшем увеличении дозы до 80% оптическая плотность повышается незначительно.

Об активности биохимических процессов судили и по количеству жизнеспособных клеток бифидобактерий. Результаты исследований представлены на рисунке 2.

Рисунок 1. Влияние различных доз рисового отвара на рост биомассы бифидобактерий

Рисунок 2. Количественный учет бифидобактерий

Как следует из рисунка 2, при дозе рисового отвара 70% количество жизнеспособных клеток бифидобактерий через 12 ч культивирования составляет 1×10¹⁰ КОЕ в 1 см³ , тогда как в контрольном образце – 1×10⁷ КОЕ в 1 см³ .

Анализ данных, представленных на рисунках, показал, что оптимальная доза внесения рисового отвара в количестве 70% стимулирует интенсивное накопление биомассы бифидобактерий и обеспечивает наиболее высокое количество жизнеспособных клеток по сравнению с контрольным образцом.

Полученные результаты позволили оптимизировать питательную среду с использованием рисового отвара (табл. 1).

Таблица 1.  Состав питательной среды для наращивания биомассы бифидобактерий

Так как отвар содержит высокое количество высокомолекулярных полисахаридов, из питательной среды на основе рисового отвара был исключен агар, что позволяет улучшить  органолептические свойства концентрата и снизить его себестоимость.

Выводы

В результате проведенных исследований доказано, что разработанная питательная среда обладает высокими пребиотическими свойствами. Установлено, что введение рисового отвара в питательную среду повышает биохимическую активность бифидобактерий и интенсифицирует процесс нарастания биомассы, что способствует сокращению процесса культивирования.

Библиография  

1. Melvin B. Lactose Intolerance in Infants, Children, and Adolescents // Pediatrics. - 2010.-Vol. 118,  N 3, Sept.  - P. 1279-1286.
2. Raj Bhanbari M.D. Lactose intolerance // American Dietetic Association. - 2011.
3. Хамагаева И.С. Научные основы биотехнологии кисломолочных продуктов для детского и диетического питания: монография / И.С. Хамагаева ; ВСГТУ. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. - C. 274-278.  
4. Захарова Л.М., Захаренко М.А., Ерёмина И.А. Галактоолигосахариды как фактор роста бифидобактерий // Молочная промышленность. - 2010. - № 1. - С. 53- 54.  
5. Черемушкина И.В., Корнеева О.С. Исследование пребиотических свойств маннозосодержащего гидролизата  // Технология пищевой и перерабатывающей промышленности - 2016. - № 5. - С. 113–118.
6. Черемушкина И.В., Корнеева О.С. Пребиотический препарат на основе природного растительного сырья  // Технология пищевой и перерабатывающей промышленности. - 2014. - № 1. - С. 126–129.

Источник: Хамагаева, И.С., Хазагаева С.Н., Марадудина И.П. Оптимизация питательной среды для получения гипоаллергенного биопрепарата // Вестник ВСГУТУ. 2017. № 3 (66) – С.93-96.