Питательная среда для культивирования бифидобактерий

 

Изобретение относится к биотехнологии пищевой и медицинской промышленности, может быть использовано в производстве препаратов и продуктов питания пробиотического действия, предназначенных для коррекции микрофлоры кишечника. Питательная среда для культивирования бифидобактерий приготовлена на основе растительного сырья. В качестве источника белка она содержит водный экстракт из листьев амаранта, углеводную часть представляет водный экстракт из клубней топинамбура. После культивирования на предлагаемой среде выход биомассы бифидобактерий не ниже, чем при культивировании на средах на основе белков животного происхождения и лактозы. 1 табл.

Изобретение относится к биотехнологии, пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано в производстве препаратов и продуктов питания пробиотического действия, предназначенных для коррекции микрофлоры кишечника.

В настоящее время основным, наиболее оправдавшим себя приемом коррекции нарушенного микробиоценоза кишечника человека является применение препаратов и продуктов на основе микроорганизмов-пробиотиков и, в первую очередь, бифидобактерий.

Бифидобактерии занимают особое место среди различных представителей нормальной микрофлоры человека. Микробиоценоз человека в норме состоит на 85-98% из бифидобактерий. Именно бифидофлоре принадлежит ведущая роль в поддержании и нормализации микробиоценоза кишечника, неспецифической резистентности организма, улучшении белкового и минерального обмена и др. Дефицит бифидобактерий является одним из патогенетических факторов длительных кишечных дисфункций у детей и взрослых, он ведет к нарушению минерального обмена, процессов кишечного всасывания, белкового и жирового обмена, к формированию хронических расстройств пищеварения (7). В связи с этим поиск новых, более эффективных средств бифидотерапии, а также технологических приемов, позволяющих оптимизировать их производство, в особенности процесс культивирования бифидобактерий, являются перспективными.

Известны различные питательные среды для культивирования бифидобактерий, такие как казеиново-дрожжевая, печеночная среда Блаурокка (1, 2, 4, 5), среда "Эпидермат" (3) и целый ряд других (7). В их состав входят в качестве аминного питания пептоны, перевары и гидролизаты животного происхождения. Углеводная часть представлена преимущественно лактозой. Бифидобактерии можно также выращивать на молоке (6).

В качестве прототипа выбрана среда "Эпидермат" на основе ферментативного гидролизата коллагена, содержащая в своем составе, г/л: Гидролизат коллагена - 20 Лактоза - 10 Хлористый натрий - 2,5 Цистеин - 0,1, Агар-агар - 1,0 Вода дистиллированная - До 1 л Задачей изобретения является создание питательной среды для культивирования бифидобактерий на основе растительного сырья, дешевого, экологически чистого, не содержащего лактозы, и дорогостоящих компонентов животного происхождения.

Растения, являясь природными аккумуляторами биологически активных веществ, в том числе витаминов, ферментов, аминокислот, микроэлементов и др., в сочетании с полезными микроорганизмами, потенциируют действие традиционных пробиотиков, оказывают больший лечебный эффект. Помимо этого, многие вещества растительного происхождения, являясь источниками пищевых волокон и фруктоолигосахаридов, сами по себе оказывают стимулирующее действие на рост нормальной микрофлоры.

Поставленная задача решается предложением питательной среды для культивирования бифидобактерий, содержащей цистеин, хлорид натрия, агар-агар, воду, а в качестве источников углеводов и белка - водные экстракты из клубней топинамбура и листьев амаранта при следующем соотношении компонентов, г/л: Экстракт листьев амаранта (по сухому весу) - 2,4-3,2 Экстракт клубней топинамбура (по сухому весу) - 4,8-5,8
Цистеин - 0,1
Хлорид натрия - 2,5
Вода дистиллированная - До 1 л
Использование предлагаемой среды позволяет за 20-24 часа культивирования при 37^oС получить биомассу бифидобактерий с содержанием жизнеспособных клеток не менее 1,010⁸ в 1 мл.

Изобретение поясняется следующим примером.

Пример 1.

Была приготовлена питательная среда на основе листьев амаранта и клубней топинамбура. Водные экстракты этих растений готовили следующим образом.

Листья амаранта заливали дистиллированной водой из расчета 50 г на 1 литр дистиллированной воды и настаивали 2-3 часа при температуре 28-30^oС, после чего фильтровали. Клубни топинамбура измельчали, заливали дистиллированной водой из расчета 100 г на 1 литр дистиллированной воды и настаивали в течение 4-5 часов при температуре 35-37^oС, после чего фильтровали.

Экстракты амаранта и топинамбура смешивали в соотношении 1:1, добавляли цистеин, хлорид натрия, агар-агар. В готовой среде доводили значение рН до 7,0-7,2 и стерилизовали 20 минут при 0,5 атм.

Культуру штамма B. bifidum 791 выращивали параллельно на нескольких средах: предлагаемой среде, Эпидермат, среде Блаурокка и молоке в течение 20 часов при 37^oС. После культивирования к культуральной жидкости каждой из проб добавляли защитную среду высушивания - сахарозо-желатиновую среду в соотношении 9:1, после чего лиофильно высушивали. Сравнительные результаты культивирования и показатели, характеризующие лиофилизированные препараты на основе используемых сред, представлены в таблице.

Приведенный пример показывает, что культивирование бифидобактерий на предлагаемой среде позволяет получать биомассу бифидобактерий с содержанием КОЕ бифидобактерий 4,210⁸, т.е. не ниже, чем на среде Блаурокка и в 2 раза больше, чем на среде Эпидермат и молоке.

Применяемые для приготовления предлагаемой среды листья амаранта и клубни топинамбура являются дешевым и доступным сырьем. Данные растения обладают ценными биологическими характеристиками: полученные на их основе препараты не содержит лактозу, обогащены высокоценным растительным белком, инулином, пектином, микроэлементами, физиологически активными веществами. Это определяет уровень их значимости для использования в медицинских и диетологических целях.

Источники информации
1. Байбаков В.И., Молокеев А.В., Никулин Л.Г. и др. Способ получения бифидосодержащих препаратов - Патент РФ 2104706,1998.

2. Богданов В. М. - Микробиология молока и молочных продуктов. - М., Пищепромиздат, 1957.

3. Ермишина И.Г. Питательная среда для культивирования бифидобактерий и лактобацилл "Эпидермат" на основе гидролизатных белоксодержащих отходов рыбной и мясоперерабатывающей промышленности. - Патент 2039814, 1992.

4. Лянная A.M. - Видовой состав коллекции бифидобактерий - автореферат дисс.к.б.н., М, 1981.

5. Пешков М.А. - Питательные среды. - М., Медгиз, 1949.

6. Семенова Л.П., Груздева Т.А., Шаманова Г.П. и др. Разработка кисломолочных бифидосодержащих продуктов Сб.научн. трудов МНИИЭМ, 1986.

7. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. М., Гранть, 2001.

Формула изобретения

Питательная среда для культивирования бифидобактерий на основе растительного сырья, содержащая источники белка и углеводов, цистеин, хлористый натрий, агар-агар, дистиллированную воду, отличающаяся тем, что в качестве источника белка содержит водный экстракт листьев амаранта, а в качестве источника углеводов - водный экстракт из клубней топинамбура при следующем соотношении компонентов, г/л:
Водный экстракт листьев амаранта (по сухому весу) - 2,4-3,2
Водный экстракт клубней топинамбура (по сухому весу) - 4,8-5,8
Цистеин - 0,1
Хлористый натрий - 2,5
Агар-агар - 1
Вода - До 1 ли

РИСУНКИ

Рисунок 1