Критерии оценки культур пробиотиков

Выбор критериев оценки культур пробиотиков

Choice of criteria for evaluation of probiotic cultures

Выбор критериев оценки культур для определения возможности их использования в проектируемом пробиотическом препарате складывается из его назначения. Основные критерии: безопасность, хранимоспособность, кислото- и желчеустойчивость, антагонистические свойства по отношению к патогенным микроорганизмам, колонизационная резистентность, выработка продуктов жизнедеятельности метаболитов, положительно влияющих на нормофлору животных.

Cистемно-аналитический метод, пробиотик, антагонистическая активность

The choice of criteria for the culture evaluation is intended for determining the possible culture use in the design probiotic preparation and is dependent on the probiotic purpose. The main criteria are safety, storage capacity, acid and bile resistance, antagonistic properties against pathogens, colony resistance, and production of metabolic products, which positively affects the normal microflora of animals.

System-analytical method, probiotic, antagonistic activity

Системно-аналитический метод, предложенный сотрудниками ВНИИМС и экспериментальной биофабрики, г. Углич (Перфильев Г.Д., Гудков А.В. и др.) [1, с. 5; 2, c. 122], для получения эффективного бактериального консорциума, после определения назначения пробиотика [3] рекомендует этап выбора критериев оценки возможности использования культур в проектируемом препарате.

Для обеспечения безопасности пробиотических препаратов, содержащих живые микроорганизмы, должна быть произведена идентификация культуры до вида, подвида и штамма в специализированных лабораториях путем изучения широкого спектра фенотипических характеристик с подтверждением воспроизводимых молекулярно-генетических методов. Штаммы должны быть депонированы в национальной или международной коллекции. К методам исследования безопасности пробиотических штаммов относят также изученный профиль внехромосомных элементов (плазмид, транспозонов, бактериофагов и др.). При наличии внехромосомных элементов должна быть охарактеризована и доказана их неспособность к генному трансферу и др. в соответствии п. 2.4. - 2.7. МУ [4, с. 4]. К условиям безопасности относят и определение способности пробиотических штаммов ингибировать представителей нормофлоры кишечника.

Если пробиотический штамм принадлежит резидентной нормофлоре, среди важнейших оценок его пробиотического потенциала является способность к колонизационной резистентности КР, где адгезивная активность является главным условием. При подборе пробиотика целесообразно сравнение адгезивных свойств (способности к гидролизу муцина) патогена и пробиотика с целью выяснить, может ли данный штамм конкурировать с патогеном за субстраты связывания.

Однако, прежде чем пробиотик попадет в кишечник, он проходит желудок. Самая высокая кислотность желудка у животных, питающихся падалью (у гиены рН 0, 7), чуть более низкая – у плотоядных (собак и кошек рН 1-1, 5). Животные, питающиеся исключительно растительным кормом, имеют самую низкую кислотность желудка. У жвачных, четыре камеры желудка: рубец, сетка, книжка и сычуг. Первые три камеры - преджелудки, так как здесь кормовые массы перевариваются и расщепляются за счет механической и микробной обработки. Чем ближе кислотность рубца коровы к нейтральной (рН 7), тем эффективнее микроорганизмы рубца расщепляют клетчатку и формируют белковые вещества для использования коровой [5, с. 1]. Из нормофлоры можно выделить: ферментирующие целлюлозу, гемицеллюлозу и крахмал, однако некоторые виды является некультивируемыми, их развитие можно стимулировать косвенно. При разном кормлении в рубце формируются различные популяции микроорганизмов. В сычуге среда кислая, рН 1-3. Вследствие различного строения ЖКТ, для разных животных кислотоустойчивость пробиотических микроорганизмов имеет существенное (для хищников) или несущественное значение (например, в случае кормовых дрожжей для КРС).

Рис.1 Область оптимального рН рубца КРС [5, с. 1]

Так же различным будет значение устойчивости к действию желчи и пищеварительных ферментов в зависимости от особенностей пищеварения животного. Методы скрининга пробиотических штаммов в отношении их иммуномодулирующей активности должны включать эксперименты на биологических моделях и на лабораторных животных по принципам доказательности (наличие контрольных штаммов и групп интактных животных, количество подопытных животных, достаточное для получения статистически значимых результатов) [4, с. 6], желательно изучить профиль взаимодействия с клетками иммунной системы и модуляции цитокинов и т.п.

Критерии оценки культур пробиотиков

Антагонистическую активность пробиотиков в отношении штаммов патогенных и условно-патогенных микроорганизмов ПиУПМ определяют методом отсроченного антагонизма на плотной среде по зонам задержки роста тест-штаммов [6, с. 225].

В случае штамма транзиторного пробиотика, действие которого ограничивается временем пробиотикотерапии, и представляет собой метаболический эффект (антимикробных веществ, в т.ч. бактериоцинов, органических кислот, в т.ч. короткоцепочечных жирных кислот, экзополисахаридов) штаммы могут быть охарактеризованы на способность к их продукции.

У потенциальных пробиотических штаммов должны быть выявлены технологические характеристики: они должны сохранять жизнеспособность, генетическую стабильность, функциональные пробиотические характеристики на всех этапах производства, транспортировки и хранения, не вызывать в продукте недопустимых вкусов и запахов.

Литература:

1. Перфильев Г.Д и др. МУ по селекции мезофильных молочнокислых бактерий в состав бактериальных заквасок и препаратов для мелких сычужных сыров. ВНИИМС. 01.86.02.89. 80 с.

2. Протасова И.С. Повышение качества сычужных сыров посредством углубления научных основ и разработки практических мер предотвращения фаголизиса заквасочной микрофлоры. Дис. на соиск. ст. к.т.н. Вологда-Молочное. 1998 г. 161 с.

3. Полянская И.С., Тераевич А.С., Макарова В. Н., Корюкина М. В. Определение назначение пробиотика // Электронный научный журнал. Сельскохозяйственные науки. 2016 г. № 5 (8)

4. МУ 2.3.2.2789-10. 2.3.2. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Методические указания, по санитарно-эпидемиологической оценке, безопасности и функционального потенциала пробиотических микроорганизмов, используемых для производства пищевых продуктов. - Законодательство России, подп. Онищенко Г.Г. 2010 г.

5. Пищеварение коровы. Движение кормов от рта до толстой кишки// DairyNews.ru https://www.dairynews.ru/dairyfarm/pishhevarenije_korovy_dvizhenij

6. Иркитова А.Н., Каган Я.Р., Сергеева И.Я. Свойства, экологические аспекты и практическое значение ацидофильной // Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока. - Барнаул, 2011. С. 222-230.

БОУ СПО ВО Вологодский аграрно-экономический колледж

Budgetary Educational Institution of Secondary Professional Education of the Vologda Region Agro-Economic College of Vologda

г. Вологда, Горького, 40

Vologda, Gor’kiy Str., 40

ФГБОУ ВО Вологодская государственная

молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereschagin State Dairy Farming Academy of Vologda

160555, Вологда, Молочное, Шмидта, 2

Vologda, Molochnoye, Shmidta Str., 2

Teraevich Alla Sergeevna

Polyanskaya Irina Sergeevna

31 мая 2016 г.