Способ получения биомассы бифидобактерий
Владельцы патента RU 2366699:
Левченко Татьяна Александровна (RU)
Левченко Владимир Владимирович (RU)
Способ заключается в том, что в питательную среду для культивирования бифидобактерий перед ее стерилизацией с целью активизации роста бифидобактерий вводят при перемешивании концентрат квасного сусла в количестве 0,1-10 мас.%. Культивируют бифидобактерии при температуре 37-38°С в течение 6-12 ч до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 108 КОЕ/мл. Используют консорциум штаммов Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum ВКПМ B-3300, Bifidobacterium bifidum ВКПМ B-3299, Bifidobacterium longum ВКПМ B-2000, Bifidobacterium longum ВКПМ B-3301, Bifidobacterium longum ВКПМ В-5894 или консорциум этих же штаммов, дополнительно содержащий Bifidobacterium adolescentis ВКПМ В-5894. Это позволяет получать кисломолочные, ферментированные и неферментированные пищевые продукты, закваски, гигиенические и косметические средства, биологически активные добавки и бактерийные препараты, содержащие в своем составе бифидобактерии, в более короткие сроки с высокой концентрацией производственной биомассы. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к пищевой, биотехнологической, медицинской и косметической промышленности, в частности может быть использовано при приготовлении кисломолочных пищевых продуктов, биологически активных добавок, гигиенических и косметических средств, бактерийных препаратов и так далее, содержащих в своем составе бифидобактерии.
В связи с неблагоприятными экологическими условиями, стрессами, длительной антибактериальной, лучевой и химиотерапией, дисбиозами, возникающими вследствие перенесенных заболеваний, увеличивается количество людей, страдающих нарушениями нормальной микрофлоры организма. Для лечения и профилактики этих нарушений все большее внимание уделяется как препаратам, обладающим пробиотическим действием, так и пищевым продуктам, содержащим представителей нормофлоры человека - бифидобактерии. Общепринятые способы получения бифидосодержащих препаратов и продуктов предусматривают выращивание бифидобактерии в течение 12 часов и более. В связи с этим возникла необходимость усовершенствования технологии получения препаратов и продуктов, содержащих бифидобактерии, за счет сокращения сроков культивирования производственной биомассы.
Аналогами изобретения являются патенты: патент 2336886, патент 2411008, Франция; патент 637297, Швейцария; патент 2134179, патент 2421066, ФРГ; патент 05227946, патент 0430642, Япония; патент 4645667, США; патент 6063935, Япония; RU 98115927 A, 27.06.2000, RU 99113118 A, 27.04.2001, RU 2002101991 A, 20.09.2003, RU 2302877 C2, 20.07.2007, RU 2006100740 A, 20.07.2007, RU 2291194 C2, 10.01.2007, RU 2006113821 A, 27.10.2007, RU 2005130441 A, 10.04.2007.
Наиболее близкими аналогами изобретения являются патенты: RU 2215028 C1, 27.10.2003, RU 2216588 C1, 20.11. 2003, RU 2216589 C1, 20.11.2003. В этих патентах описаны способы получения кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов на основе бифидобактерий видов B. bifidum и B. longum. Однако время культивирования бифидобактерий при использовании указанных способов составляет 12-24 часа.
Задача настоящего изобретения заключалась в разработке способа получения биомассы бифидобактерий, позволяющего сократить сроки культивирования бифидобактерий до 6-12 часов.
Заявляемый способ может быть использован при производстве кисломолочных пищевых продуктов, биологически активных добавок, гигиенических и косметических средств, бактерийных препаратов и так далее, содержащих в своем составе бифидобактерии.
Техническим результатом заявленного изобретения является способ получения биомассы бифидобактерий, позволяющий сократить время культивирования бифидобактерий, получить высокие показатели выживаемости бифидобактерий при приготовлении различной бифидосодержащей продукции. Это достигается активизацией роста бифидобактерий путем введения в состав питательной среды, используемой для культивирования бифидобактерий, при перемешивании концентрата квасного сусла. Способ предусматривает получение биомассы на основе монокультур или консорциумов бифидобактерий.
Заявленный способ заключается во внесении концентрата квасного сусла в количествах 0,1-10% при перемешивании в питательную среду. Полученная питательная среда стерилизуется и используется для выращивания бифидобактерий. Биомасса бифидобактерий, полученная указанным способом, может быть использована при приготовлении кисломолочных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок, бактерийных препаратов и так далее. Способ позволяет получать биомассу моно и комплексов культур бифидобактерий в короткие сроки культивирования (6-12 часов) с высоким содержанием бифидобактерий (таблицы 1, 2).
Способ получения биомассы бифидобактерий может быть применен в пищевой, медицинской, биотехнологической и косметической промышленности.
Пример 1. Использование способа получения биомассы бифидобактерий при приготовлении кисломолочного продукта
1 пассаж. Лиофилизированные штаммы В. bifidum 1, В. bifidum ВКПМ В-3300, В. bifidum ВКПМ В-3299, В. longum ВКПМ В-2000, В. longum ВКПМ В-3301, В. longum ВКПМ В-5894 в количестве 1-5 доз сухой биомассы вносят по отдельности в 20-30 мл питательной среды. Выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл.
2 пассаж. Выращенную культуру штаммов по отдельности объемом не более 10% вносят в среду накопления и культивируют при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием микробных тел не менее 108/мл.
3 пассаж (продукт). Полученную культуру штаммов бифидобактерий смешивают, получая консорциум, и в объеме не более 5% вносят в стерильное молоко, в которое, используя способ получения биомассы бифидобактерий, перед стерилизацией при перемешивании вводят 0,5% концентрата квасного сусла, изготовленного ЗАО «Костромской крахмало-паточный завод» по ГОСТ 28538-90. Культуру бифидобактерий выращивают при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию в течение 12 часов до образования сгустка. Получают кисломолочный продукт с содержанием живых бифидобактерий не менее 108/мл.
Пример 2. Использование способа получения биомассы бифидобактерий при приготовлении биологически активной добавки
Получение жидкой биологически активной добавки
1 пассаж. Лиофилизированные штаммы В. bifidum 1, В. bifidum ВКПМ В-3300, В. bifidum ВКПМ В-3299, В. longum ВКПМ В-2000, В. longum ВКПМ В-3301, В. longum ВКПМ В-5894 В. adolescentis ВКПМ В-3298 в количестве 1-5 доз сухой биомассы вносят по отдельности в 20-30 мл питательной среды. Выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл.
2 пассаж. Выращенную культуру штаммов по отдельности объемом не более 10% вносят в среду накопления и культивируют при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием микробных тел не менее 108/мл.
3 пассаж (жидкая биологически активная добавка). Полученную культуру штаммов бифидобактерий смешивают, получая консорциум, и объемом не более 5% вносят в питательную среду, в которую, используя способ получения биомассы бифидобактерий, перед стерилизацией при перемешивании вводят 5% концентрата квасного сусла, изготовленного аналогично примеру 1. Культуру бифидобактерий выращивают при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию в течение 10 часов до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл.
Получение сухой биологически активной добавки
1 пассаж. Лиофилизированные штаммы В. bifidum 1, В. bifidum ВКПМ В-3300, В. bifidum ВКПМ В-3299, В. longum ВКПМ В-2000, В. longum ВКПМ В-3301, В. longum ВКПМ В-5894 в количестве 1-5 доз сухой биомассы вносят по отдельности в 20-30 мл питательной среды. Выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл.
2 пассаж. Выращенную культуру штаммов по отдельности объемом не более 10% вносят в среду накопления и культивируют при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием микробных тел не менее 108/мл.
3 пассаж (сухая биологически активная добавка). Полученную культуру штаммов бифидобактерий вносят по отдельности в питательную среду объемом не более 5%, в которую перед стерилизацией, используя способ получения биомассы бифидобактерий, при перемешивании вводят 8% концентрата квасного сусла, изготовленного аналогично примеру №1. Далее культивируют 10 часов при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл. В выращенную биомассу каждого штамма вносят защитные среды высушивания, высушивают методом лиофилизации или другим щадящим методом. Приготовленную сухую биомассу штаммов бифидобактерий смешивают в равных пропорциях, получая сухую биологически активную добавку, содержащую в 1 дозе или грамме не менее 107 живых клеток консорциума штаммов бифидобактерий.
Пример 3. Использование способа получения биомассы бифидобактерий при приготовлении бактерийного препарата
1 пассаж. Лиофилизированный штамм B. bifidum ВКПМ В-3300 в количестве 1-5 доз сухой биомассы вносят в пробирку с питательной средой и готовят ряд десятикратных разведений до девятого разведения. Выращивают до получения изолированных колоний бифидобактерий в последнем разведении.
2 пассаж. Выращенную культуру штамма из последних разведений объемом не более 10% вносят в среду накопления и культивируют при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием микробных тел не менее 108/мл.
3 пассаж. Полученную культуру штамма B. bifidum ВКПМ В-3300 объемом не более 5% вносят в питательную среду, в которую перед стерилизацией, используя способ получения биомассы бифидобактерий, при перемешивании вводят 10% концентрата квасного сусла, изготовленного аналогично примеру 1. Далее культивируют 6.5 часов при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл. В выращенную биомассу добавляют защитные среды высушивания (сахароза 80% и желатина 8% в объеме 10-12%, обезжиренное молоко до 20%). Полученную суспензию разливают по 1-5 мл (1-5 доз) в ампулы или пенициллиновые флаконы, замораживают при температуре 40-45 градусов по Цельсию и лиофилизируют из замороженного состояния в вакуум-сушильных аппаратах. Полученный препарат в 1 дозе содержит не менее 107 живых клеток бифидобактерий, что согласуется с НТД на препарат «Бифидумбактерин сухой».
Пример 4. Использование способа получения биомассы бифидобактерий при приготовлении гигиенических и косметических средств
Штаммы В. bifidum 1, В. bifidum ВКПМ В-3300, В. bifidum ВКПМ В-3299, В. longum ВКПМ В-2000, В. longum ВКПМ В-3301, В. longum ВКПМ В-5894 В. adolescentis ВКПМ В-3298 1 и 2 пассажей (пример 2) вносят по отдельности объемом не более 5% каждого в питательную среду, в которую перед стерилизацией, используя способ получения биомассы бифидобактерий, при помешивании вводят 5% концентрата квасного сусла. Выращивают 10 часов при температуре 37,5-38 градусов по Цельсию до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 108/мл.
Получение продукта: выросшую биомассу смешивают, получая консорциум, и вводят в состав гигиенического или косметического средства.
| Таблица 1 | ||||||
| Накопление микробной массы (КОЕ/мл lg10) и активность кислотообразования (в градусах Тернера) штамма В. bifidum ВКПМ В-3300 в динамике развития при культивировании в гидролизатно-молочной питательной среде (ГМ [1]), Бифидум-среде (БФ), молоке (М) с применением заявленного способа и без его применения (контроль) | ||||||
| ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА | ВРЕМЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ |
|||||
| 6 ч | 12 ч | 24 ч | ||||
| КОЕ | Т° | КОЕ | Т° | КОЕ | Т° | |
| ГМ | 7,95 | 92 | 8.85 | 102 | 8,95 | 114 |
| ГМ (контроль) | 7,30 | 52 | 7,60 | 92 | 8,60 | 108 |
| БФ | 7,60 | 84 | 8,60 | 96 | 8.85 | 108 |
| БФ (контроль) | 7,00 | 46 | 7,48 | 84 | 8,30 | 96 |
| М | 7,48 | 78 | 8,48 | 92 | 8,95 | 96 |
| М (контроль) | 6,70 | 32 | 7,60 | 74 | 8,48 | 92 |
| Таблица 2 | ||||||
| Накопление микробной массы (КОЕ/мл lg10) и активность кислотообразования (в градусах Тернера) консорциума штаммов В. bifidum 1, В. bifidum ВКПМ В-3300, В. bifidum ВКПМ В-3299, B.longum ВКПМ В-2000, В. longum ВКПМ В-3301, В. longum ВКПМ В-5894 в динамике развития при культивировании в гидролизатно-молочной питательной среде (ГМ), Бифидум-среде (БФ), молоке (М) с применением заявленного способа и без его применения (контроль) | ||||||
| ПИТАТЕЛЬНАЯ | ВРЕМЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ |
|||||
| СРЕДА | 6 ч | 12 ч | 24 ч | |||
| КОЕ | Т° | КОЕ | Т° | КОЕ | Т° | |
| ГМ | 8,60 | 98 | 9,60 | 124 | 9,30 | 136 |
| ГМ (контроль) | 8,00 | 58 | 8,48 | 98 | 8,60 | 116 |
| БФ | 8,30 | 80 | 9,30 | 118 | 8.85 | 134 |
| БФ (контроль) | 7,78 | 52 | 8,30 | 92 | 8,30 | 102 |
| М | 8,30 | 86 | 9,00 | 116 | 8,48 | 124 |
| М (контроль) | 7,78 | 56 | 8,48 | 84 | 8,60 | 112 |
Литература
1. Лянная A.M., Груздева Т.А., Сильченко Н.А. и др. «Инструкция по приготовлению кисломолочного бифидумбактерина на блоке культиваторов БК 4×40», утв. зам. министра здравоохранения РФ, 1992 г., стр.13-14.
1. Способ получения биомассы бифидобактерий, характеризующийся тем, что в питательную среду для культивирования бифидобактерий перед ее стерилизацией вводят при перемешивании концентрат квасного сусла в количестве 0,1 -10% и культивируют бифидобактерии в течение 6-12 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют консорциум штаммов Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum ВКПМ B-3300, Bifidobacterium bifidum ВКПМ B-3299, Bifidobacterium longum ВКПМ В-2000, Bifidobacterium longum ВКПМ В-3301, Bifidobacterium longum ВКПМ B-5894.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что консорциум дополнительно содержит штамм Bifidobacterium adolescentis ВКПМ В-3298.
