Консорциум микроорганизмов, состоящий из штаммов bifidobacterium bifidum 791, bifidobacterium iongum в-379м, lactobacillus acidophilus nk-1, sterptococcus thermophilus 132, используемый для производства кисломолочных продуктов
Владельцы патента RU 2454460:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) (RU)
Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности" (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии) (RU)
Учреждение Российкой академии наук Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН (ИОГен РАН) (RU)
Изобретение относится к области микробиологии. Заявлен консорциум микроорганизмов, состоящий из четырех штаммов: Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum B-379M, Lactobacillus acidophilus NK-1, Streptococcus thermophilus 132. Консорциум сквашивает молоко за 6 ч при внесении 5% закваски и характеризуется способностью к выживанию и развитию в кишечнике человека на фоне антибиотикотерапии. 3 табл.
Изобретение относится к технической микробиологии молока и молочных продуктов, в частности к консорциуму микроорганизмов для производства лечебно-профилактических препаратов и кисломолочных продуктов.
Известен консорциум МВИ-4, состоящий из Bifidobacterium bifidum B-2, Bifidobacterium infantis BI-7, Bifidobacterium longum BL-5 u Bifidobacterium adolescentis MC-42, используемый при производстве кисломолочных продуктов (см. патент РФ №2225438).
К недостаткам данного патента стоит отнести то, что кисломолочный продукт, вырабатываемый с использованием этого консорциума, содержит один вид пробиотического микроорганизма и требуется использование стимуляторов роста при приготовлении закваски.
Известен консорциум культур Lactobacillus acidophilus u Bifidobacterium longum, используемый для приготовления кисломолочного продукта, предназначенного для диетического питания. Консорциум выпускается в виде бактериального концентрата и используется для приготовления производственной закваски, которая в количестве 5% вносится в пастеризованное и охлажденное до температуры сквашивания молоко (см. патент РФ 2083666).
К недостаткам консорциума следует отнести то, что кисломолочный продукт, вырабатываемый с использованием этого консорциума, содержит низкое количество бифидо-бактерий, т.к. скорость роста ацидофильных молочнокислых палочек в молоке гораздо выше. Это снижает лечебно-профилактические свойства продукта.
Известен консорциум, состоящий из Bifidobacterium bifidum и Bifidobacterium longum. Данный консорциум используется при производстве препарата, обладающего лечебно - профилактическим действием.
Сущность изобретения заключается в создании консорциума культур, состоящего из Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum B-379M, Lactobacillus acidophilus NK-1, Streptococcus thermophilus 132, обладающего комплексом свойств, присущих отдельным штаммам. Штаммы, входящие в консорциум обладают умеренной кислотообразующей активностью, высокой антагонистической активностью, т.е. способностью подавлять возбудителей кишечных заболеваний (Staph.aureus, Sh.sonnei, E.coli), устойчивостью к ряду терапевтически используемых антибиотиков, фенолу, желчи, приживаемостью в кишечнике человека. Консорциум обеспечивает получение кисломолочного продукта, содержащего не менее 108 КОЕ/см3 пробиотических микроорганизмов.
Бифидобактерии - анаэробные микроорганизмы, являющиеся представителями нормальной микрофлоры кишечника человека. Эти бактерии являются преобладающими микроорганизмами в кишечнике грудных детей и основным компонентом микрофлоры кишечника взрослых людей. Положительная роль бифидобактерий состоит в том, что они подавляют развитие нежелательной, в том числе патогенной микрофлоры, а также синтезируют ряд необходимых человеку веществ.
Бифидобактерии относятся к гетероферментативным видам, при утилизации лактозы молока образуют L(+) - молочную и уксусную кислоты (молярное соотношение 2:3). Они очень медленно развиваются в молоке, некоторые штаммы его не сквашивают.
Lactobacillus acidophilus является представителем нормальной микрофлоры кишечника, ингибирует рост некоторых токсинпродуцирующих микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте, а также продуцирует «ацидофилин» (натуральный антибиотик), который повышает иммунные функции организма.
Streptococcus thermophilus - термофильный молочнокислый стрептококк используется при производстве кисломолочных продуктов, является транзиторным пробиотическим микроорганизмом. Продуцирует L-молочную кислоту, которая является физиологичной для человека. Также продуцирует галактозидазу, которая облегчает симптомы лактазной непереносимости молочных продуктов.
Предлагаемый консорциум получен путем сочетания четырех штаммов - Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum B-379M, Lactobacillus acidophilus NK-1, Streptococcus thermophilus 132, отличающихся по энергии кислотообразования, антагонистической активности и устойчивости к антибиотикам. Штаммы, входящие в консорциум - Lactobacillus acidophilus NK-1, Streptococcus thermophilus 132, образуют вязкие плотные сгустки в молоке. Штаммы выделены из фекалий новорожденного (Bifidobacterium bifidum 791), а также детей 1-3 лет (Bifidobacterium longum B-379M, Lactobacillus acidophilus NK-1). Streptococcus thermophilus 132 выделен из самоквасного молока.
Селекцию отобранных штаммов бифидобактерий и ацидофильных молочнокислых палочек консорциума проводили по физиолого-биохимическим свойствам, а также по свойствам, характеризующим лечебно-профилактическое действие: кислотообразующая активность, антибиотическая активность по отношению к кишечной палочке, коагулазоположительным стафилококкам, шигеллам Зонне и Флекснера и др.; устойчивость к широко используемым антибиотикам (пенициллину, канамицину, ампициллину, гентамицину), устойчивость к 20% желчи, к 0,4% фенола в молоке.
Отбор термофильного молочнокислого стрептококка производился по производственно-ценным свойствам (органолептические показатели, реологические свойства сгустка, энергия кислотообразования).
Заявленный консорциум микроорганизмов является собственной селекцией авторов изобретения, хранится и поддерживается в специальных условиях при помощи пассирования на питательных средах, а также хранится в высушенном виде в коллекции молочнокислых бактерий и заквасок Центральной лаборатории микробиологии ГНУ ВНИМИ.
Характеристика наиболее важных производственных свойств отдельных штаммов и консорциума представлена в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Характеристика производственных свойств бифидобактерий, ацидофильных молочнокислых палочек и термофильного молочнокислого стрептококка | |||||
| Показатели | Наименование штаммов | ||||
| Bifidobacterium | Lactobacillus acidophilus NK-1 | Streptococcus thermophilus 132 | Консорциум | ||
| Bifidum 791 | Longm B-379M | ||||
| Время свертывания молока при внесении 5% закваски, ч | 24 | 18 | 5 | 6 | 6 |
| Кислотность, °Т | 60 | 60 | 90 | 80 | 90-100 |
Предлагаемый консорциум сквашивает молоко за 6 ч при внесении 5% закваски при температуре 37°С до кислотности 90-100Т (рН 4,36-4.2). Консорциум при росте на молоке дает ровный в меру плотный сгусток и гомогенную консистенцию.
Таким образом создан консорциум микроорганизмов, состоящий из следующих штаммов - Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum B-379M, Lactobacillus acidophilus NK-1, Streptococcus thermophilus 132, который отличается умеренной энергией кислотообразования, биохимической и антагонистической активностью, т.е. способностью подавлять возбудителей кишечных заболеваний - S.aureus, Sh.sonnei, Sh.flexneri, E.coli, что гарантирует подавление в кишечнике патогенных микроорганизмов и нормализацию его микрофлоры, устойчивостью к фенолу, желчи и антибиотикам, что характеризует способность их выживать и развиваться в кишечнике человека на фоне антибиотикотерапии (табл. 2 и 3).
| Таблица 2 | ||||
| Влияние антибиотиков на рост бифидобактерий и ацидофильных молочнокислых палочек (через 16 ч культивирования) | ||||
| Штаммы | Наименование антибиотиков | |||
| пенициллин | канамицин | гентамицин | ампициллин | |
| B.bifidum 791 | +++ | ++++ | ++++ | +++ |
| L.acidophilus NK-1 | ++ | +++ | +++ | ++ |
| B.longum B-379M | +++ | +++ | ++++ | +++ |
| Консорциум | ++ | +++ | +++ | ++ |
| Примечание: | ||||
| ++++ отсутствие роста вокруг диска с антибиотиком - 3-4 мм, +++ отсутствие роста вокруг диска с антибиотиком - 5-6 мм; |
||||
| ++отсутствие роста вокруг диска с антибиотиком - 7-9 мм; | ||||
| + отсутствие роста вокруг диска с антибиотиком - 10-12 мм. |
| Таблица 3 | ||||
| Антагонистическая активность бифидобактерий и ацидофильных молочнокислых палочек по отношению к патогенной микрофлоре | ||||
| Штаммы | Тест-культуры патогенных микроорганизмов | |||
| Е.соli B-125 | Staph.aureus 209 | Sh.sonnei | Sh.flexneri 337 | |
| B.bifidum 791 | ±± | - | ± | + |
| L.acidophilusNK-1 | - | ± | - | ± |
| B.longum B-379M | ± | ± | - | - |
| Консорциум | - | - | - | - |
| Контроль (рост чистой культууры тест-микроорганизма) | ++++ | ++++ | ++++ | ++++ |
| Примечание: | ||||
| ++++ рост патогенной микрофлоры в разведении 10-8; | ||||
| + рост патогенной микрофлоры в разведении 10-3; | ||||
| +/- рост патогенной микрофлоы в разведении 10-2; | ||||
| - отсутствие роста патогенной микрофлоры в разведении 10-2 через 48 ч совместного культивирования. |
Для получения консорциума микроорганизмов берут два флакона, содержащие два штамма бифидобактерий - B.bifidum 791, B.longum B-379M, два флакона, содержащие два штамма L.acidophilus NK-1 и Streptococcus thermophilus 132. Во флаконы с бифидобактериями вносят 5-8 см3 стерильной среды ГМК-2 (кукурузно-лактозная среда), перемешивают и затем содержимое флакона переносят в бутылочку со 150 см3 стерильной среды ГМК-2 и термостатируют при температуре (37±2)°С в течение 24-48 ч до интенсивного помутнения среды. Во флаконы с ацидофильной молочнокислой палочкой и термофильным молочнокислым стрептококком вносят 5-8 см3 стерильного обезжиренного молока, перемешивают и затем содержимое флаконов вносят в бутылочки со 100 см3 стерильного обезжиренного молока и термостатируют при температуре (37±2)°С 14-16 ч до образования сгустка.
Затем в стерильное обезжиренное молоко вносят по 2% каждого восстановленного штамма бифидобактерий, выращенного на кукурузно-лактозной среде (ГМК-2), 1% восстановленного штамма термофильного молочнокислого стрептококка и 0,5% восстановленного штамма ацидофильной молочнокислой палочки и термостатируют при температуре (37±2)°С в течение 6 ч до образования сгустка. Кислотность консорциума 90-100°Т (рН 4,36-4,2).
Таким образом, получаем консорциум микроорганизмов, в котором количество пробиотических микроорганизмов (бифидобактерий и ацидофильных молочнокислых палочек) составляет сотни млн. клеток в 1 см3, количество клеток термофильного молочнокислого стрептококка - млр. клеток в 1 см.
Микроскопический препарат консорциума - палочки крупные, средней длины, мелкие, диплококки и цепочки кокков.
Консорциум способен длительно сохраняться в лиофилизированном состоянии в запаянных ампулах до 5 лет, во флаконах до 12 месяцев и выдерживает 3-4 пассажа на стерильном обезжиренном молоке.
Предложенный консорциум пригоден при производстве заквасок и кисломолочных продуктов для лечебного и диетического питания детей и взрослых. Для приготовления продукта консорциум в количестве 5% вносят в стерилизованное или пастеризованное молоко, выдерживают при температуре (37±2)°С в течение 6 ч. Титруемая кислотность готового продукта составляет 90-100°Т (рН 4,36-4,2). Вкус продукта - чистый кисломолочный. Количество клеток пробиотических микроорганизмов составляет не менее 108 КОЕ/см3.
Консорциум микроорганизмов, состоящий из штаммов Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum B-379M, Lactobacillus acidophilus NK-1, Streptococcus thermophilus 132, используемый для производства кисломолочных продуктов.
