Штамм bifidobacterium longum я4, используемый для получения кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов

 

Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности. Штамм Bifidobacterium longum Я4 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, активно размножается в питательной среде с накоплением производственной биомассы в короткие, 12-24 ч, сроки культивирования с высокой концентрацией бифидобактерий; обладает кислотообразующими и ингибирующими свойствами в отношении патогенной и гнилостной микрофлоры. Штамм устойчив к тетрациклину, левомицитину; чувствителен к антибиотикам пенициллинового ряда, кефзолу, гентамицину. Это позволяет получить кисломолочные, ферментированные и неферментированные пищевые продукты, закваски, гигиенические и косметические средства, биологически активные добавки и бактерийные препараты, обеспечивающие нормализацию микробиоценозов организма человека, в т.ч. желудочно-кишечного и мочеполового трактов, кожных и слизистых покровов, а также расширение арсенала аналогичных средств. 2 табл.

Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности, в частности, используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.

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 бифидобактерии.

В кишечнике человека встречаются 5 видов бифидобактерий - B.bifidum, B. longum, B.adolescentis, B.breve и B.infantis. С наибольшей частотой в биоценозе обнаруживаются виды B.bifidum, B.longum и B.adolescentis (39-75%), причем два последних преобладают у взрослых людей, а виды B.breve и B.infantis - преимущественно у детей грудного возраста (17-36%).

Известны зарубежные моно- и комплексные препараты - эубиотики и кисломолочные продукты, включающие в свой состав бифидобактерии видов B.bifidum, B. longum, B.adolescentis, B.breve (патент 2336886, патент 2411008, Франция; патент 637297, Швейцария; патент 2134179, патент 2421066 ФРГ; патент 05227946, патент 0430642, Япония; патент 4645667, США).

У нас в стране для приготовления бактерийных препаратов и продуктов лечебно-диетического питания применяют отечественные штаммы бифидобактерий видов B.bifidum 1; 791; ВКПМ S-1257, Ac-1578; B.longum В379М; B.adolescentis MC-42 (авторское свидетельство 343588, патент РФ 1347221, патент 849779, патент РФ 2108383, патент РФ 2152993, патент 863639).

Качество лечебных продуктов и препаратов во многом обусловлено свойствами штамма-продуцента - его специфической активностью и технологичностью. Большой ассортимент биологически активных и технологичных штаммов бифидобактерий делает возможной разработку новых моно- и комплексных продуктов лечебного питания и бакпрепаратов, способных обеспечивать высокую колонизационную резистентность кишечника человека, восстановить его нормальную микрофлору и снизить заболеваемость различными кишечными инфекциями.

Задачей настоящего изобретения является получение штамма микроорганизмов вида B.longum с высокой биологической активностью, устойчивостью к условиям внешней среды, обладающего стабилизирующим кислотообразованием во всем температурном диапазоне развития клеток, хорошо сквашивающего молоко и быстро размножающегося на искусственных питательных средах.

Поставленная задача решается путем использования штамма Bifidobacterium longum Я4 для получения кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.

Штамм Bifidobacterium longum Я4 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека и депонирован в музее микроорганизмов ГУ МНИИЭМ им. Г. Н. Габричевского под 169. Заявляемый штамм может быть использован при производстве кисломолочной продукции, ферментированных пищевых продуктов, например: квас, пиво и т.п., неферментированных пищевых продуктов, например: соки, напитки и т.п., заквасок для приготовления кисломолочной продукции и биологически активных добавок к пище. Так же штамм Bifidobacterium longum Я4 может широко использоваться для производства гигиенических и косметических средств, например: кремов, лосьонов, салфеток, мыла, присыпок, тампонов, питательных масок, гелей, женских прокладок, косметического молочка, различных пудр и т.д.

Кроме того, штамм Bifidobacterium longum Я4 может быть использован и при производстве бактериальных препаратов, в виде свечей, пероральных и других средств.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов, которые в качестве действующего начала содержат штамм Bifidobacterium longum Я4, обладающий кислотообразующей и антагонистической активностью в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры, что обеспечивает нормализацию микробиоценозов организма человека, в т.ч. желудочно-кишечного и мочеполового трактов, кожных и слизистых покровов, а также расширение арсенала аналогичных средств.

Культурально-морфологические свойства штамма Клетки представляют собой гр+ полиморфные палочки с бифуркацией или утолщением на 1-2-х концах, в жидких питательных средах растут по всей высоте объема, кроме зоны аэробиоза. Отдельно выросшие колонии на печеночной питательной среде имеют шаровидную, крошкообразную форму колоний. Логарифмическая фаза роста заканчивается к 12-24 ч.

Физико-биохимические свойства штамма Бесспоровый, неподвижный анаэроб. Оптимальная температура выращивания 37-39^oC. Каталазу не образует, желатину не разжижает. Сбраживает глюкозу с образованием уксусной и L + молочной кислот, без образования газа, закисляя среду выращивания до рН 4,1-3,9. Ферментирует лактозу, арабинозу, ксилозу, вариабельно целлобиозу, маннозу, сорбит, инозит, салицин. Штамм сквашивает молоко к 12-24 ч с образованием сгустка.

Штамм активно наращивает микробную массу при росте на гидролизатно-молочной среде (ГМ), Бифидум-среде (БФ), продуцируя кислоты (таблица 1 приведена в конце описания).

Штамм максимально накапливает микробную массу к 12-24 ч, достигая в 1 мл lg 8-9 микробных клеток. Штамм проявляет антагонистическое действие в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры (таблица 2 приведена в конце описания).

Таким образом, предлагаемый штамм B.longum Я4 технологичен, поскольку активно размножается в питательной среде с накоплением производственной биомассы в короткие, 12-24 ч, сроки культивирования с высокой концентрацией бифидобактерий; обладает кислотообразующими и ингибирующими свойствами в отношении патогенной и гнилостной микрофлоры. Кроме того, изучение спектра чувствительности к антибактериальным препаратам выявило, что штамм устойчив к тетрациклину, левомицитину; чувствителен к антибиотикам пенициллинового ряда, кефзолу, гентамицину.

Кисломолочные, ферментированные, неферментированные пищевые продукты, гигиенические, косметические средства, биологически активные добавки и бактерийные препараты, содержащие штамм B.longum Я4, могут найти широкое применение в пищевой, медицинской, биотехнологической и косметической промышленности.

Способность штамма B.longum Я4 наращивать биомассу в питательной среде в короткие сроки культивирования, его антагонистическая, кислотообразующая активность, а также и другие полезные для организма человека свойства, делают возможным использование штамма в составе различных корригирующих средств лечебно-профилактического назначения.

Пример 1. Использование штамма B.longum Я4 в составе биологически активных добавок 1 пассаж: лиофилизированный штамм Я4 в количестве 0.1 г сухой биомассы вносят в пробирки с питательной средой и титруют методом десятикратных разведений до 10^-9. Инкубируют при температуре 37-38^oC до образования видимого роста в последних разведениях.

2 пассаж: выросшую культуру из 10^-7-9 разведений в объеме до 10% вносят в питательную среду и культивируют при температуре 37-38^oC в течение 12-24 ч до образования густого роста с видимой зоной аэробиоза.

3 пассаж: полученную биомассу в количестве до 10% объема вносят в среду накопления и культивируют 12-24 ч при 37-38^oC до получения биомассы с содержанием живых бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

В результате получают биологически активную добавку, которая представляет собой жидкий концентрат с высоким, не менее 10⁸/мл, содержанием бифидобактерий.

Пример 2. Использование штамма В.longum Я4 для приготовления неферментированных пищевых продуктов 1 пассаж: лиофилизированный штамм Я4 в количестве 0.1 г сухой биомассы вносят в пробирки с питательной средой и титруют методом десятикратных разведений до 10^-9. Инкубируют при 37-38^oC до образования видимого роста в последних разведениях.

2 пассаж: выросшую культуру из 10^-7-9 разведений в объеме до 10% вносят в питательную среду и культивируют при температуре 37-38^oC в течение 12-24 ч до образования густого роста с хорошо видимой зоной аэробиоза.

3 пассаж: полученную биомассу в количестве до 10% объема вносят в среду накопления и культивируют 12-24 ч при 37-38^oC до получения биомассы с содержанием живых бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

Получение неферментированного пищевого продукта: выросшую биомассу вносят в пищевое сырье (молоко, соки, и пр.), перемешивают и разливают в емкости. В результате получают продукт с концентрацией живых бифидобактерий не менее 10⁶/мл.

Пример 3. Использование штамма бифидобактерий Я4 для приготовления кисломолочного продукта 1 пассаж: лиофилизированный штамм вносят в среду культивирования и титруют методом десятикратных разведений до 10^-9. Инкубируют при 37-38^oC до образования видимого роста в последних разведениях. Или сухую лиофилизированную биомассу бифидобактерий вносят в количестве 1-2 дозы в пробирку с 30 мл питательной среды. Культивируют при температуре 37-38^oC до получения биомассы с содержанием живых бифидобактерий не менее 10⁷/мл.

2 пассаж: выросшую культуру штамма Я4 из последних разведений или из пробирки с выросшей биомассой вносят в среду накопления объемом до 10% и культивируют при температуре 37-38^oC до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

3 пассаж: полученную биомассу штамма Я4 в объеме до 10% вносят в стерильное молоко, культивируют до образования сгустка (кисломолочный продукт). Количество пассажей 2 может быть увеличено в зависимости от объема производства.

Пример 4. Использование штамма бифидобактерий Я4 для получения бактерийных препаратов Культуру штамма 1-го или 2-го пассажа (пример 1) вносят в питательную среду, культивируют при температуре 37-38^oC до получения биомассы бифидобактерий с содержанием живых клеток не менее 10⁸/мл. К полученной биомассе добавляют защитные среды высушивания (сахарозо-желатиновая среда, обезжиренное молоко). Полученную суспензию разливают в ампулы, флаконы и другие емкости, замораживают при температуре минус 35-45^oC и лиофилизируют из замороженного состояния в вакуум-сушильных аппаратах. Полученный препарат содержит не менее 10⁷ живых клеток бифидобактерий. Данное содержание бифидобактерий согласуется с научно-технической документацией на аналогичный бифидосодержащий препарат - бифидумбактерин сухой (ФС 42 132 ВС-94) и является достаточным для использования полученного средства в качестве препарата - эубиотика.

Пример 5. Использование штамма бифидобактерий Я4 для получения гигиенических и косметических средств Культуру штамма 1-го или 2-го пассажа (пример 1) вносят в питательную среду, культивируют при температуре 37-38^oC до получения биомассы бифидобактерий с содержанием живых клеток не менее 10⁸/мл.

Получение продукта: выросшую биомассу бифидобактерий штамма Я4 вводят в состав гигиенического или косметического средства.

Формула изобретения

Штамм Bifidobacterium longum Я4 (коллекционный 169 государственной коллекции микрофлоры человека ГКНМ ГУ МНИИЭМ МЗ РФ им. Г. Н. Габричевского), используемый для получения кисломолочных, ферментированных и неферметированных пищевых продуктов, заквасок, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2