Консорциум штаммов бифидобактерий для получения кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, биологически активных добавок, бактерийных препаратов, гигиенических и косметических средств

Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности. Консорциум получен путем сочетания четырех штаммов бифидобактерий Bifidobacterium bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4. Консорциум бифидобактерий активно размножается в питательных средах с накоплением производственной биомассы в короткие сроки культивирования; сквашивает молоко с образованием сгустка с хорошими вкусовыми и органолептическими свойствами; обладает специфической активностью. Консорциум четырех штаммов бифидобактерий обладает высокой специфической активностью, способен быстро приживляться в кишечнике человека и способствовать нормализации микрофлоры кишечника в короткие сроки, а также на его основе можно получать лечебно-профилактические пищевые продукты с хорошими органолептическими свойствами, что расширит ассортимент арсенала подобных средств.

 

Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности, в частности используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, 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 бифидобактерий.

В кишечнике человека встречаются 5 видов бифидобактерий - B.bifidum, B.longum, B.adolescentis, В.breve и B.infantis. С наибольшей частотой в биоценозе обнаруживаются виды B.bifidum и B.longum (до 75%). Вид B.adolescentis встречается в основном у взрослых людей, а виды В.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 бифидобактерий видов B.bifidum, B.lonqum, B.adolescentis, В.breve (патент 2336886, 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.lonqum B379M; 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. Использование многоштаммовых композиций позволит суммировать полезные свойства, присущие отдельным штаммам бифидобактерий, заселять организм человека теми из них, которые наиболее физиологичны для каждого индивидуума. Это делает возможным разработку комплексных продуктов лечебного питания и бактерийных препаратов, способных обеспечить высокую колонизационную резистентность организма человека, восстанавливать его нарушенную микрофлору и способствовать снижению заболеваемости.

Задачей настоящего изобретения является получение многоштаммового консорциума бифидобактерий на основе наиболее часто встречающихся в организме человека видов бифидобактерий B.bifidum и B.longum, обладающего комплексом свойств, присущих как отдельным штаммам, так и консорциуму из них, имеющего высокую биологическую активность, стабильное кислотообразование, способного хорошо расти при культивировании в искусственных питательных средах и молоке, устойчивого к условиям внешней среды, быстро приживляющегося в организме человека, способного нормализовать его микрофлору в более ранние сроки.

Консорциум получен путем сочетания четырех штаммов бифидобактерий - B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4. Эти штаммы имеют близкие культуральные и физиолого-биохимические свойства, а также обладают сквашивающей молоко активностью.

Штамм В.bifidum 79-37 выделен из содержимого кишечника здорового грудного ребенка и депонирован в музее микроорганизмов ГУ МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского под №182.

Штамм B.bifidum ЛВА-3 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, депонирован в ЦМПМ ВНИИгенетика под №В-3299.

Штамм B.longum B379M выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, депонирован в ЦМПМ ВНИИгенетика под №В-2000.

Штамм В.longum Я-4 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, депонирован в ГКНМ ГУ МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского под №169.

Заявляемый консорциум штаммов бифидобактрий 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. Также консорциум штаммов бифидобактерий 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, консорциум штаммов бифидобактерий может быть применен в производстве бактериальных препаратов в виде свечей, пероральных и других средств.

Как показали проведенные исследования, не все штаммы бифидобактерий способны сосуществовать в виде консорциума, сохраняя при этом свои свойства. В предлагаемом комплексе штаммы бифидобактерий не только не подавляет друг друга, а напротив, суммируя полезные свойства, повышают специфическую активность консорциума, тем самым улучшая его свойства.

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 консорциум штаммов бифидобактерий, обладающих кислотообразующей и антагонистической активностью в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры, что обеспечит нормализацию микробиоценозов организма человека, в т.ч. желудочно-кишечного и мочеполового трактов, кожных и слизистых покровов, а также расширение арсенала аналогичных средств.

Культурально-морфологические признаки консорциума.

Клетки штаммов бифидобактерий представляют собой грам+ полиморфные палочки с бифуркацией или утолщением на 1-2-х концах, склонные к образованию скоплений. В жидких питательных средах растут по всей высоте объема кроме зоны аэробиоза. Логарифмическая фаза роста заканчивается к 16-24 часам культивирования.

Физиолого-биохимические признаки консорциума.

Неподвижные, бесспоровые анаэробы. Оптимальная температура выращивания 37,5-38°С, рН питательных сред 7,2-7,4. Каталазу не образуют, желатину не разжижают. Сбраживают глюкозу с образованием уксусной и L+ молочной кислоты без образования газа, закисляя среду выращивания до рН 4,1-3,8. Консорциум штаммов активно размножается на средах разного состава, в том числе в молоке, сквашивая его к 16-24 часам культивирования с высоким титром бифидобактерий - 10⁸/мл. Это позволит широко использовать консорциум штаммов бифидобактерий в различных технологических процессах (Таблица).

Табл. Накопление микробной массы (КОЕ /мл lg 10) и активность кислотообразования (в градусах Тернера) консорциума штаммов бифидобактерий в динамике развития при культивировании в гидролизатно-молочной питательной среде (ГМ) и Бифидум-среде (БФ)
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА	ВРЕМЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
	12 ч	24 ч	48 ч
КОЕ	Т°	КОЕ	Т°	КОЕ	Т°
ГМ	8,4	98	8,6	126	7,6	158
БФ	8,2	90	8,7	118	7,4	146

Продуцируя кислоты, консорциум штаммов бифидобактерий ингибирует рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Способность консорциума штаммов наращивать микробную массу в питательных средах, сквашивать молоко в короткие сроки культивирования, проявлять специфическую активность делает возможным его использование в приготовлении кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.

Пример 1. Использование консорциума штаммов бифидобактерий для приготовления кисломолочных продуктов.

1-й пассаж.

Лиофилизированные штаммы B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4 в количестве 0,1 г сухой биомассы (1 доза) вносят по отдельности в среду выращивания и титруют методом десятикратных разведений до 10⁷-10⁹. Выращивают при темпераруре 37-38 градусов по Цельсию до появления отдельных колоний в последнем разведении. Или 1 дозу сухой биомассы каждого штамма вносят в 20-30 мл питательной среды. Выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

2-й пассаж.

Выросшую культуру каждого из штаммов объемом не более 10% вносят в среду накопления и культивируют при темпераруре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием микробных тел не менее 10⁸/мл.

3-й пассаж (продукт).

Выросшую биомассу смешивают, получая консорциум, и в объеме не более 5% вносят в стерильное молоко, культивируют до образования сгустка. Получают кисломолочный продукт с содержанием живых бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

Пример 2. Использование консорциума штаммов бифидобактерий для получения ферментированных и неферментированных пищевых продуктов.

1-й пассаж.

Лиофилизированные штаммы B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4 в количестве 0,1 г сухой биомассы (1 доза) вносят по отдельности в среду выращивания и титруют методом десятикратных разведений до 10^7-9. Выращивают при темпераруре 37-38 градусов по Цельсию до появления отдельных колоний в последнем разведении. Или 1 дозу сухой биомассы каждого штамма вносят в 20- 30 мл питательной среды. Выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

2-й пассаж.

Выросшую культуру каждого из штаммов объемом не более 10% вносят в среду накопления и культивируют при темпераруре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием микробных тел не менее 10⁸/мл.

Получение ферментированного или неферментированного пищевого продукта

Полученную биомассу смешивают, получая консорциум, вносят в пищевое сырье (молоко, соки, пиво, квас и пр.), перемешивают и разливают в емкости. В результате получают продукт с титром бифидобактерий не менее 10⁶ в 1 мл.

Пример 3. Использование консорциума штаммов бифидобактерий для получения биологически активной добавки.

Получение жидкой биологически активной добавки (БАД)

Штаммы B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4 1-2-х пассажей (пример 1) смешивают, получая консорциум, вносят в питательную среду объемом не более 5%, выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий в 1 мл не менее 10⁸ и разливают в емкости. В результате получают биологически активную добавку, которая представляет собой жидкий концентрат с высоким, не менее 10⁸/мл содержанием бифидобактерий.

Получение сухой биологически активной добавки (БАД)

В жидкую биологически активную добавку вносят 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 t (40-45)°C и лиофилизируют из замороженного состояния в вакуум-сушильных аппаратах. Полученная сухая биологически активная добавка в 1 дозе содержит не менее 10⁷ живых клеток бифидобактерий.

Пример 4. Использование консорциума штаммов бифидобактерий для получения бактерийного препарата.

Штаммы B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4 1-2-х пассажей (пример 1) вносят по отдельности в питательную среду объемом не более 5% и культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл. Выращенную биомассу смешивают, получая консорциум штаммов, 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 t (40-45)°C и лиофилизируют из замороженного состояния в вакуум-сушильных аппаратах. Готовый препарат (консорциум) в 1 дозе содержит 10⁷ живых клеток бифидобактерий. Согласно НТД на препарат "Бифидумбактерин сухой" допускается содержание в 1 дозе не менее 10⁷ живых клеток бифидобактерий.

Пример 5. Использование консорциума штаммов бифидобактерий для получения гигиенических и косметических средств.

Штаммы B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4 1-2-х пассажей (пример 1) вносят по отдельности в питательную среду объемом не более 5% и культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения микробной массы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

Получение продукта: выращенную биомассу смешивают, получая консорциум штаммов бифидобактерий, и вводят в состав гигиенического или косметического средства.

Пример 6. Использование консорциума штаммов бифидобактерий для получения заквасок.

Лиофилизированные штаммы B.bifidum 79-37, ЛВА-3, B.longum B379M, Я-4 в количестве 0,1 г сухой биомассы вносят по отдельности в 20-30 мл питательной среды. Выращивают до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

Получение закваски. Выросшую культуру штаммов бифидобактерий смешивают, получая консорциум, и объемом не более 10% вносят в среду накопления. Культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы (закваски) с содержанием микробных тел не менее 10⁸/мл.

Таким образом, предлагаемый консорциум четырех штаммов бифидобактерий активно размножается в питательных средах с накоплением производственной биомассы в короткие сроки культивирования, сквашивает молоко с образованием сгустка с хорошими органолептическими свойствами, обладает специфической активностью.

Полученный консорциум можно рекомендовать для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, биологически активных добавок, бактерийных препаратов, гигиенических и косметических средств.

Консорциум штаммов бифидобактерий Bifidobacterium bifidum, коллекционный номер ГКНМ ГУ МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского 182, Bifidobacterium bifidum, коллекционный номер ЦМПМ ВНИИгенетика В-3299, Bifidobacterium longum, коллекционный номер ЦМПМ ВНИИгенетика В-2000, Bifidobacterium longum, коллекционный номер ГКНМ ГУ МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского 169, используемый для получения кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, биологически активных добавок, бактерийных препаратов, гигиенических и косметических средств.