CC BY
2915. The Health benefits of Streptococcus thermophilus - Water for health blog: Promoting better health through hydration, nutrition and mindful eating. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.water-for-health.co.uk/our-blog/2017/11/the-health-benefits-of-streptococcus-thermophilus/ (дата обращения: 30.08.2018).
16. Van Den Bogert. B. et al. Immunomodulatory properties of streptococcus and veillonella isolates from the human small intestine microbiota // PLoS One / под ред. Foligne B. Public Library of Science, 2014. 9 (12): 114-277.
17. Velciu A., Timo§co M. Nivelul numeric al reprezentan^ilor microbieni §i starea sanata^ii organismului. // Buletin de perinatologie, 2014. 3 (63): 25-28.
ФЕРМЕНТИРОВАННЫЙ НАПИТОК НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ПРОТИВ SALMONELLA
1 2 3
Алыбаева А.Ж. , Олейникова Е.А. , Елубаева М.Е. , Айтжанова А.А.4
'Алыбаева Айгул Жамятовна -PhD, научный сотрудник;
2Олейникова Елена Андреевна - ведущий научный сотрудник;
3Елубаева Макпал Елубаевна - PhD, старший научный сотрудник;
4Айтжанова Аида Асылбековна - магистр, научный сотрудник, ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», г. Алматы, Республика Казахстан
Аннотация: в статье описаны полезные свойства пробиотических напитков с использованием молочной сыворотки, их антагонизм по отношению Salmonella, а также технология приготовления потенциально пробиотического напитка на основе молочной сыворотки.
Ключевые слова: сыворотка, функциональный напиток, антагонизм, Salmonella.
Сыворотка, побочный продукт, полученный при производстве сыра и творога. В составе сыворотки содержится около 10% всех белков молока и большая часть водорастворимых витаминов, лактозы и минералов [1]. При производстве сыра около 20% всех белков молока попадает в сыворотку. Помимо серосодержащих аминокислот, сывороточные белки также поставляют другие незаменимые аминокислоты. Проблема рационального использования молочной сыворотки не решена полностью как в Казахстане, так и во всем мире. Поиск эффективных методов переработки молочной сыворотки на пищевые цели является одним из основных задач науки.
Растущий глобальный интерес к функциональным продуктам, с использованием молочной сыворотки, содержащим питательные вещества, имеющие полезные для здоровья эффекты, быстро увеличивает и потребительский спрос. В частности, в последнее время особое внимание уделяется функциональным напиткам за их потенциальное положительное влияние на здоровье, например, снижение уровня холестерина, снижение сахара, высокое содержание клетчатки, способность укреплять иммунную систему и способствовать пищеварению [2,3]. Среди различных напитков, доступных на рынке, пробиотические молочные продукты привлекают большое внимание из-за их приемлемой стоимости и их многочисленных терапевтических действий.
Болезни пищевого происхождения представляют серьезную опасность для здоровья населения, существенно влияют на благосостояние людей и приводит к серьезным социально-экономическим последствиям. Проблема болезней пищевого происхождения является многофакторной, а их профилактика и борьба с ними требуют междисциплинарных подходов. Одним из основных пищевых бактериальных
патогенов являются Salmonella [4], которые вызывают вспышки болезней и смертельные случаи, связанные с пищей. Эти патогены имеют множественную лекарственную устойчивость [5].
Целью данного исследования - разработка напитка на основе сыворотки, обладающего терапевтическими, пробиотическими и антагонистическими свойствами в отношении Salmonella.
Материалы и методы
В качестве основы разрабатываемого пробиотического напитка использовали молочную сыворотку. При изготовлении напитков использовали микроорганизмы, выделенные из национальных кисломолочных напитков домашнего изготовления: ассоциацию А6 с повышенными показателями антагонистической активности по отношению к Salmonella, состоящую из Lactobacillus fermentum A15, Lactobacillus paracasei 4m-2b, Kluyveromeces marxianus 4MA и Acetobacter fabarum 4-4M в соотношении 1:1:1:1, а также Lactobacillus delbrueckii 5 и Propionibacterium freudenreichii PL. Для определения антагонистической активности в качестве тестовой культуры использовали Salmonella enterica Serotype Dublin. Для улучшения антагонистической активности напитка добавляли пищевые добавки: малину, пшено, маш, корицу, имбирь, кардамон, рисовую, ржаную и гречневую муку.
Отдельные штаммы L. fermentum A15, L. paracasei 4m-2b, Kl. marxianus 4MA, Acetobacter fabarum 4-4M , Lactobacillus delbrueckii 5 и Propionibacterium freudenreichii PL инкубировали в молоке 1% жирности и на агаризованной среде MRS в течение 24 ч при 30°С (для дрожжей и уксуснокислых бактерий) и 37°С (для молочнокислых бактерий). Ассоциацию культивировали на коровьем молоке (1% жирности) при 37° в течение 24 ч. Молочную сыворотку по 100 мл с пшеничными отрубями (2%), сахаром (2%) и с измельченными пищевыми добавками стерилизовали при 110°С, в течении 30 мин. Для приготовления напитка в сыворотку вносили ассоциацию в количестве 5% и инкубировали при 37°С в течение 24 ч. Затем оценивали органолептические показатели (вкус, запах, консистенция, внешний вид) и определяли антагонистическую активность диффузионным методом лунок. Все эксперименты проводили в трех повторностях. Статистическую достоверность полученных результатов определяли с использованием t-критерия по Стьюденту. Достоверными считали значения и отличия между ними с уровнем доверительной вероятности р<0,05.
Тестовые культуры S. enterica Serotype Dublin выращивали на питательной агаризованной среде МПА.
Исследования проводились в лаборатории пищевой микробиологии ТОО «НПЦ микробиологии и вирусологии».
Результаты и их обсуждение
Зоны подавления роста S. enterica Serotype Dublin ассоциацией А6 при культивировании на молочной сыворотке с 1% пшеничных отрубей составляли 15,5±0,5 мм.
На первом этапе разработки напитка были отобраны пищевые добавки для повышения антагонистической активности консорциума и улучшения органолептических показателей готового продукта (Таблица 1).
Таблица 1. Влияние растительных добавок (1%) на антибактериальную активность ассоциации A6 в отношении S. enterica Serotype Dublin
Зоны подавления роста тест-культуры, мм
Контроль Малина Пшено Маш Корица Имбирь Кардамон Ржаная мука Гречневая мука Рисовая мука Мука (рисовая + гречневая + ржаная)
15,5±0,5 16,0±0 14,5±0,5 14,0±0,5 16,0±0 15,0±0 17,0±0 15,0±0 15,5±0,5 15,5±0,5 15,4±0,5
По результатам эксперимента были отобраны добавки малины, кардамона и корицы, скорректировано их количество: содержание малины увеличено до 5%, корицы - снижено до 0,1%, кардамона - снижено до 0,05%. Определено также влияние дополнительного введения в состав закваски L. delbrueckii 5 и P. freudenreichii PL. Исследованы различные сочетания заквасок и добавок.
Полученные результаты (Таблица 2) показали положительное влияние на антагонизм в отношении S. enterica Serotype Dublin дополнительного введения в закваску L. delbrueckii 5 и P. freudenreichii PL. Однако эффект зависел от состава пищевых добавок. Наиболее выраженным антагонизмом обладала закваска, включающая все исследованные культуры, при введении добавок малины (5%), рисовой муки (1%), корицы (0,1%) и кардамона (0,05%). Антагонистическая активность напитка была повышена на 68% в сравнении с исходным напитком без добавок.
Таблица 2. Антагонистическая активность ассоциации А6 в отношении S. enterica Serotype Dublin при использовании различных растительных добавок
Зоны
№ Состав ассоциаций Добавки Содержание, % подавления роста тест-культуры, мм
A6 20,0±1,0
A6 + L. delbrueckii 5 Малина + рисовая мука 5 1 19,0±1,0
1 А6 + P. freudenreichii PL 24,5±0,5
А6 + L. delbrueckii 5 + 25,5±0,5
P. freudenreichii PL
A6 Малина + 5 1 0,1 0,05 18,5±0,5
A6 + L. delbrueckii 5 рисовая мука + 23,0±1,0
2 А6 + P. freudenreichii PL корица + 21,0±0,5
А6 + L. delbrueckii 5 + P. freudenreichii PL кардамон 26,0±0,5
A6 18,0±1,0
A6 + L. delbrueckii 5 Малина + 5 24,0±1,0
3 А6 + P. freudenreichii PL гречневая мука + 0,5 24,0±1,0
А6 + L. delbrueckii 5 + ржаная мука 0,5 24,0±0,1
P. freudenreichii PL
A6 Малина + 5 21,5±0,5
A6 + L. delbrueckii 5 гречневая мука + 0,5 19,5±0,5
4 А6 + P. freudenreichii PL ржаная мука + 0,5 23,5±0,5
А6 + L. delbrueckii 5 + P. freudenreichii PL корица + кардамон 0,1 0,05 22,0±1,0
Заключение
В ходе исследования подтвержден высокий потенциал молочной сыворотки в качестве благоприятной среды для роста пробиотических микроорганизмов. Разработана технология приготовления потенциально пробиотического напитка на основе молочной сыворотки. Напиток обладает хорошими органолептическими показателями и содержит терапевтически значимые уровни полезных микроорганизмов и обладает выраженной антагонистической активностью в отношении S. enterica Serotype Dublin, что открывает перспективу для дальнейших исследований в области разработки функциональных ферментированных напитков на основе молочной сыворотки с растительными добавками для контроля социально значимых патогенных микроорганизмов.
Список литературы
1. Храмцов А.Г.Проблема полного и рационального использования молочной сыворотки в условиях рыночной экономики // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 1994. № 1-2. С. 5-9.
2. Ebbeling C.B., Feldman H.A., Chomitz V.R., Antonelli T.A., Gortmaker S.L., Osganian S.K., Ludwig D.S. A randomized trial of sugar-sweetened beverages and adolescent body weight. N. Engl. J. Med., 2012. Р. 1407-1416.
3. Nazhand A., Souto E., Lucarini M., Souto S., Durazzo A., Santini A. Ready to Use Therapeutical Beverages: Focus on Functional Beverages Containing Probiotics, Prebiotics and Synbiotics. Beverages, 2020. 6 (2). Р. 26.
4. Velge P., Cloeckaert A., Barrow P. Emergence of Salmonella epidemics: the problems related to Salmonella enterica serotype Enteritidis and multiple antibiotic resistance in other major serotypes// Vet Res., 2005; 36. Р. 267-288.
5. Nair D., Venkitanarayanan K., Johny A.K. Antibiotic-Resistant Salmonella in the Food Supply and the Potential Role of Antibiotic Alternatives for Control // Foods, 2018. 7 (10). Р. 167.
