Елементарні відомості про мікробіології і біохімії пропіоновокислих бактерій
Пропіоновокислі бактерії є збудниками пропіоновокислого бродіння, при якому вуглеводи ферментують з утворенням головних продуктів бродіння - пропіонової кислоти і її солей - пропионатов.
Пропіоновокисле бродіння - це перетворення цукру або молочної кислоти і її солей в пропионовую і оцтову кислоти з виділенням вуглекислого газу і води:
3C6H12O6 - 4CH3CH2COOH + 2CH3COOH + 2CO2 + 2H2O;
3CH3CHOHCOOH - 2CH3CH2COOH + CH3COOH + CO2 + H2O
Деякі пропіоновокислі бактерії утворюють, крім того, трохи інших кислот (мурашину, бурштинову, ізовалеріанову).
При Пропіоновокислі бродінні перетворення глюкози до піровиноградної кислоти протікає також по гликолитическому шляху. Надалі пировиноградная кислота, зазнаючи ряд перетворень, відновлюється в пропионовую.
Бродіння викликають бактерії, що відносяться до сімейства Propionibacteriaceae. роду Propionibacterium. Це нерухомі, бесспоровие, грампозитивні палички, злегка викривлені. У несприятливих умовах розвитку клітини приймають булавовидними форму.
Пропіоновокислі бактерії вимогливі до їжі (джерела азоту і вітамінів).
Більшість не розвиваються при рН середовища нижче 5,0 - 4,5. Вони факультативні анаероби, можуть переносити лише низька парционального тиск кисню. Оптимальна температура їх розвитку 30-35 0 С, відмирають при температурі 60-70 0 С. Ці бактерії, крім цукрів і молочної кислоти, здатні зброджувати пировиноградную кислоту, гліцерин та інші речовини. Вони розкладають (дезамінується) амінокислоти, при цьому виділяються жирні кислоти.
У молоці пропіоновокислі бактерії розвиваються повільно і згортають його через 5-7 днів.
Незважаючи на слабку енергію кислотоутворення при розвитку цих бактерій, гранична кислотність молока може досягати 160-170 0 Т.
Пропіоновокислі бродінню піддаються різні вуглеводи, в тому числі глюкоза і лактоза, а також лактати, тобто солі молочної кислоти, і пептони.
Пропіоновокислі бактерії використовують в складі заквасок при виробництві твердих сирів з тривалим терміном дозрівання.
Після закінчення молочнокислого бродіння лактози, в созревающем сирі настає стадія пропіоновокислого бродіння. супроводжується сбраживанием молочної кислоти в оцтову і пропионовую кислоти. Ці кислоти надають сирів гострий смак, а що утворюється діоксид вуглецю формує рисунок сиру (вічка).
Пропіоновокислі бактерії здатні синтезувати вітамін В12 і збагачувати ним молочні продукти. Шкірні пропіонобактеріі вітаміну В12 не продукує. Пропіонобактеріі утворюють аміак з білкових речовин, фермент каталазу і ферменти дегідрогенази і цитохроми.
Пропіоновокисле бродіння є одним з важливих процесів при дозріванні сичужних сирів.
Пропіонобактеріі виявляються в основному в сирі і в молочних продуктах, а також на шкірних покривах людини.
Пропіонова кислота і її солі служать інгібіторами міцеліальних грибів і можуть бути використані для запобігання пліснявіння продуктів.
Мікрофлора організму людини - унікальний орган
Нормальну мікрофлору людського організму слід розглядати як сукупність безлічі мікробіоценозів (спільнот мікроорганізмів), що характеризуються певним складом і займають ту чи іншу місце в організмі людини. Фактично нормальна мікрофлора людини є органом. кількість клітин якого в десятки і навіть сотні разів перевищує загальне число клітин всіх тканин і органів організму людини
Встановлено, що в тілі людини і на його поверхні знаходиться кілька сотень видів різних мікроорганізмів, особливо їх багато в порожнині рота і товстому кишечнику. в цілому в кожному з нас живе приблизно до 7 кілограмів бактерій.
Встановлено, що вона:
- бере участь у травленні і всмоктуванні;
- підсилює всмоктування білків, зброжує вуглеводи, обмилюють жири, нормалізує рухову активність кишечника, бере участь у кишково-печінковій циркуляції жовчних кислот і холестерину;
- бере участь в синтезі і всмоктуванні вітамінів групи В, вітаміну К, фолієвої та нікотинової кислот, адсорбції (зворотному всмоктуванні) солей заліза, кальцію, вітаміну D;
- бере участь в детоксикації (знешкодженні) чужорідних речовин, будучи природним сорбентом, і має антиалергічну дію;
- бере участь у формуванні неспецифічної захисту організму і імунного статусу з моменту народження дитини;
- перешкоджає розмноженню патогенної і газообразующей флори в кишечнику і проникненню їх у внутрішнє середовище організму.
- Фактори, що впливають на формування нормальної мікробної флори у дитини.
На формування нормальної мікрофлори дитини впливають захворювання матері, патологія в пологах, застосування антибактеріальних препаратів, порушення вигодовування, перинатальне ураження центральної нервової системи дитини. При цьому змінюються терміни формування нормальної мікрофлори кишечника, її якісний і кількісний склад.
Термін формування нормальної мікрофлори у новонароджених в останні роки збільшився.
Якщо в 1940-1950 роки її оптимальний рівень досягався до 3-4 діб життя, в 1970-і роки - до 8-10 діб, то в даний час навіть серед доношених дітей, які отримують материнське молоко, до 8-го дня життя оптимальний рівень нормальної мікрофлори відзначається лише у 63,3% дітей. Впливає на становлення мікрофлори у дитини і санітарний стан в пологовому будинку, сім'ї, дитячих установах. - Фактори, що призводять до порушення мікробної екології кишечнику.
З самого раннього дитинства еволюційно сформовану рівновагу організму і його мікробної флори, може порушуватися при поєднанні цілого ряду несприятливих факторів.
Перш за все, це масоване застосування антибактеріальних та інших лікарських засобів. В даний час відомо близько 2 млн. Хімічних сполук, з яких понад 30 тисяч проводиться в великих масштабах. Багато з них (наприклад, антибіотики) здатні викликати порушення мікробної флори у людини і тварин.
Крім антибіотиків, є цілий ряд лікарських препаратів, здатних викликати мікроекологічні порушення. Це наркологічні, місцево-анестезуючі, блювотні, обволікаючі, адсорбуючі, проносні, відхаркувальні, жовчогінні препарати, солі важких металів, деякі антигістамінні засоби; ліки, що містять ефірні масла; барвники, антисептики. - До факторів, що сприяють розвитку дисбалансу в мікрофлорі, можна віднести також різноманітні стресові ситуації, зміну географії місця проживання, регулярне вживання проносних ліків дратівної дії і сольових, надлишкове ультрафіолетове опромінення, операційні втручання, бактеріальні та вірусні інфекції, гормональні порушення, механічні пошкодження цілісності стінки кишечника, вікові періоди (підлітковий період, старечий вік і ін.).
- Великий вплив на функціонування нормальної мікрофлори надає повсякденна їжа.
Перехід на принципово новий харчовий раціон, голодування, незбалансоване харчування з різким збільшенням частки вуглеводів; щоденне вживання продуктів, що містять консерванти і подібні добавки, негативно впливає на діяльність шлунково-кишкового тракту. Все це призводить до зміни складу і функцій мікробної флори в кишечнику.
Порушення нормального кількісного і якісного складу мікрофлори кишечника, що виникає під впливом перерахованих вище факторів, трактується як дисбактеріоз (дисбіоз) кишечника.
За даними української академії медичних наук, дисбактеріозом вУкаіни в тій чи іншій мірі страждає майже 90% населення. Спектр клінічних синдромів і патологічних станів, початкові етапи розвитку яких можуть бути пов'язані з дисбіозом, в першу чергу в мікрофлорі кишечника, в даний час досить широкий і має тенденцію до збільшення. - Клінічні симптоми і стану, які можуть бути пов'язані з порушенням складу і функцій нормальної мікрофлори людини Порушення складу і функцій нормальної мікрофлори людини призводить до виникнення патологічних станів:
- діарея (пронос), запори, коліти, синдром мальабсорбаціі (порушене кишкове всмоктування);
- гастрити, дуоденіти, виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки;
- гіпо- та гіпертонія (низька і високий артеріальний тиск);
- гіпо- і гіперхолестеринемія (низький і високий холестерин в крові);
- ревматоїдний артрит, інші хвороби суглобів і сполучної тканини;
- злоякісні пухлини шлунка, товстої кишки, грудей;
- порушення менструального циклу;
- карієс;
- мочекам'яна хвороба;
- бронхіальна астма, атонические дерматити, інші прояви алергії;
- захворювання печінки;
- гострі кишкові інфекції, отруєння;
- анемія, кахексія (виснаження), подагра, інші хвороби водно-сольового обміну. - Спосіб відновлення і підтримання мікробіоценозу кишечника
До недавнього часу ні вУкаіни, ні в інших країнах світу не було препаратів, здатних досить ефективно нормалізувати мікрофлору кишечника. Створені раніше для лікування дисбіозу препарати з живих бактерій, такі як бифидумбактерин, лактобактерин та розроблені на їх основі кисломолочні продукти (Бифидок, Биолакт, Біфідолакт, Вітолакт), не виправдали надій учених і лікарів. Бактерії, що містяться в цих продуктах, є чужорідними для організмів більшості людей і погано приживаються в кишечнику.
Причина в тому, що кожній конкретній людині властиві свої, генетично сумісні з ним штами мікроорганізмів, і тільки вони здатні взаємодіяти з клітинами епітелію його кишечника.
Для вирішення цієї складного завдання, необхідно було знайти новий підхід до профілактики та лікування дисбіозу кишечника. Необхідно було розробити такий продукт, який створював би сприятливі умови для відновлення і стабілізації власної нормальної мікрофлори кишечника.
Унікальний кисломолочний продукт виключно високої біологічної цінності, що володіє потужним лікувально-профілактичним ефектом
Цей продукт отримав назву «Евіта». Продукт готується з коров'ячого молока методом сквашування з використанням спеціальної закваски, яка представляє собою стійкий симбіоз бактеріальних культур. в якому провідну роль відіграють молочні пропіоновокислі бактерії.
Пропіоновокислі бактерії відносяться до корисних мікроорганізмів пробиотического дії. Перебуваючи в кишечнику людини, ці бактерії відновлюють білки нашого організму після стресів, а також при впливі на них ряду хімічних сполук і ультрафіолетового опромінення, тобто запобігають утворенню речовин, що призводять до розвитку онкологічних захворювань.
Пропіоновокислі бактерії відносяться до групи нормальних кислотоутворювачами, тобто до бактерій, що виробляють органічні кислоти.
Модифікуючи кишкову середу в сторону зниження показника рН, вони проявляють антагоністичні властивості в отноше¬ніі патогенних і умовно-патогенних бактерій, стимулюють зростання біфідо-і лактобактерій в товстій кишці. Виявлено, що пропіоновокислі бактерії мають високу стійкість до антибіотиків (особливо пеніцилінового ряду) і сульфаніламідних препаратів, а також до підвищеної кислотності шлункового соку.
Відмітна особливість дії пропіоновокислих бактерій полягає в можливості здійснення енергетичного обміну в організмі і освіті вітаміну В12 в лікувальній дозі.
Вітамін В12 бере активну участь в кровотворенні, активізує згортання крові, показаний при атеросклерозі, злоякісному недокрів'ї, поліпозі шлунка, залізодефіцитної анемії, дистрофії, алкоголізмі, дитячому церебральному паралічі, хвороби Дауна, псоріазі, розсіяному склерозі.
За біологічної цінності «Евіта» в корені відрізняється від всіх відомих на сьогодні кисломолочних продуктів.
Це обумовлено головним чином унікальністю штамів мікроорганізмів, що входять до складу симбіотичної закваски, використовуваної для отримання готового продукту.
У процесі життєдіяльності бактерій, присутніх в заквасці, утворюється широкий спектр біологічно цінних речовин - вітаміни групи В (B17 В2. В6. В12. Фолієва кислота), вітаміни А, С, Е, мікро- і макроелементи (залізо, кальцій, калій, магній ), леткі жирні кислоти і їх похідні. Всі вітаміни групи В знаходяться в найбільш засвоюваній (коферментной) формі.
«Евіта» - єдиний кісло¬молочний продукт, де вітамін В12 міститься в лікувальній дозі.
Молочний білок (казеїн), погано засвоюється організмом дорослих людей через відсутність або нестачу у них ферментів, що розщеплюють ця речовина. При сквашивании молока закваскою «Евіта», в ньому відбувається повний розпад казеїну на амінокислоти. що є живильним середовищем для корисної мікрофлори кишечника. Крім того, в процесі бродіння утворюється значна кількість летючих жирних кислот (масляна, пропіонова, оцтова, мурашина, ізовалеріанової, фолієва і ін.), Які, за сучасними даними, є основним джерелом харчування для епітелію кишечника.
. Ці кислоти сприяють також перетворенню жовчних первинних кислот у вторинні і їх реабсорбції (зворотного всмоктування) в тонкій кишці. Це властивість продукту використовується в лікуванні діарейного синдрому у хворих із захворюваннями печінки і тонкої кишки.
Великою заслугою вчених стало те, що підібраний симбіоз мікроорганізмів має високу стійкість готового продукту до фенолу, що вказує на збереження його лікувальних властивостей в шлунково-кишковому тракті.
Мікроорганізми, що входять до складу «Евіти», утворюють природні антиоксиданти (похідні органічних кислот, діоксид вуглецю і вітамін Е). що обумовлює здатність продукту до тривалого зберігання до 15 діб, при температурі (4 + 2) ° С. Кислотність продукту невисока - від 70 до 85 ° Т, сухих речовин - від 9,2 до 11,6%, вітаміну В12 в 100г продукту - до 0,002 мг, енергетична цінність - від 40 до 59 ккал в залежності від виду молока, на якому він приготований (1,5%, 2,5%, 3,2% жирності).
У науково-дослідному центрі токсикології і гігієнічної регламентації біопрепаратів Минздравмедпрома Україна (м Серпухов Московської області), були доведені антимутагенні властивості кисломолочного продукту «Евіта».