Введение к работе
з .
Актуальность проблемы. Дефицит бифидобактерии в составе ки-іечной микрофлоры людей различных возрастных групп возникает следствие действия многих факторов (использование антибиотичес-их, химиотерапевтических и других фармакологических препаратов, ромышленные химические вещества, пестициды, радиация, перене-энные инфекционные и соматические заболевания и др.) и ведет не лько к развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта, но и к арушению функций других органов и систем организма человека (Б.А. Тендеров и др.. 1903; Б.Г. Дсрофяйчук и ні,.. 1030, J. Hcvnrd + яі. 993 и др.). Основным средством восстановления нарушенною лшкро-иоценоза является использование, как с лечебной, так и с профилак-ической целью, бактериальных препаратов из представителей нор-;альной микрофлоры. Среди последних ведущее место принадлежит убиотическим препаратам, содержащим бифидобактерии, которые мо-ут применяться в разных формах: лиофильно высушенные во флако-ах, ампулах, таблетках, свечах и как добавки к продуктам питания, [арастающее экологическое неблагополучие требует увеличения вы-уска бифидосодержащих эубиотиков, но оно сдерживается из-за от-утствия дешевых питательных сред, отвечающих физиологическим отребностям бифидобактерии. Используемые в настоящее время для ультивирования бифидобактерии в промышленных условиях пита-ельные среды (среда Блаурокка, казеиново-дрожжевая [КД-5], гидро-изованное молоко [ГМ]) готовятся на основе натуральных пищевых родуктов, что существенно влияет на себестоимость готовых препа-атов.
В последние годы проводятся работы по получению питательных ред для культивирования бифидобактерии из продуктов неимеющих ысокой пищевой ценности (отходов мясокомбинатов, вторичного мо-очного сырья). В качестве субстратов для приготовления питатель-ых сред используют желудки и печень кроликов, мясокостный фарш юленей, мышечную ткань плодов овец, коров, свиней, аминокровин, ывороточный лошадиный альбумин и др. (Л.А. Назарова, 1991; И.А. критская и др., 1992; И.Г. Ермишина и др., 1993; И.Н. Блохина и др., 991; Е.Ф. Завгородняя и др., 1989; Н.П. Ефимова и др., 1986; О.С.
4 Рязанцева и др., 1993).
На опытно-экспериментальном предприятии РНИИМП в процесс получения лечебного препарата лактоглобулина из молозива коров поел удаления лактосыворотки остаются отходы, состоящие из казеина мс лозива с примесью 9-12% остаточной лактосыворотки — молозивна казеиново-сывороточная масса (молозивный творог). Известно, что мс лозиво является идеальной средой для формирования бифидофлоры организме новорожденных млекопитающих и в том числе человека Белки молозива по своему составу занимают промежуточное положс ние между белками молока и сыворотки крови. Они содержат замени мые и незаменимые аминокислоты (И.И. Грачев, 1973). В молозив содержатся вещества, обладающие бифидостимулирующей активность] (Стейси М., Варкер С, 1965). В доступной нам литературе мы не т шли сообщений об использовании молозивных белков для получени питательных сред, пригодных для культивирования бифидобактерші
Цель работы.
Используя биохимические методы исследования, разработать по; ходы к конструированию питательных сред для выращивания бифі добактерий из молозивной казеиново-сывороточной массы (отходов пр( изводства лактоглобулина).
В соответствии с поставленной целью в задачи исследования вході ло:
-
Разработать способы гидролиза молозивной казеиново-сыворото* ной массы отходов производства лактоглобулина.
-
Изучить физико-химические свойства гидролизатов.
-
Отработать способы контроля качества гидролизатов, определяй щие возможность их использования в качестве основы сред для кулі тивирования бифидобактерий.
-
Сконструировать питательные среды для культивирования бифид< бактерий с учетом бифидостимулирующих свойств исходных тщ ролизатов.
-
Изучить закономерности развития популяции бифидобактерий штаг ма B.bifidum-1 на разработанных средах.
-
Определить биологические свойства бифидобактерий штамма В.1 fidum-1, выращенных на новых средах, и соответствие их требов;
ниям ФС-42-132 ВС-88 «Бифидумбактерин сухой». Выяснить возможность использования разработанных сред для культивирования микробов-эубиотиков других видов.
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Впервые показана возможность использования для приготовления питательных сред, пригодных для выращивания бифидобактерий, молозивнои казеиново-сывороточнои массы отходов производства лактоглобулина.
Установлена яинш-.имос-и, иаі:сплсттт»?т ^илмяпсы бифидобактерий от степени гидролиза белков молозивнои казсішотїо-сьшорсі-точной массы. Выявлено, что лучшими ростовыми свойствами обладают гидролизаты молозивнои казеиново-сывороточнои массы с низкой степенью расщепления белков.
Разработан новый критерий определения качества гидролиза-тов молозивнои казеиново-сывороточнои массы, основанный на определении содержания в них лактаминовой кислоты, свидетельствующей о бифидостимулирующей активности гидролизатов.
Предложены три варианта питательных сред для культивирования бифидобактерий, разработанных с учетом биохимических показателей качества гидролизатов молозивного творога.
Показано, что бифидобактерий, выращенные на новых средах, по своим морфологическим, тинкториальным, культуральным, биохимическим свойствам и биологической активности соответствуют требованиям, изложенным в ФС 42-132 ВС-88 «Бифидумбактерин сухой».
Показана принципиальная возможность использования глюкозного варианта новых сред для выращивания лактобактерий разных видов.
Практическая значимость работы.
* Разработана технология утилизации отходов производства лак
тоглобулина для приготовления питательных сред, пригодных для
выращивания микробов-эубиотиков.
Разработан способ гидролиза молозивной казеиново-сывороточ ной массы отходов производства лактоглобулина (получена при оритетная справка № 94-018305/13).
Разработаны питательные среды для культивирования бифидо бактерий (положительное решение на патент от 7.0б.95г. «Пита тельная среда для культивирования бифидобактерий»).
Внесены изменения в действующий регламент производства би фидумбактерина, позволяющие снизить стоимость готового препа рата (утверждены Ученым Советом РНИИМП, протокол № 10 о 23.12.93г.). Изготовленные по новой технологии серии бифидум бактерина сухого прошли предварительный контроль в ГИСК им Л.А.Тарасевича.
* Разработан новый лабораторный регламент на производство би
фидумбактерина (утвержден Ученым Советом РНИИМП, проте
кол № 1 от 08.02.95г.), сокращающий время технологического про
цесса.
" Разработан лабораторный регламент на новую питательную сред для культивирования бифидобактерий (утвержден Ученым Сове том РНИИМП, протокол № 1 от 08.02.95г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
* Отходы производства лактоглобулина (молозивная казеиновс
сывороточная масса) представляют собой ценное сырье для пол^
чения питательных сред, пригодных для культивирования бифн
добактерий. При гидролизе молозивной казеиново-сывороточно:
массы получены гидролизаты с низкой степенью расщепления бел
ков, с содержанием свободных аминокислот, превышающим и
наличие в среде Блаурокка.
Критерием оценки качества гидролизатов молозивной казеине во-сывороточной массы, наряду с содержанием аминного азот< должен быть показатель, отражающий наличие в гидролизатах лаі таминовой кислоты, свидетельствующей о бифидогенной актиі ности гидрализатов.
В зависимости от содержания лактаминовой кислоты в гидро-лизатах молозивной казеиново-сывороточной массы, составляющих основу питательных сред, в состав сред вводятся дополнительные ингредиенты, что позволило рекомендовать 3 варианта питательных сред, пригодных для культивирования бифидобактерий.
Бифидобактерии штамма В.bifidum-1, выращенные на новых средах с основой из гидролизатов молозивной казеиново-сывороточной массы, по морфологическим, тинкториальным, культураль-пым ст^гтрям и биологической активности соответствуют требованиям ФС 42-132 ВС-88 сКттфидумонктерин сухой*.
Варианты питательных сред с основой из гидролизатов молозивной казеиново-сывороточной массы, содержащие глюкозу в качестве источника углерода, могут быть использованы для культивирования лактобактерий разных видов.
Апробация работы.
Результаты исследований были доложены на заседаниях проблемой комиссии РНИИМП в 1993-1994г.г., на научных конференциях отрудников РНИИМП в 1993-1994г.г., на совместном заседании ла-оратории клинической микробиологии с сотрудниками РПЧИ в 1995г.
Публикация материалов исследования. Материалы исследования публикованы в 3 печатных работах, одном патенте, двух заявках на [атенты.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 123-х траницах печатного текста. Состоит из введения, обзора литературы, іписания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы. Работа іллюстрирована 25-ю таблицами и 5-ю рисунками. Список литерату-іьі включает 166 источников, из которых 108 отечественных и 58 за->убежных авторов.