Содержание к диссертации
Стр.
ВВВДЕНИЕ 1
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ . 4
Состав и свойства микрофлоры кумыса ...... 4
Содержание витаминов в кобыльей молоке
и кумысе 12
3. Потребности микроорганизмов в витаминах
и возможность обогащения кисломолочных
продуктов витаминами биологическим путем 21
Глава П. ШТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 37
Методика постановки опыта 37
Методика биохимических и микробиологических исследований 41
Глава Ш. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ И МИКРО-
ШОРЫ БАШКИРСКОГО КУШСА 48
Глава 1У. СОДЕРЖАНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИН В
КОБЫЛЬЕМ МОЛОКЕ И КУМНСЕ 90
Глава У. ОТНСЖНИЕ ШШШСРЫ КУШСА К ІШШТШО-
ВОІ КИСЛОТЕ И ВИТАМИНУ В12 \ш
Глава У1. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЙС-
СВДШАНЙМ 159
Глава УЛ. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 180
ВЫВОДЫ И ПРВДЛОЮЖЯ 187
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1
щвдежшя .,. ., .
Введение к работе
Решения партии и правительства о максимальном удовлетворении потребностей трудящихся в продуктах питания при мобилизации всех источников дополнительной сельскохозяйственной продукции дают основание ставить вопрос о широком использовании лошади в качестве продуктивного животного для получения таких продуктов как конское мясо и кумыс.
Кумыс, приготовляемый из кобыльего молока путем молочнокислого и спиртового брожений, представляет не только ценный дополнительный продукт питания, но известен и как лечебно-профилактическое средство при ряде заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ в организме, в частности при туберкулезе легких. Основоположники русской клинической медицины О.П.Боткин и Г.А.Захарьин высоко оценивали целебные свойства кумыса. По свидетельству Боткина кумыс - "прекрасное средство" при лечении легочных туберкулезных больных. Захарьин отмечал, что "... слава кумыса, как лечебного средства, вполне заслуженная...".Более поздними исследованиями установлено, что кумыс нормализует нарушенную секреторную деятельность желудочно-кишечного тракта,повышает функциональную способность сердечно-сосудистой системы. Кумыс успешно используется отечественной медициной более ста лет, со времени организации первой кумысолечебницы в 1858 году»
В настоящее время, в эпоху широкого применения антибактериальных препаратов, кумысолечение не утратило своего значения благодаря тому, что в кумысе удачно сочетаются многие ценные качества и биологические свойства.
Питательные и целебные свойства кумыса обусловлены физико-химическими свойствами кобыльего молока, продуктами брожения -
2.
молочной кислотой, спиртом и углекислотой, антибиотическими свойствами микрофлоры.
Однако, такие биологические свойства этого продукта, как содержание в нем витаминов и, в частности, водорастворимых витаминов, до сих пор остаются мало изученными. Имеющиеся в литературе сведения о витаминном составе кобыльего молока и кумыса касаются в основном аскорбиновой кислоты и очень мало затрагивают витамины обширной группы В. Вопросы о потребности микроорганизмов кумыса в витаминах и возможности биологического обогащения этого продукта не освещены ни в отечественной, ни в зарубежной литературе.
Вместе с тем, в лечебном питании больных значительное место отводится вопросу обеспечения организма витаминами, поскольку обмен последних нарушается как в связи с течением патологического процесса, так и в результате применения антибактериальных препаратов. Известно, что антибактериальные препараты отрицательно влияют на витаминный обмен, подавляя деятельность кишечной микрофлоры, принимающей участие в синтезе витаминов группы В.
Поэтому, вопрос об источниках витаминов этой группы, в частности знание витаминной ценности кумыса, применяемого в настоящее время на фоне антибактериальной терапии,и изыскание биологических путей повышения содержания витаминов в этом продукте имеет не только теоретическое, но и практическое значение.
В соответствии с вышеизложенным, нами при разработке данной темы были взяты на разрешение следующие три основные вопроса:
3.
Установить видовой состав микрофлоры кумыса на естественных заквасках.
Выяснить содержание в кобыльем молоке водорастворимых витаминов (тиамина, рибофлавина, витамина Bj2> биотина, пан-тотеновой и фолиевой кислот) и установить их количественное изменение при переработке молока на куше.
3. Изучить потребности микроорганизмов кумыса в водорастворимых витаминах и выяснить возможности биологического обогащения этого продукта витаминами.
Данная тема является частью проблемы "Теория и практика улучшения молока и молочных продуктов*, разрабатываемой коллективом кафедры и молочно-хозяйственной лаборатории сельскохозяйственной академии им.КД.Тимирязева под руководством доктора технических наук, профессора Р.Б.Давидова.
4. Глава I.
ОБЭОР ДИЇЕРАЇУРН I. СОСТАВ И СВОЙСТВА МИКРОФЛОРЫ КУШСА
Изучению микрофлоры кумыса посвящено значительное число работ. Согласно большинству литературных данных в состав его микрофлоры входят две группы микроорганизмов: дрожжи и молочнокислые бактерии.
Перше исследователи кумыса относили возбудителей молочнокислого брожениа к "палочкам молочнокислого фермента", а возбудителей спиртового брожения - к сахаромицетам (Ландовский, 1874; Биль, 1881; Сорокин, 1883). Ввиду отсутствия методики выделения чистых культур и несовершенства техники микроскопи-рования, эти авторы ограничились лишь описанием морфологических признаков микроорганизмов кумыса и не дали им определенных названий. В последующих работах возбудители молочнокислого и спиртового брожений были изучены более подробно и наряду с морфологическими признаками описаны культуральные и физиологические свойства*
Молочнокислая Флора
Согласно литературным данным, главным возбудителем молочнокислого брожения в кумысе является молочнокислая палочка. Относительно ее видовой принадлежности в литературе нет единого мнения. В ранних исследованиях возбудитель молочнокислого брожения В КуМЫСе ОТНОСИЛСЯ К СПОрОВЫМ паЛОЧКаМ Bacillus acidi lactici (Голубов, 1890). Шипин (1899) отвел этой палочке
5.
второстепенную роль, а основным возбудителем молочнокислого брожения признал грамположительную неспоровую палочку. Рубин -ский (I9IO) идентифицировал эту палочку как Lactobacterium caucasicum , Бачинская (I9II) отнеся ее к тому же типу Lactobacterium caucaficum , дала ей новое название -Lactbacterium orieataie При этом она указывала на близость выделенной из кумыса палочки к болгарской и что последняя
Т0ЖЄ должна бМТЬ отнесена К ТИПУ Lactobacterium caucasicum.
Согласно современной классификации бактерий (Красильников,1949)
Lactobacterium caucasicum И Lactobacterium bulgaricum
представляют два различных вида одного и того же рода, а
Lactobacterium orientaie выделен в третий вид этого же
рода. Все три вида имеют много общего как по морфологическим
признакам, так и по культуральным и физиологическим свойствам.
В последующих работах молочнокислая палочка кумыса от
носится К Lactobacterium bulgaricum ( Межбжч, 1928)
Жилин, 1929; Белокопытова и Люк-Смирнова, 1929; Войткевич,1934,
1937; Зайковская, 1935; Самсонов, 1936; Марков-Осаргин, 1933;
Халдина, 1946; Курашина, 1949 и другие).
Позднейшими исследованиями подтверждена принадлежность главного возбудителя молочнокислого брожения в кумысе к палочкам типа болгарской (Жилин, 1953; Маханта, 196X3; Богданов, 1962).
С выводами многих авторов о принадлежности молочнокислой
палочки кумыса К Lactobacterium bulgaricum не согласуются
результаты исследованийГВровиц-Власовой (1923, 1925). Ей была выделена из кумыса совершенно новая палочка, которая по своим кулыуральным и физиологическим свойствам не подходила к группе известных молочнокислых палочек. Характерными особенностями этой
6.
палочки являлись: отрицательное окрашивание по Граму, рост на мясопептонных средах без сахара, слабое кислотообразование и способность пептонизировать белок молока. Палочке было дано название Bacterium orenburgii (по месту выделения ее из оренбургского кумыса). Возможность существования этой палочки допускали Белокопытова и Люк-Смирнова (1929) , которые отнесли ее к "микробу Яейхмана". Но так как под названием "микроб Лейх-мана" подрузамеваются два различные микроорганизма: Bacterium laetia|aci«ti ,Т.Є. Streptococcus lactis И Bacillus lactis acidi Leichmann , представляющий разновидность Lacto-bacteriura caucaeicum (Красильников, 1949), то неизвестно, к какому из этих двух микроорганизмов была отнесена Bacterium orenburgii.
ПО мнению Жилина (1929) Bacterium orenburgii ГЬро-ВИЦ-Власовой сходна С Bacterium lactis acidi , т.е. CO Streptococcus lactis.
Мы считаем, что отнесение этого микроорганизма к streptococcus lactis не обосновано, так как палочка описывается как грамотрицательная.
На присутствие в кумысе молочнокислого стрептококка указывают многие исследователи. Однако среди них нет едрного мнения относительно той роли, которую играет стрептококк в молочнокислом брожении кумыса.
Одни (Межбич, 1928j Жилин, 1929), не отрицая наличия в кумысе стрептококковых форм бактерий, считают их необязательным элементом микрофлоры молочнокислого брожения. Другие (Белокопытова и Люк-Смирнова, 1929; Ломакин, 1933) утверждают, что в процессе созревания кумыса streptococcus lactis играет
7.
такую же решающую роль, как и молочнокислая палочка, и его необходимо вводить в закваску на чистых культурах.
Дальнейшими исследованиями была доказана несостоятельность ПОЛОЖеНИЯ О рОЛИ Streptococcus lactis В ПрОЦЄССЄ C03-
ревания и,тем более, о необходимости введения его в закваску на чистых культурах.
Королев (1940) отмечал, что поскольку "кумыс делается из сырого молока, где Str. lactis неизбежно присутствует в достаточном количестве, то если бы даже этот микроб и принимал существенное участие в созревании, внесение его в закваске представляется излишним".
Роль стрептококков в созревании кумыса отрицалась и Войт-кевичем (1937) из-за их быстрого вымирания при нарастании кислотности, образуемой молочнокислой палочкой.
Халдиной (Ш6) установлено, что хотя в кумысе и присутствуют различные ВИДЫ СТреПТОКОККОВ: Str. lactis, Str.cremorisH
str. citrovorus , но введение их в закваску не отражается на вкусе и аромате продукта.
Причина быстрого исчезновения str. lactis из кумыса в процессе его созревания вскрыта Маханта (I960). Она обусловлена низкой буферностью кобыльего молока по сравнению с коровьим. При одной и той же титруемой кислотности значение рН в кобыльем молоке, ниже, чем в коровьем. Следовательно, с нарастанием кислотности величина концентрации водородных ионов в кобыльем молоке увеличивается быстрее, что отрицательно влияет на развитие стрептококков^ не выдерживающих высокую концентрацию водородных ионов.
Таким образом, на основании обзора работ, посвященных изучению возбудителей молочнокислого брожения в кумысе, можно
8. сказать, что большинство исследователей пришло к заключению , о ведущем значении в этом брожении сильного кислотообразовате-ля - палочки типа болгарской и о второстепенной роли молочнокислого стрептококка*
В литературе имеются сообщения о том, что в кумысе могут развиваться микроорганизмы, не относящиеся к молочнокислым
бактериям. Так, Курамшина (1949) обнаружила в кумысе Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacterium coli.
Іилин (1953) указывал на присутствие в кумысе короткой палочки, отнесенной им к группе Вас-fc. coli aerogenes.
По данным Гибшман (1952) в кисломолочных продуктах, приготовляемых из коровьего молока на естественных заквасках (кефир, простокваша) , очень часто встречаются уксуснокислые бактерии.
О присутствии же уксуснокислых бактерий в кумысе имеется только одно сообщение (Богданов, 1962).
Входя в состав микрофлоры кисломолочных продуктов, уксуснокислые бактерии находятся в симбиотических отношениях с молочнокислыми бактериями и активизируют жизнедеятельность последних. Богданов (1962) объясняет положительное влияние уксуснокислых бактерий на молочнокислую флору частичным разложением белков, снижением кислотности и обогащением среды витамином В*
С этой точки зрения представляет интерес выяснить возможность введения уксуснокислых бактерий в закваску кумыса на чистых культурах и способность этих бактерий к биосинтезу витамина Bj2«
Дрожжевая Флош Вопрос о родовой принадлежности дрожжей кумыса до сего времени остается невыясненным. Ранние исследователи (Григорь-
9.
ев, 1885; Голубов, 1890; Шипин, 1899; кубинский, 1910) относили их к сахаромицетам. С установлением отсутствия у этих дрожжей способности к спорообразованию, их стали относить к семейству Tomiopsidaceae роду Touiopsis (Бачинская, 1911^ Первозванский, 1922; Марков-Осоргин, 1941; Халдина,194б и другие).
В одной из последних работ по микрофлоре кумыса (Маханта, I960) дрожжи вновь отнесены к семейству Saeeharomycetaceae, несмотря на то, что способность их к спорообразованию автором не была установлена.
Согласно теории естественной классификации, разработанной Кудрявцевым (1954), отсутствие у почкующихся дрожжей способности к спорообразованию не может служить препятствием к отнесению ИХ К семейству Saceharomycetaceae.
Среди исследователей нет единого мнения и относительно роли отдельных видов дрожжей в кумысе. В частности, до сих пор остается невыясненным до конца вопрос о значении в спиртовом брожении дрожжей, не сбраживающих лактозу.
Перше исследователи микрофлоры кумыса (Григорьев, 1885) отмечали, что дрожжи не сбраживали лактозу, но сбраживали сахарозу. Далее было установлено, что в кумысе присутствуют дрожжи, сбраживающие наряду с сахарозой и лактозу (Голубов, 1890; Ру-бинский, 1910).
По данным Бачинской (I9II), Первозванского (1922) и целого ряда последующих авторов (Войткевич, 1934, 1937; Халдина, 1946; Курашшна, 1949 и др.) в кумысе имеются как те, так и другие дрожжи. Большинство исследователей считало главным возбудителем спиртового брожения в кумысе дрожжи, сбраживающие лактозу, и не придавало дрожжам, не сбраживающим молочный са-
10,
хар, существенного значения.
Вместе с тем, в литературе имеются указания, что дрожжи, не сбраживающие лактозу, при совместном культивировании с молочнокислыми бактериями хорошо развиваются в молоке за счет сбраживания глюкозы и галактозы, образующихся в начальной стадии молочнокислого брожения.
Богданов (1962) подтвердил возможность спиртового брожения, вызываемого этими дрожжами, при совместном развитии их с молочнокислыми бактериями, но отметил, что спиртовое брожение значительно слабее, чем при использовании дрожжей, сбраживающих молочный сахар.
Кудрявцев (1954), напротив, считает, что дрожжи, не сбраживающие лактозу, являются основным и наиболее сильным возбудителем спиртового брожения молока, сквашиваемого молочнокислыми бактериями.
В литературе имеются сообщения об антибиотической активности дрожжей, сбраживающих лактозу, по отношению к некоторым
ВИДаМ сапрофитных бактерий: Вас. subtilis, Вас. myeoides, Вас.
mesentericus, Bact coli И другим (Скородумова,1955).
Проверка бактериостатического действия этих дрожжей по отношению к патогенным бактериям показала, что дрожжи, обладающие антибиотической активностью к сапрофитным бактериям, задерживают рост ряда болезнетворных микроорганизмов: туберкулезной , тифозной, дизентерийной и дифтерийдной палочек (Скородумова,1955, 1961).
Кумысные дрожжи, сбраживающие лактозу, согласно сообщению Курамжиной (1956,1958) тоже обладают антибактериальными свойствами по отношению к туберкулезной палочке. Данных же об антибиотической активности дрожжей, не сбраживающих лактозу, в до-
II.
ступной нам литературе не обнаружено. А поскольку эти дрожжи входят в состав микрофлоры кумыса на естественных заквасках, представляет интерес выяснить, обладают ли они антибактериальной активностью.
В связи со всем вышеизложенным вопрос о роли в кумысе дрожжей, не сбраживающих лактозу, нельзя считать вполне решенным.
Кроме дрожжей, вызывающих спиртовое брожение молока, в кумысе были обнаружены дрожжи, не способные к сбраживанию никаких Сахаров и отнесенные к роду Mycoderma (Первозванский, 1922). Относительно роли этих дрожжей в кумысе среди исследователей также нет единого мнения. Одни авторы (Жилин, 1929) считают их необходимым компонентом микрофлоры и придают им существенное значение в образовании вкуса кумыса.
Другие (Войткевич, 1934, 1937) придерживаются противоположного мнения и отрицают положительное влияние этих дрожжей на качество закваски, считая излишним введение их в закваску на чистых культурах.
Третьи (Марков-Осоргин, 1941; Курамшина, 1949 ) относят эти дрожжи к нормальной второстепенной микрофлоре, не придавая им особого значения в образовании вкуса кумыса.
С Нашей ТОЧКИ ЗреНИЯ ДРОЖЖИ рода Mycoderma ЯВЛЯЮТСЯ
загрязнением микрофлоры кумыса и вертят вкус продукта вследствие окисления спирта и молочной кислоты и пептонизации белка. В заключении обзора работ, посвященных изучению микрофлоры кумыса,еледует сказать, что если видовому составу этой микрофлоры уделялось достаточное внимание, то физиологические свойства микроорганизмов кумыса, в частности,их отношение к витаминам, не освещены в литературе. В то же время этот вопрос иред-
12.
ставляет значительный интерес с точки зрения улучшения витаминного состава кумыса путем выявления и подбора витаминосинте-зирувдих культур.
2. СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНОВ В ШБШЬШ МОЛОКЕ И КУШСЕ Витамины в кобыльем молоке
Литературные сведения о содержании витаминов в кобыльем молоке немногочисленны и в ряде случае противоречивы. Із известных в настоящее время витаминов в кобыльем молоке изучались жирорастворимые: витамин А, витамин Д, витамин Е (Добрынин,1953, 1955; Барабанщиков и Фролова, 1953; Давидов и Ермакова, 1959; Краснова, I960 и др.); водорастворимые: аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, витамин В12 и холин (Литвинова, 1933; Берлин, 1937, 1957; Сигриет, 1940 ; Holmes а.оth. ,1946; Краснова, I960; Пулатов и Ермишина, 1962 и др.). Данных о содержании в кобыльем молоке таких водорастворимых витаминов, как фо-лиевая кислота и биотин, в доступной нам литературе обнаружено не было, а о содержании никотиновой и пантотеновой кислот имеются лишь отдельные сообщения ( Holmes a. oth. ,1947; Берлин, 1957).
Наиболее полно в кобыльем молоке изучена аскорбиновая кислота, по содержанию которой это молоко приравнивается к полноценным источникам витамина С растительного происхождения (Валдг ман, 1952).
Из водорастворимых витаминов группы В наиболее подробно изучены тиамин и рибофлавин. Исследование этих витаминов в кобыльем молоке проводилось на кафедре молочного дела сельскохозяйственной академии им.К.А.Тимирязева. По сообщению Гужіко (1957), содержание тиамина в кобыльем молоке составляет в сред-
ІЗ.
нем 280 мкг/л, с колебаниями от 100 до 500 мкг/л, а рибофлавина - 350 мкг/л, с колебаниями от 330 до 360 мкг/л. Согласно этим данным, кобылье молоко несколько уступает коровьему по содержанию тиамина, а по рибофлавину беднее коровьего в 4-5 раз. По мнению автора, содержание тиамина в молоке кобыл зависит главным образом от содержания его в корме. Вместе с тем не отрицается некоторый синтез тиамина в желудочно-кишечном тракте кобылы. Содержание в молоке рибофлавина автор также связывает прежде всего с содержанием его в корме.
Исследованиями Давидова и Гулько (1958) установлено, что с переводом кобыл на пастбищное содержание їиаминовая активность молока повышается в три раза, а рибофлавиновая - в 2 раза, достигая максимума в июне, июле, после чего наблюдается резкое снижение этой активности. Авторы связывают изменение содержания тиамина и рибофлавина в молоке с изменением характера кормления кобыл.
По данным зарубежных исследователей ( Holmes a. oth., 1947) кобылве молоко содержит тиамина в среднем 390 мкг/л, с колебаниями от 250 до 490 мкг/л, что согласуется с данными Давидова и Гулько (1958), а рибофлавина - НО мкг/л, с колебаниями от 50 до 200 мкг/л, что в 3 раза меньше содержания рибофлавина по результатам Давидова и Гулько (1958). Авторы ( Holmes а. oth., ,1947) не указывают, какие факторы влияют на содержание этих витаминов в молоке кобыл.
В этой же работе сообщается о содержании в кобыльем молоке никотиновой и пантотеновой кислот. Содержание никотиновой кислоты составляет в среднем 0,72 мг/л, с колебаниями от 0,58 до 0,81 мг/л, а пантотеновой - 2,77 мг/л.
Сведения о содержании в молоке кобыл никотиновой кислоты
14.
имеются также в работе Берлина (1957). Согласно его исследованиям в молоке содержится 0,299-0,579 мг/л этого витамина, что несколько ниже, чем результаты, полученные Holmes a. Oth.,
(1947).
Данных о содержании в кобыльем молоке пантотеновой кислоты в отечественной литературе обнаружено не было.
Сообщения о содержании в кобыльем молоке витамина В12 крайне противоречивы. Некоторые указания на наличие этого витамина в молоке кобыл имеются в работе Берлина (1957). Им отмечается, что кобылье молоко содержит в среднем 3,3 мкг/л витамина Bjg.
Куреева (1959) более подробно изучила содержание этого витамина в молоке кобыл и нашла значительные индивидуальные колебания от 0,4 мкг/л до 2,3 мкг/л, при среднем содержании 1,3 мкг/л. Ей установлено, что в первые сутки после выжеребки в МО-лозиве содержится в 4-6 раз больше витамина.
Зависимость содержания витамина Bj2 в молоке от стадии лактации подтверждается Кругловой (I960), проводившей исследование этого витамина в молоке коров. Согласно ее данным, молозиво в 5-6 раз богаче витамином Bjg.
вагановский (1957) также указывает, что содержание витамина Bj« зависит от физиологического состояния животного организма, и наиболее богато этим витамином молозиво, особенно пер вый удой после отела.
С данными Куреевой (1959) о количественном содержании в кобыльем молоке витамина Bjg совершенно не согласуются результаты исследований Пулатова и Ермишиной (1961). По сообщению этих авторов в кобыльем молоке содержится всего от 0,3 до 0,21мкг/л витамина Bj» при среднем содержании в 0,12«кг/л,
15.
что в 20 раз меньше среднего содержания по исследованиям Ку-реевой (1959).
Согласно данным Шилова и Яковлева (I960), кобылье молоко содержит еще меньше витамина Bj2 - 0,02 мкг/л.
Такие различия в содержании витамина В12, на наш взгляд, нельзя объяснить только климато-географическими условиями, временем года и характером кормления кобыл, как это делают Пулатов и Ермишина (1961), отмечая, что среднее содержание витамина В12 по их исследованиям в б раз превышает данные Шилова и Яковлева (I960). Мы считаем, что такие колебания в содержании витамина Bj2 следует отнести прежде всего за счет различных методик, которыми пользовались авторы данных исследований при определении витамина Bj2.
Таким образом, литературные данные о водорастворимых витаминах в кобыльем молоке немногочисленны и в ряде случаев противоречивы .
Сообщения о содержании витаминов в кобыльем молоке касаются в основном жирорастворимых витаминов и аскорбиновой кислоты и очень ограничены по витаминам группы В.
По имеющимся данным составлена сравнительная характеристика витаминного состава кобыльего и коровьего молока, представленная в таблице I.
Іак следует из литературных данных, приведенных в таблице I, кобылье молоко не уступает коровьему по содержанию жирорастворимых витаминов (А и Е) и значительно беднее водорастворимыми (за исключением аскорбиновой кислоты,по содержанию которой превосходит коровье в среднем в 10 раз , и тиамина, количество которого примерно одно и тоже).
16.
Таблица I
Содержание витаминов в кобыльем и коровьем молоке
кобылье
по данным
содержа-! ниє ви- ! тамина і
?
о л о к о
коровье
содержащие ви-?тамина
по данным
Тиамин Рибофлавин Витамин Bjg
Никотиновая кислота
Аскорбиновая кислота
Витамин А
я я
1000-2000 3,7 -4,4
мкг/л IOO-500 Беховой,1958 200-700 Давидова,1956
Кругловой, I960
0,4-2,3 Куреевой, 1959
0,03-0,21 Пулатова, 1961
Давидова, 1956
300-580 Берлина, 1947
580-720 Давидова, 1956
Хмелика, 1953
Берлина, 1934
Берлина, 1953
Красновой, I960
Давидова, 1956
мг/л 96-136 290
Давидова, 1956
мкг/л 125 ЭОО
Витамин Е
680-1000 Давидова, 1956
Давидова, 1956
Вместе с тем, водорастворимые витамины представляют интерес с точки зрения их биологического синтеза микрофлорой закваски, что может иметь место при выработке кумыса. В литературе же почти отсутствуют данные о содержании витаминов в кумысе
17. Витамины в кумысе
Имеющиеся в литературе сообщения о характере изменения витаминного состава молока при выработке кисломолочных продуктов, касаются, в основном, простокваши, ацидофилина, кефира и сметаны, т.е. продуктов из коровьего молока.
Сведения же об изменении содержания витаминов в кобыльем молоке при переработке его на кумыс очень ограничены. Можно указать на исследования в кумысе аскорбиновой кислоты (Литвинова, 1931, 1933; Зюзин, I94D), витамина А, тиамина, рибофлавина, никотиновой кислоты (Берлин, 1953).
Результаты, полученные различными авторами, в ряде случаев противоречивы.
Так, данные Берлина (1938) об уменьшении содержания витамина Bj2 при выработке кумыса не согласуются с результатами исследований Пулатова и Ермишиной, которые сообщают, что в процессе приготовления кумыса содержание этого витамина резко (в 5-6 раз) возрастает, достигая в среднем 0,63 мкг/л против 0,12 мкг/л в свежем молоке.
На основании исследований Берлина (1953) по кобыльему молоку и Давидова, Гулько и Ермаковой (1956) по коровьему молоку нами составлена сравнительная характеристика изменения витаминов в кобыльем и коровьем молоке при переработке их в кисломолочные продукты (таблица 2),
Из даннмх,приведеиных в таблице 2 , следует, что характер изменения отдельных витаминов в кобыльем и коровьем молоке различный.
Согласно сообщению Берлина (1953), кумыс содержит меньше витамина А, тиамина, несколько больше рибофлавина и почти в 2
18.
Таблица 2
Изменение витаминного состава молока при выработке кисломолочных продуктов
Из коровьего молока
I.Исходное молоко
2, Кумыс
125 100 291 100 261 100 78 64. 194 67 275 105
раза богаче никотиновой кислотой, чем исходное молоко.
По исследованиям Давидова, Гулько и Ермаковой (1956) кисломолочные продукты из коровьего молока, напротив, содержат витамина А и тиамина больше, а никотиновой кислоты - значительно меньше, чем исходное молоко.
Витамина А в кумысе почти в 2 раза меньше, чем в молоке, а кисломолочные продукты из коровьего молока в процессе своей выработки несколько обогащаются этим витамином. В простокваше увеличение витамина А составляет 10%, в ацидофилине - 13%, в кефире - 33%.
19.
Содержание тиамина при выработке кумыса снижается. В процессе же выработки кисломолочных продуктов из коровьего молока содержание тиамина по отношению к исходному сырью возрастает в простокваше на 21%, ацидофилине - на 28%, в кефире -на 11%. На основании полученных результатов об увеличении в этих кисломолочных продуктах тиамина авторы делают предположение, что молочнокислые бактерии и дрожжи, принимающие участие при выработке этих продуктов, обладают способноотьисинтезировать тиамин. При выработке кисломолочных продуктов из коровьего молока содержание рибофлавина практически не изменяется: увеличение составляет по кефиру 4%, ацидофилину - 7%, а в простокваше отмечено незначительное снижение - на 4%. При изготовлении кумыса также не происходит заметного изменения содержания рибофлавина.
Прямо противоположные результаты получены по никотиновой кислоте, содержание которой в кисломолочных продуктах из коровьего молока значительно ниже, чем в исходном коровьем молоке. Наибольшие потери витамина отмечены при изготовлении кефира - 73%, далее ацидофилина - 34% и меньше всего при изготовлении простокваши - 27%. На основании этих результатов авторы делают предположение, что микроорганизмы заквасок этих кисломолочных продуктов используют при своем развитии никотиновую кислоту, уменьшая тем самым ее содержание в сквашенном молоке. Авторы предполагают также, что, поскольку в кефире, микрофлора которого включает кроме молочнокислых бактерий, дрожжи, отмечены наибольшие потери никотиновой кислоты, то дрожжи наибшлее активно потребляют этот витамин при своем развитии в молоке. Кумыс же содержит никотиновой кислоты напротив в 2-3,5 раза больше, чем исходное кобылье молоко, что можно объяснить
20.
только синтезом этого витамина микрофлорой кумысной закваски, в микрофлору которой входят молочнокислые бактерии и дрожжи. Мы считаем, что разнохарактерность изменения содержания никотиновой кислоты при выработке кисломолочных продуктов из коровьего и кобыльего молока,в закваску которых входят примерно одни и те же виды микроорганизмов, обусловлена различными условиями культивирования последних. Кобылье молоко значительно беднее коровьего по содержанию никотиновой кислоты, уступая ему в 7-13 раз. Это обстоятельство может быть определяющим моментом в формировании физиологических потребностей микроорганизмов в витаминах, йерусалмский (1947) подчеркивал, что способность микроорганизмов к биосинтезу витаминов зависит от количества последних в среде и чем беднее среда, тем выше эта способность. В данном случае кобылье молоко, как среда, значительно обедненная никотиновой кислотой, по-видимому стимулирует биосинтез данного витамина микрофлорой закваски, вследствие чего и происходит обогащение кумыса никотиновой кислотой.
Таким образом, имеющиеся немногочисленные сведения об изменении содержания витаминов в кобыльем молоке при переработке его на кумыс, свидетельствуют о том, что готовый продукт содержит меньше витамина А, аскорбиновой кислоты и тиамина, больше никотиновой кислоты, а количество рибофлавина практически не изменяется.
Сообщения отдельных авторов об изменении содержания витамина Bj2 не согласуются между собой.
Сведений о содержании в кумысе других витаминов нами обнаружено не было ни в отечественной, ни в зарубежной литературе. На основании обзора работ, посвященных изучению витаминов в кобыльем молоке и кумысе следует сказать, что содержание
a.
витаминов в молоке изучено недостаточно, а вопрос об изменении витаминного состава молока при переработке на кумыс почти совсем не освещен в литературе.
Водорастворимые витамины представляют интерес с точки зрения возможного биологического синтеза их микрофлорой кумысной закваски. При этом следует иметь в виду, что вопрос о содержании в кобыльем молоке и кумысе водорастворимых витаминов имеет практическое значение, поскольку кумыс является лечебно-диетическим продуктом, применяемым при ряде заболеваний, сопровождающихся нарушением обмена со стороны водорастворимых витаминов.
3. ПОТРЕБНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ В ВИТАМИНАХ И ВОЗМОЖНОСТЬ ОБОГАЩЕНИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ВИТАМИНАМИ БИОЛОГИЧЕСКИМ ПУТЕМ
Согласно литературным данным у микроорганизмов не обнаруживается потребность в жирорастворимых витаминах и в аскорбиновой кислоте (Иерусалимский, 1949). Водорастворимые витамины группы В, напротив, необходимы микроорганизмам и используются ими для построения ферментов, катализирующих биохимические процессы в клетках.
Отсутствие в питательной среде отдельных витаминов вызывает растройство обмена веществ, проявляющееся в первую очередь в прекращении или замедлении роста культуры.
Отечественными учеными - Мейселем (1941) и Одинцовой (1941) на дрожжах и Рудаковым (1936) на молочнокислых бактериях было доказано, что витамины влияют не только на рост микроорганизмов, но также и на их строение и общую жизнеспособность.
22.
Потребности микроорганизмов в витаминах
Дрожжи. Потребности микроорганизмов в витаминах начали изучаться с потребностей дрожжей в ростовых веществах. Витаминология обязана микробиологии открытием таких витаминов, как биотин и пантотеновая кислота, впервые выявленных как факторы роста дрожжевых клеток и лишь впоследствии установленных как витамины для животных.
Начало изучению потребностей дрожжей в витаминах положил
wiidiers (1901), установивший, что дрожжи при малом количестве посевного материала не растут на простых синтетических средах и начинают расти при добавлении в среду дрожжевого экстракта.
Активное вещество, содержащееся в дрожжах, было названо автором "биос". Состав "биоса" оказался расшифрованным только через 40 лет, когда было установлено, чтов,,биосп входят наряду с аминокислотами и известными витаминами (тиамином, пиридокси-ном и никотиновой кислотой) впервые открытые витамины - биотин и пантотеновая кислота.
В дальнейшем было проведено значительное число работ по изучению витаминных потребностей дрожжевых организмов. Среди
НИХ ПреДСТавЛЯЮТ Интерес Исследования Burkholder, McVeigh а.
Mayer (1944), установивших, что большинство изучаемых видов (86 из ПО) нуждались в одном или нескольких витаминах. В частности, биотин необходим был 78 видам, тиамин - 33, панто теновая кислота - 30, инозит - 15, никотиновая кислота - 13 и пиридокеин - 13.
Согласно более поздним исследовашпиг (Швйсель, 1950), дрожжевые и близкие к ним организмы чаще всего нуждаются в по-
23,
лучении извне трех витаминов: биотина, тиамина и пантотеновой кислоты. При этом установлено, что в цельной молекуле пантотеновой кислоты из дрожжевых организмов нуждаются только
Saccharomycodee lidwigil Hanseniaspora Melligei^
остальные же довольствуются частью молекулы этого витамина -(З-аланином. В отношении пантотеновой кислоты Одинцовой (1959) выяснена некоторая специфичность, выражающаяся в тон^что в этом витамине нуждаются в основном культурные дрожжи с хорошими бродильными способностями. У небродящих или слабо бродящих почкующихся дрожжей потребность в цельной молекуле пантотеновой кислоты не обнаруживается.
В этом проявляется тесная зависимость потребностей микроорганизмов в витаминах от состава среды их естественного обитания. Если среда богата витаминами, то приспособленные к такой среде микроорганизмы обычно требуют витамины в готовом виде» В ранних исследованиях потребностей дрожжевых организмов в витаминах не было обнаружено форм, которым необходима была бы фолиевая кислота. Позднее (Иейсель, 1950) найдены розовые дрожжеподобные микроорганизмы, нуждающиеся в этом витамине.
До настоящего времени не выявлено форм дрожжей, испытывающих потребности в рибофлавине."^
Таким образом, потребности дрожжей в витаминах крайне разнообразны, но у подавляющего большинства видов удовлетворяются в основном за счет шести витаминов: инозита, пантотеновой кислоты, никотиновой кислоты, тиамина, биотина и пнридок-сина.
Дальнейшие исследования потребностей этих микроорганизмов в витаминах привели к установлению того факта, что дрожжи,
24.
не требующие наличия каких-либо витаминов во внешней среде, способны покрывать потребности в этих витаминах за счет биосинтеза их своими клетками.
В последующем было установлено, что при длительном культивировании дрожжей на полноценных питательных средах, содержащих различные витамины в достаточном количестве, дрожжи, даже способные к синтезу витаминов, утрачивают эту способность и приспосабливаются к непосредственному потреблению витаминов из внешней среды. Напротив, у дрожжей со слабо развитыми синтетическими способностями вследствие обитания на полноценных средах, удавалось развить эти способности путем культивирования на средах с постепенно убывающими количествами витаминов (Меиеель, 1950).
Последнее обстоятельство имеет первостепенное значение при биологическом обогащении дрожжей витаминами.
Молочнокислые бактерии. В процессе своего эволюционного развития эта группа микроорганизмов приспособилась к обитанию в богатой органическими соединениями среде - молоке, вследствие чего потребности молочнокислых бактерий в витаминах многообразны.
Snell, Tatum, Peterson (1937), изучая пищевые потребности молочнокислых бактерий, доказали, что большинство форм этих микроорганизмов нуждаются в биотине, пантотеновой и никотиновой кислотах. Непомнящая и Тевилевич (1955) установили, что производственные расы streptococeus lactis требуют для своего развития рибофлавин, пантотеновую и никотиновую кислоты. Два последние витамина (пантотеновая и никотиновая КИСЛОТЫ) необходимы также ДЛЯ развития Thermolacterium delbrucfcii и Streptococcus diacetilaetds (Overman,1935),
25.
Thermobacterium acidophilum кроме ПЭНТОТеновОЙ И
никотиновой кислот, требуют рибофлавин, пиридоксин и фолиевую
КИСЛОТу ( Levtrup, Roos, 1957 ).
До сих пор известно лишь незначительное число форм, которым необходим тиамин. Среди них из интересующих нас микроорганизмов Следует ОТМетИТЬ МНОГИе ШТаММЫ Str. lactis ( Niven,
1944). Большинство молочнокислых палочек в этом витамине не нуждается.
В рибофлавине, напротив, нуждается большое число молочно
кислых бактерий. Среди НИХ Lactobacterium acidophilum, bacto-
bacterium bulgaricum, bactobacterium delbruiciiii, Lactobacte
rium heiveticum (Снелл, 1954), а из стрептококков-
бОЛЬШОв ЧИСЛО ЩТаММОВ Str. cremoris. Str. lactis., Str. Thermophilus (Pereraon, 1945).
Пантотеновая кислота и биотин принадлежат к числу витаминов, совершенно необходимых для развития молочнокислых бактерий. К этому заключению пришло большое число исследователей на основании длительного изучения пищевых потребностей молочнокислых
бактерий* ( Johnson, 1945; Miven, Sherman, 1944 І ФйЛЛИ-ПОВ, 1962; Orla-iensen a. oth.,1936; Snfill, Strong d. Peterson, 1937, 1938, 1939).
В фолиевой кислоте, по данным Sneii (1945) нуждаются только некоторые виды молочнокислых палочек, в том числе многие
ШТаММЫ Lactob. casei t НвКОТОрыв ШТаММЫ Lactob. delbMiecku,
Среди стрептококковых форм str. faecaiis не может развиваться без фолиевой кислоты, a str. lactisB этом витамине не нуждается ( Нітеп, 1944 )
Относительно потребностей молочнокислых бактерий в витамине Bj2 следует сказать, что в литературе этот вопрос еще не-
26.
ДОСТаТОЧНО ПОЛНО Освещен, Так, В работах Kashket, Kaufman а. Beck (I9B2)ИМеЮТСЯ Сведения, О ТОМ, ЧТО ЦеЛЬНЫе КЛеТКИ Lactob. delbrucfcfi и Lactob. acidophylura НЄ СВЯЗЫВ8ЮТ витамин
Bj2 и не используют его в качестве ростового фактора. У бесклеточных же экстрактов Lactob. deibruicku появлялась способ-ность связывать витамин %2.
Способность микроорганизмов к биосинтезу витаминов
Витамины группы В в природных условиях синтезируются в основном микроорганизмами и отчасти высшими растениями. Животные не способны к синтезу витаминов этой группы и обеспечивают свои потребности в них за счет поступления" их с кормом, а также за счет биосинтеза этих витаминов кишечной микрофлорой.
В клетках микроорганизмов могут накапливаться витамины, как воспринимаемые из внешней среды, так и синтезируемые самими микроорганизмами. Синтез и накопление витаминов в клетках микроорганизмов достигает в ряде случаев больших размеров. Так, например, почвенная микрофлора может вырабатывать за год сотни граммов и даже килограммы витаминов группы В на гектар. (Ией-сель, 1950). Согласно данным Lanen и Tanner (1948),дрожжевая, хлебопекарная и бродильная промышленность, а также производство квашенных и кисломолочных продуктов вырабатывают за счет микроорганизмов ежегодно сотни и тысячи килограммов витаминов.
Биотин принадлежит к очень трудно синтезируемым витаминам. Синтез его в основном осуществляют растения и некоторые пявиени (Филлиюв, 1962). Дрожжи способны синтезировать биотин из детио-бИОТИНЭ ( Dittmer a. oth., 1944 )
27.
Фолиевая кислота синтезируется растениями и большинством
ВИДОВ бактерий: Aerobacter aerogenes, Peeudomonas fluorescein,
Proteus vulgaris , а также дрожжа-
ми и плесенями.
Рибофлавин синтезируется растительными клетками и большинством микроорганизмов. Согласно исследованиям Knight (1945), в получении рибофлавина извне нуждаются только некоторые виды молочнокислых и пропионовокислых бактерий,
К активному СИНТезу рибофлавина СПОСОбЦЫ Clostridium acetobutylicum и Mycobacter smegmatis ( Молгард, 1957), Способность дрожжей к синтезу этого витамина выявлена Rogosa (1943). Мейселем (1950) установлено, что в аэробных условиях дрожжи активнее синтезируют рибофлавин, чем в анаэробных.
Тиамин синтезируется высшими растениями и многими микроорганизмами, как бактериями, так и дрожжами. По данным Маевского (1937) среди бактерий наиболее активными синтетиками является Aiotobacter.
Как установлено Мейселем (1943) размер синтеза тиамина дрожжами зависит от условий их культивирования. В противоположность рибофлавину, синтез которого интенсивнее протекает в аэробных условиях, синтез тиамина в анаэробных условиях в два раза выше, чем в аэробных.
Дрожжи способны синтезировать одну часть молекулы витамина и при наличии второй ее части присоединять к последней синтезированную половину, образуя цельную молекулу витамина. Это было показано Мейселем (І94І, 1945) на примере синтеза тиамина при наличии в среде только тиазоловой части этого витамина. В этом случае дрожжи сами синтезируют пиримидиновую часть
28.
молекулы и присоединяют ее к тиазоловой части, образуя цельную молекулу тиамина,
Пантотеновая кислота синтезируется как высшими растениями, так и микроорганизмами. Необходимо отметить, что отдельные виды микроорганизмов по-разному удовлетворяют свои потребности в нантотеновой кислоте. Если для молочнокислых бактерий требуется цельная молекула этого витамина, то потребности дрожжей может удовлетворять часть молекулы пантотеновой кислоты - |3-ала-нин, а потребности уксуснокислых бактерий - другая часть - дио-ксидиметилмасляная кислота. В двух последних случаях цельная молекула пантотеновой кислоты образуется на основе синтеза недостающей части и присоединения ее к имеющейся в среде части.
Биологический синтез пантотеновой кислоты был впервые экспериментально осуществлен Wieland и loller (1941) на основе конденсации дрожжами (J -аланина и диоксидиметилмас-ляной кислоты в цельную молекулу витамина.
Вслед за этим исследованием, доказавшим возможность биосинтеза пантотеновой кислоты дрожжами из (3 -аланина и диокси-
ДИМеТИЛМасЛЯНОЙ КИСЛОТЫ, Hielsen И Hartelius (1945) ус-
тановили, что некоторые микроорганизмы способны осуществлять синтез этого витамина из части молекулы, а именно - из -аланина при наличии его в среде.
Мейселем, Помощниковой и Трофимовой (1949) доказана возможность биосинтеза пантотеновой кислоты дрожжевыми организмами Endomyces magnosii, Torulopsis utilia, Sporobolomycee
roseue и другими из (3-аланина и более простых веществ - фталил- (-аланина. В этом случае р-аланин и фталии - fb -аланин выступают как предшественники пантотеновой кислоты.
29.
Витамин Bj2 является единственным витамином, синтез которого осуществляется исключительно микроорганизмами. Из микроорганизмов прежде всего следует отметить бактерии и актино-мицеты, а при снабжении животного организма витамином Bj2 первостепенную роль играет микрофлора желудочно-кишечного тракта.
Многочисленными работами уетаювлено, что наиболее активными продуцентами витамина iSj^ являются актиномицеты (Шапошников и др., 1963; Гаркавенко и Ковальчук, 1962; Сурикова и Попова, 1957); пропионовокислые бактерии (Голышева, 1957; Про-някова, I960; Букин и Мантрова, 1961;- Воробьева, 1961; Утен-кова и др., 1961; Неронова и др., 1962; Макаревич и др., 1957, 1958); Вас. megatherium (Ушакова, 1959); метанообразующие бактерии (Букин, 1961).
Из этих микроорганизмов актиномицеты, пропионовокислые и метанообразующие бактерии синтезируют как истинный витамин В12 (кобаламин), так и его многочисленные псевдоформы, вас. megathetium синтезирует только истинный витамин Bj2«
Обобщая литературные данные, касающиеся потребностей микроорганизмов в витаминах и их способности к синтезу последних, можно сказать следующее. Потребности микроорганизмов- в витаминах крайне разнообразны. Для большинства форм молочнокислых бактерий совершенно необходимыми витаминами являются пантоте-новая кислота, биотин и рибофлавин. Потребности в тиамине и фолиевой кислоте испытывают только некоторые виды молочнокислых бактерий.
К числу витаминов, удовлетворяющих потребности большинства видов дрожжей, относятся тиамин, биотин, пиридоксин, инозит и пантотеновая кислота. Дрожжей, испытывающих потребность в рибофлавине, не обнаружено.
зо.
Некоторые виды микроорганизмов, не требующие наличия витаминов во внешней среде, способны удовлетворять свои потребности в этих витаминах за счет синтеза их своими клетками. На этом основано промышленное производство некоторых витаминов. Например, витамин Bj2 получают при ферментации актиномицетов
Actinomyces globisporus Streptomycini И Actinomyces
aurofaciene . На основе биосинтеза тиамина дрожжами разработан способ обогащения дрожжей этим витамином.
Возможность обогащения кисломолочных продуктов
биологическим путем
Одной из основных проблем науки о питании является проблема повышения содержания витаминов в пище. Витаминизация пищи с помощью внесения в нее синтетических препаратов витаминов является верным, но не единственным путем повышения питательной ценности продуктов.
Как установлено работами ряда исследователей, продукты питания можно обогащать витаминами биологическим путем, за счет изс синтеза микроорганизмами.
Риттер (1951) установил, что поверхностные слои мягких сыров содержат значительно болые биотина, чем внутренние. Культивируя микроорганизмы поверхностных слоев на средах, лишенных биотина, автором была доказана способность этих микроорганизмов к образованию биотина, причем в значительных количествах.
Способность дрожжей к синтезу тиамина изучалась Аскало-новым (1958). Им исследовано 30 культур, из которых 15 штаммов принадлежало к винным, 10 - к пивным, 3- к спиртовым дрожжам и I культуры были выделены из кислого молока. Автор установил,что все изучаемые культуры синтезировали тиамин, но в разных коли-
Si.
чествах. Для приготовления творога были отобраны две наиболее активные к синтезу тиамина расы. С помощью этих культур содержание тиамина в твороге удалось повысить до 350-800 мкг/100 г против 50 мкг в обычном твороге. При использовании менее активных рас дрожжей творог содержал тиамина в пределах ІьО мкг/ЇООг.
Yanicki И Pa'welkievjbez (1955) ВЫЯВИЛИ СПОСОбНОСТЬ
пропионовокислых бактерий к синтезу витамина Bj2.
Согласно исследованиям Рыкшиной (I960), пропионовокислые бактерии при развитии в молоке способны синтезировать витамин Bj2 в количестве 100-200 мкг/л. Подсев пропионовокислых бактерий в количестве 5% при выработке кефира повышал содержание в нем витамина В12 в 5-7 раз по сравнению с исходным молоком без ущерба вкусовых качеств продукта. Творог, выработанный на закваске с пропионовокислыми бактериями, содержал 55,2-56,5 мкг/кг витамина Bj2, что в 5 раз превышает содержание этого витамина в обычном твороге.
В результате исследований, проводившихся работниками кафедры молочного дела сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева совместно с микробиологической лабораторией Всесоюзного научно-исследовательского института молочной промышленности доказана возможность обогащения кисломолочных продуктов витамином Bj2 путем применения закваски с пропионовокислыми бактериями (Богданов, Давидов и др., I960). На опытной закваске получили творог, содержащий 25 мкг витамина Bj2 в I кг продукта против 5-14 мкг/кг в обычном твороге. На содержание в твороге тиамина и рибофлавина пропионовокислые бактерии не оказали существенного влияния, несколько повысив их количество.
Дальнейшими исследованиями было установлено, что с помощью пропионовокислых бактерий и предшественника витамина Bj2 (5»6-
32.
диметилбензимидазола) можно повысить содержание этого витамина в твороге до 130 мкг/кг, что в II раз выше, чем в обычном твороге (Круглова, Бубнова, 1962).
В литературе нет единого мнения по вопросу синтеза витаминов молочнокислыми бактериями. Одни исследователи утверждают, что молочнокислые бактерии в процессе своей жизнедеятельности в молоке способны синтезировать витамины, обогащая тем самым кисломолочные продукты. Работами других исследователей доказывается, что продукты, приготовленные на чистых культурах молочнокислых бактерий, содержат меньше витаминов, чем исходное молоко.
Так, согласно исследованиям ^амбудрипад и др. (1958) в индийском кисломолочном продукте дахи, микрофлору которого составляют Srr. lactis И Str. Thermophilus * содержание фодиевой кислоты повышается в 60 раз по сравнению с исходным молоком.
Палладиной и Аношкиной (1958) установлено, что молочнокислая палочка, выделенная из кубанской ряженки, способна синтезировать витамин С.
Способность к биосинтезу тиамина многими штаммами
Lactobacillus bifidus Отмечена Shimomura /1956/.
Наряду с этими исследованиями, утверждающими способность некоторых культур молочнокислых бактерий к синтезу витаминов, в литературе имеются сообщения противоположного характера.
Групной исследователей ( Brochu a. oth.,1953 ) изучалась способность молочнокислых бактерий к синтезу тиамина, рибофлавина, пантотеновой и никотиновой кислот. Изучению были
подвергнуты термофильные расы Lactob. bulgarcum, Lactob. acidophilum, Str. Thermophilus, Thermobact. yeghourty,
мезофильные расы ( Str. paracitrovorus, Str. cremosis, Str.
33.
lactie ) и неидентифицированные бактерии, выделенные из йогурта и кефира.
Как установлено этой работой, все исследуемые расы при своем развитии в молоке не синтезировали витамины, а напротив, некоторые из них снижали содержание тиамина, рибофлавина, пан-тотеновой и никотиновой кислот в сквашенном молоке. Увеличение же содержания пантотеновой и никотиновой кислот в кефире было обусловлено синтезом этих витаминов дрожжами, а не молочнокислыми бактериями.
К противоположному выводу пришли Палладина, Кадыков и Аношкина (1957,1958), утверждающие, что среди молочнокислых бактерий встречаются штаммы, синтезирующие при развитии в молоке тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту и витамин Bj2» На основании своих исследований Палладиной с сотрудниками были разработаны специальные витаминосинтезирующие закваски (закваски Всесоюзного научно-исследовательского института жиров)*
Данецкой и Лебедевой (1952) изучалась возможность обогащения витаминами группы В диетических кисломолочных продуктов с помощью этих заквасок. При этом исследователями установлено, что количество рибофлавина в кисломолочных продуктах, полученных на витаминосинтезирующих заквасках, в 4-5 раз превышало содержание этого витамина в обычном ацидофилине и кефире.
Волочковой, Мироновой, Егорову и Березовской (1953), применяя молочнокислые бактерии Палладиной, удалось достичь содержания в готовых кисломолочных продуктах рибофлавина до 6000 мкг/л, тиамина - до 2000 мкг/л.
Однако, Мелузовой, Новотельновой и Яковлевым (1958) было установлено, что витаминосинтезирующая закваска Всесоюз-
34.
ного научно-исследовательского института жиров представляет собой прочный симбиоз молочнокислых и уксуснокислых бактерий. Биосинтез рибофлавина, наблюдаемый при применении этих заквасок, осуществляется уксуснокислыми бактериями, а не молочнокислыми.
Среди исследователей нет единого мнения и по вопросу синтеза молочнокислыми бактериями витамина В12.
Так, например, сообщение Емануилова и Начева (1957) свидетельствует о том, что микрофлора болгарской простокваш
( Lactob. bulgaricum И Str. Thermophilus ) ЯВЛЯЄТСЯ
потребителем витамина Bj2» ь силу чего содержание этого витамина в готовом продукте ниже, чем в исходном молоке.
Результаты исследований Спинка, Мюллер, Лаутнер (1955) говорят, напротив, об увеличении содержания витамина Bj2 при
выработке ацИДОфИДЬНОГО МОЛОка на ЧИСТЫХ культурах Lactobacillus acidophilus ДО 35 МКГ/л.
В работе Іульк и Калабузовой (1958) также упоминается о
синтезе витамина В Культурой Lactobacillus acidophilus.
Далладина с сотрудниками (195?,1958), изучавшая синтез витамина Bj2 ацидофильной микрофлорой, установила, что содержание витамина Вт2 в сквашенном молоке повышается в 2-3 раза. Более того, среди молочнокислых бактерий обнаружены особые кис-лотолюбивые формы, накапливающие в молоке до 500 мкг/л витамина Втр»
Лагановским (1957) проверялось содержание витамина Bj2 в кисломолочных продуктах (кефире, ацидофильном молоке и простокваше). Продукты оказались беднее чем исходное молоко витамином. В дальнейшем Іагановский (1958) проверил 27 штаммов мо-
35.
лочнокислых бактерий на способность к биосинтезу витамина Вт2 и пришел к выводу, что ни один из 27 изученных штаммов не изменял содержание этого витамина в сквашенном молоке. Используя же закваски Палладиной Лагановскому удалось увеличить содержание витамина В^2 в сквашенном молоке в 3-4 раза, особенно при добавлении к молоку СоС12 и в меньшей степени при добавлении 5,6-диметилбензимидазола.
В то же время Рыкшина (I960) установила, что культуры, входящие в состав витаминосинтезирующих заквасок, представляют собой не чистые расы молочнокислых бактерий, а смесь молочнокислых и уксуснокислых бактерий, подтвердив этим выводы Мелу-зовой, Новотельновой и Яковлева (1958) о смешанном составе этих заквасок. Биосинтез витамина В12 при сквашивании молока этими культурами осуществляется не молочнокислыми, а уксуснокислыми бактериями. Длительное культивирование смешанных заквасок в молоке приводит к значительному снижению и даже к полной потере способности культур синтезировать витамин В12.
С целью сохранения способности уксуснокислых бактерий к синтезу витамина Bj2 Рыкшна рекомендует культивировать их отдельно в минеральной среде с молочной кислотой. С помощью этих бактерий автору удалось повысить содержание витамина Bj2 в молочной сыворотке до 200 мкг/л.
Исходя из обзора работ, касающихся вопроса повышения содержания витаминов в кисломолочных продуктах биологическим путем, можно сказать следующее. В настоящее время найдены формы молочнокислых бактерий и дрожжей, с помощью которых достигается обогащение кисломолочных продуктов некоторыми витаминами. Так, содержание витамина Bj2 в твороге и кефире повышается путем введения в закваску пропионовокислых бактерий; содержание
36. витамина Bj2 в молочной сыворотке - с помощью уксуснокислых бактерий; содержание тиамина в твороге - с помощью дрожжей. Вопрос использования молочнокислых бактерий для обогащения кисломолочных продуктов витамином Bj остается пока открытым.
На основании обзора литературы по вопросам состава микрофлоры кумыса, содержания в нем витаминов и возможности биологического синтеза витаминов микроорганизмами надо сказать следующее.
Витаминный состав кобыльего молока и кумыса изучен крайне недостаточно. Вместе с тем, кумыс применяется в качестве дополнительного лечебного средства одновременно с антибактериальными препаратами, нарушающими витаминный обмен в организме. Поэтому необходимы более глубокие знания витаминного состава кумыса и возможности улучшения этого состава.
Микрофлора кумыса представляет интерес с точки зрения изучения ее способностей к синтезу водорастворимых витаминов и выяснения возможностей обогащения кумыса некоторыми витаминами.
Для решения этих задач необходимо уточнить видовой состав микрофлоры кумыса на естественных заквасках, в частности, присутствие уксуснокислых" бактерий, возможных синтетиков витамина В12; изучить изменение содержания отдельных витаминов при переработке молока на кумыс; изучить витаминные потребности отдельных видов микроорганизмов, входящих в микрофлору кумыса.
Исходя из поставленных задач нами проводились исследования по теме "Влияние микрофлоры на содержание в кумысе витаминов группы В1'.
з?.
