"МИС-РТ" - 2005. Сборник № 37-5. |
Технология сохранения жидких концентратов бифидобактерий и лактобацилл на основе стабилизированной активированной низкоминерализованной воды в метастабильном состоянии
Автором изобретения, заместителем генерального директора по научной работе компании «Редокс Технологии», Дворниковым Владимиром Мироновичем, разработана технология, позволяющая:
Получение вышеуказанных результатов стало возможным благодаря использованию в процессе культивирования жидких концентратов бифидобактерий и лактобацилл низкоминерализованного стабилизированного активированного водного раствора в метастабильном состоянии с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (патент РФ No 2234945). Указанная технология позволяет производителю жидких пробиотиков значительно сократить расходы на производство и хранение готовой продукции, расширить рынок её сбыта. Ключевые слова: окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), метастабильное состояние, стабилизация ОВП, стабилизация редокс потенциала, жидкие пробиотики, бифидобактерии, лактобациллы, культивирование бифидобактерий, увеличение срока хранения жидкой формы пробиотиков Статья имеет информационный характер и предназначена в первую очередь для потенциальных Лицензиатов и Инвесторов. Общепризнанна роль, которую играют в поддержании здоровья человека бифидобактерии. Этот вопрос освещен во многих литературных источниках (см., например, [1, 2]). Поэтому перечислим лишь вкратце те положительные воздействия, которые оказывают бифидобактерии (пробиотики) на организм "хозяина". Итак, жизнедеятельность бифидобактерии: тормозит рост раковых клеток кишечника; подавляет активность гнилостных и патогенных бактерий; стимулирует продуцирование витаминов; активизирует иммунные процессы; обеспечивает защиту от кишечной инфекции; активизирует кишечные функции. участвует в усвоении питательных веществ, витаминов и микроэлементов. Важно отметить, что эти положительные воздействия на организм являются результатом метаболической деятельности бифидофлоры толстого кишечника, точнее, действием конечных продуктов метаболизма конститутивных и индуцирующих ферментов: гликозидазы, уреазы, декарбоксилазы, азоредуктазы, нитроредуктазы и др. Фактически кишечная микрофлора имеет более высокую ферментативную активность, чем печень, и поэтому она иногда рассматривается как своего рода анаэробный орган "хозяина", его "вторая печень". С течением жизни микробный пул кишечника меняется и, как правило, не в пользу бифидобактерии, количество которых под воздействием ряда негативных факторов (антибиотики, экология, стрессы и пр.) постоянно сокращается и можно сказать, что в отсутствии специальных корректирующих мероприятий "вторая печень" со старением организма постепенно умирает. Важно отметить отсутствие фатальной зависимости состояния бифидофлоры от физического возраста организма. Более того, в многочисленных исследованиях показана зависимость такой функциональной системы, какой является микробный пул кишечника, от внешних воздействий, как положительных, так и отрицательных. Сегодня при лечении и профилактике самых разных заболеваний все более широко используются пробиотики бактерийные сухие или жидкие препараты из живых микробных культур (бифидобактерий и лактобактерий), предназначенные для коррекции микрофлоры хозяина (т. е. человека или даже животных, для которых выпускаются свои препараты) и лечения ряда заболеваний. Бурное развитие исследований по разработке новых биопрепаратов и изучению механизма их лечебно-профилактического действия дает основания утверждать, что в XXI веке пробиотики в значительной степени потеснят на рынке традиционные и небезопасные для организма препараты, особенно те из них, которые применяются с профилактической целью. Достоинством сухих препаратах ("Бифиформ", "Линекс", "Бактисубтил" и др.) следует считать то, что бактерии находятся как бы в состоянии спячки. Поэтому они не так чувствительны к перепадам температурного режима, их проще хранить. Такие препараты можно брать с собой в поездку и не бояться, что они испортятся в дороге. Однако, в случае использования сухих бифидобактерийных препаратов или сухих бифидозаквасок прямого внесения, не всегда можно говорить о получении эффективного бифидопродукта питания, так как большинство штаммов бифидобактерии при сушке значительно изменяют свою активность, находясь в глубоком анабиозе и восстанавливают её только лишь после 35 делений после попадания в благоприятную для размножения среду. Часто такие бифидобактерии просто не успевают это сделать, попав, будучи сухими, в кишечник, и благополучно выносятся из него с фекалиями, не успев сделать свою полезную работу. Им требуется порядка 810 часов для перехода к активному физиологическому состоянию, однако к этому времени большая их часть уже может быть естественным образом элиминирована из кишечника. Для того, чтобы хоть какая-то часть бактерий закрепилась в кишечнике, их концентрация в сухих препаратах должна быть не менее чем 10 12-14 живых бактерий в 1 грамме сухого порошка. Столь высокую концентрацию живых бактерий получить в условиях распылительной сушки или лиофилизации практически невозможно, т. к. от 10 25 % популяций бактерий пробиотиков гибнет, а сохранившие жизнеспособность бактерии резко снижают свою пролиферативную активность, в результате чего основная доля бактерий пробиотиков при их назначении проходит через кишечник человека и животных транзитом, оказывая лишь минимальное лечебно-профилактическое действие и не проявляя способности к колонизации (заселению) данной экологической ниши. При более низкой концентрации живых бифидобактерий в сухом препарате эффекта от его применения практически не будет. Поэтому их эффективность выше у людей, страдающих запорами, у бактерий оказывается достаточно времени на обретение активности. И напротив, если речь идет о ребенке, особенно младшего возраста, или о животном (котёнок, щенок, телёнок, поросёнок) у которых скорость продвижения пищи по кишечнику в несколько раз выше, чем у взрослого человека или животного, или же о взрослом человеке или животном со склонностью к диарее, эффект может быть ниже именно из-за нехватки времени для "пробуждения" бактерий. Недостатком также следует считать высокую себестоимость производства сухих концентратов вследствие того, что оборудование для сушки (лиофилизации), располагающееся в технологической цепочке производства концентрата, настолько дорогостоящее, что далеко не каждое предприятие может позволить себе его закупить. В отличие от сухих, в жидких пробиотиках бактерии постоянно находятся в активном состоянии. Главное достоинство жидких пробиотиков заключается в том, что бактерии в них находятся в живой биологически активной форме. Свое благотворное воздействие они оказывают незамедлительно сразу после приема препарата, что выгодно отличает жидкие пробиотики от аналогичных сухих препаратов. Кроме живых бактерий жидкие пробиотики содержат продукты жизнедеятельности этих весьма полезных для организма человека биологически активных веществ: незаменимые аминокислоты, органические кислоты, витамины, интерфероностимулирующие и иммуномодулирующие вещества. Жидкие пробиотики благодаря своим поистине уникальным лечебным, профилактическим, общеукрепляющим действиям охватывают практически все области медицины. Длительная апробация в ведущих клиниках во многих регионах России показала высокую эффективность их применения в гастроэнтерологии, проктологии, акушерстве и гинекологии, педиатрии, хирургии и травматологии, фтизиатрии, дерматовенерологии, онкологии, в спортивной медицине, косметологии, в гидроколонотерапии и других областях. Можно также утверждать, что более надежным при изготовлении биопродуктов (бифидопродуктов) является использование в технологиях их изготовления жидких концентратов (заквасок) бифидобактерий, которые содержат действительно живые бифидобактерии. Одним из главных условий эффективности жидких концентратов бифидобактерий должна быть очень высокая концентрация живых бифидобактерий при выпуске не менее 1010 бифидобактерий в 1 мл., и не менее 109 бифидобактерий в конце 2-3-х месячного срока хранения концентрата, а также обязательное использование гидролизата молочного белка в концентрате и гидролизата дрожжей. Такие бифидоконцентраты именуются: "Активный жидкий концентрат бифидобактерий "- (ЖКБ) и "Активная жидкая закваска бифидобактерий " (для производителей бифидокефира и других кисломолочных продуктов). Из таких бифидоконцентратов получаются по настоящему эффективные бифидосодержащие кисломолочные продукты, а при непосредственном их применении в виде БАДа также получаются эффективные результаты при лечении дисбактериозов. Жидкие пробиотики одинаково полезны и безопасны и для взрослых, и для детей. Жидкие пробиотики намного дешевле сухих препаратов (по количеству содержащихся в них живых бактерий), что объясняется отлаженными технологиями культивирования и отсутствием стадии сушки. Жидкие пробиотики помогут победить уже возникший недуг, избежать излишнего применения антибиотиков, часто наносящих непоправимый вред организму, облегчат состояние при хронических заболеваниях. Неоценимую помощь они окажут и в деле профилактики многих тяжелых заболеваний, лечение которых может оказаться более дорогостоящим и длительным. Комплексное использование жидких пробиотиков дает возможность более результативно стабилизировать микрофлору кишечника, обмен веществ и укрепить иммунитет. В настоящее время на рынке БАД известны следующие жидкие пробиотики:
При этом срок 1,5 3 месяца при температуре + 4-6 о С соответствует идеальным условиям хранения и не удовлетворяет интересам производителя и потребителя. Между тем, хорошо известно, что бифидобактерии имеют ряд отличительных особенностей в энергетическом обмене, потребностях в ростовых факторах. Являясь анаэробами, они способны начать рост только в отсутствии кислорода и при достаточно низком окислительно восстановительном потенциале среды (Eh). В тонком отделе кишечника из-за низкого рН и достаточно высокого уровня кислорода возможен лишь скудный рост микроорганизмов. Уже в процессе формирования защитных биоплёнок происходит более стабильное расселение нормофлоры по специфическим для них локусам. Бифидобактерии как наиболее строгие анаэробы колонизируют наиболее близкую к эпителию зону, где всегда поддерживается отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (причём не только в толстой кишке, но и в других, более аэробных биотопах организма: в ротоглотке, влагалище, на кожных покровах). Лактобациллы, среди которых помимо облигатных анаэробов часто встречаются микроаэрофилы, колонизируют второй слой приэпителиальной зоны. При этом следует отметить, что очень часто и совершенно необоснованно лактобациллы относят к аэробному компоненту нормобиоценоза и рассматривают эту крайне важную для хозяина микрофлору как факультативную (сопутствующую). Большинство бактерий рода Lactobacillus являются облигатными анаэробами или микроаэрофилами и они могут противостоять лишь небольшим концентрациям кислорода (3). В результате проведенных промышленных исследований было обнаружено, что питательная среда культивирования бифидобактерий и лактобацилл, основу которой составляет низкоминерализованная стабилизированная активированная вода в метастабильном состоянии с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, позволяет: увеличить выход объёма биомассы бифидобактерий и лактобацилл более чем на 250 %; вдвое сократить время культивирования; увеличить срок хранения жидкой формы готовой продукции как при температуре +4-6 о С, так и при температуре + 30 о С не менее чем до 6 (шести) месяцев. значительно увеличить резистентность бифидобактерий и лактобацилл по отношению к кислотному барьеру желудочно-кишечного тракта. Выводы: хранение жидких концентратов пробиотиков в течение не менее 6 (шести) месяцев в интервале температур от + 4-6 оС до + 30 оС сопоставимо со временем и температурным режимом хранения сухих пробиотиков, что позволяет производителю значительно сократить расходы на хранение готовой продукции, расширить рынок её сбыта. Двойное сокращение сроков культивирования при одновременном увеличении объёма выхода биомассы в 2,5 раза позволяет производителю значительно сократить расходы на производство готовой продукции. Литература: 1. Chou К. М. Selection of bifidobacteria for use as dietary adjuncts in cultured dairy foods. M. S. Thesis, Jhe Onto state University, Onio (1995). 2. Lankaputhra W. E. V. & Shah H. P. Survival of Lactobacillus acedophilus and Bifidobacterium spp. in the presence of acid and bilesalts Cult. Dairy Prodi. 30 (3): 2(1995). 3. Квасников Е. И., Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования. М.: Наука, 1975. 389 с. |