ШТАММ Bifidobacterium longum, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИФИДОСОДЕРЖАЩЕЙ ПРОДУКЦИИ Российский патент 2011 года по МПК C12N1/20 A23C9/12 A23L1/29 A61K8/99 

Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской отраслям промышленности, в частности используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.

В связи с неблагоприятными экологическими условиями, стрессами, длительной антибактериальной, лучевой и химиотерапией, дисбиозами, возникающими вследствие перенесенных заболеваний, увеличивается количество людей, страдающих нарушениями нормальной микрофлоры организма. Для лечения и профилактики этих нарушений все большее внимание уделяется как препаратам, обладающим пробиотическим действием, так и пищевым продуктам, содержащим бифидобактерии.

В кишечнике человека, в основном, встречаются 5 видов бифидобактерий - B.bifidum, B.longum, B.adolescentis, B.breve и B.infantis. Из них с наибольшей частотой в биоценозе обнаруживаются виды B.bifidum и B.longum. Вид B.adolescentis чаще встречается у взрослых людей, а виды B.breve и B.infantis - преимущественно у детей грудного возраста.

Известны зарубежные моно- и комплексные препараты-эубиотики и кисломолочные продукты, включающие в свой состав бифидобактерии видов B.bifidum, B.longum, B.adolescentis, B.breve (патент 2336886, патент 2411008, Франция; патент 637297, Швейцария; патент 2134179, патент 2421066, ФРГ; патент 05227946, патент 0430642, Япония; патент 4645667, США, патент 6063935, Япония, патент 5922375, США, патент 5902743, США, патент 6746672, США, патент 6548057, США). У нас в стране для приготовления бактерийных препаратов, биологически активных добавок, продуктов лечебно-диетического питания применяют отечественные штаммы бифидобактерий видов B.bifidum 1,791,792; B.lonqum В379М, Я-2, Я-4; B.adolescentis МС-42, Г 7513; В. breve 79-119; B.infantis 79-43 (авторское свидетельство №343588, патент РФ 1347221, патент РФ 849779, патент РФ 2108383, патент РФ 2152993, патент 863639, патент РФ 2120991, патент РФ 2078814, патент РФ 2111248).

Качество лечебных продуктов и препаратов во многом обусловлено свойствами штамма-продуцента - его специфической активностью и технологичностью. Большой ассортимент биологически активных и технологичных штаммов бифидобактерий делает возможной разработку новых моно- и комплексных продуктов лечебного питания и бакпрепаратов, способных обеспечивать высокую колонизационную резистентность кишечника человека, восстановить его нормальную микрофлору и снизить заболеваемость различными кишечными инфекциями.

Задачей настоящего изобретения является получение штамма микроорганизмов вида В.longum ЗДВ-2 с высокой биологической активностью, устойчивостью к условиям внешней среды, обладающего стабилизирующим кислотообразованием во всем температурном диапазоне развития клеток, сквашивающего молоко и размножающегося на искусственных питательных средах различного состава.

Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека и депонирован в Государственной коллекции нормальной микрофлоры (ГКНМ) ФГУН МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского Роспотребнадзора под №228.

Заявляемый штамм может быть использован при производстве кисломолочной продукции, ферментированных пищевых продуктов, например: квас, пиво и т.п., неферментированных пищевых продуктов, например: соки, напитки и т.п., заквасок для приготовления кисломолочной продукции и биологически активных добавок к пище. Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 может использоваться также для производства гигиенических и косметических средств, например: кремов, лосьонов, салфеток, мыла, присыпок, тампонов, питательных масок, гелей, женских прокладок, косметического молочка, различных пудр и т.д.

Кроме того, штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 может быть использован при производстве бактериальных препаратов, в виде свечей, пероральных и других средств.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение штамма Bifidobacterium longum ЗДВ-2, который может быть использован в качестве биологически активного вещества в составе кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, заквасок, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов. Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 обладает биологически и технологически значимыми свойствами, такими как кислотообразующая активность, способность наращивать микробную биомассу в различных питательных средах. Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 антагонистически активен по отношению к патогенным и условно-патогенной микроорганизмам. Это позволит использовать его в качестве биологически активного компонента в составе различных пробиотических средств, обеспечивающих нормализацию микробиоценозов организма человека, в т.ч. желудочно-кишечного и мочеполового трактов, кожных и слизистых покровов, и расширит арсенал аналогичных средств.

Культурально-морфологические свойства штамма

Клетки представляют собой гр+ полиморфные палочки с бифуркацией или утолщением на 1-2-х концах, в жидких питательных средах растут по всей высоте объема, кроме зоны аэробиоза. Отдельно выросшие колонии на печеночной питательной среде имеют крупкообразную форму колоний. Логарифмическая фаза роста заканчивается к 12-24 часам культивирования.

Физико-биохимические свойства штамма

Бесспоровый, неподвижный анаэроб. Оптимальная температура выращивания 37-39 градусов по Цельсию. Каталазу не образует, желатину не разжижает. Сбраживает глюкозу с образованием уксусной и L + молочной кислот, без образования газа, закисляя среду выращивания до pH 4,6-3,9. Ферментирует лактозу, раффинозу, арабинозу, ксилозу, маннозу, инулин, не ферментирует маннит, сорбит, инозит, салицин, целлобиозу. Штамм сквашивает молоко к 18-24 ч культивирования.

Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 обладает антагонистической активностью по отношению к патогенной и условно-патогенной микрофлоре (Таблица 1).

Таблица 1 Антагонистическая активность штамма В.longum ЗДВ-2 Штамм Зона задержки роста тест-культур мм/ М±m Sh.sonnei Sh.flexneri E.coli S.aureus Pr.vulgaris B.longum ЗДВ-2 30±1,6 26±2,0 20±0,8 22±1,2 26±2,4

Штамм активно наращивает микробную массу при росте на гидролизатно-молочной питательной среде (ГМ), Бифидум-среде (БФ), продуцируя кислоты (Таблица 2).

Таблица 2 Накопление микробной массы (КОЕ / мл lg 10) и активность кислотообразования (в градусах Тернера) штамма В.longum ЗДВ-2 в динамике развития ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ВРЕМЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 12 ч 24 ч 48 ч КОЕ Т° КОЕ Т° КОЕ Т° ГМ 8,0 90 9,0 102 7,4 162 БФ 8,2 82 9,2 96 7,8 128

Штамм максимально накапливает микробную массу к 12-24 ч часам культивирования, достигая в 1 мл lg 8-9 микробных клеток, продуцируя кислоты.

Таким образом, предлагаемый штамм В.longum ЗДВ-2 технологичен, поскольку размножается в различных питательных средах с накоплением производственной биомассы с высокой концентрацией бифидобактерий; обладает кислотообразующей активностью, а также антагонистической активностью в отношении к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам.

Кисломолочные, ферментированные, неферментированные пищевые продукты, гигиенические, косметические средства, биологически активные добавки и бактерийные препараты, содержащие штамм В. longum ЗДВ-2, могут найти применение в пищевой, медицинской, биотехнологической и косметической отраслях промышленности.

Способность штамма В.longum ЗДВ-2 наращивать биомассу в различных питательных средах, кислотообразующая активность, антагонистическая активность по отношению к патогенной и условно-патогенной микрофлоре, а также другие полезные для организма человека свойства, характерные для вида В.longum, делают возможным использование штамма в составе различных корригирующих средств лечебно-профилактического назначения.

Пример 1. Использование штамма В.longum ЗДВ-2 в составе биологически активных добавок

1 пассаж: лиофилизированный штамм В.longum ЗДВ-2 в количестве 0.1 г сухой биомассы вносят в пробирки с питательной средой и титруют методом десятикратных разведений до 10^-9. Инкубируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до образования видимого роста в последних разведениях.

2 пассаж: выросшую культуру из 10^-7-10-9 разведений в объеме до 10% вносят в питательную среду и культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию в течение 12-24 ч до образования густого роста с видимой зоной аэробиоза.

3 пассаж: полученную биомассу в количестве до 10% объема вносят в среду накопления и культивируют 12-24 ч при 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием живых бифидобактерии не менее 10⁸/мл.

В результате получают биологически активную добавку, которая представляет собой жидкий концентрат с высоким, не менее 10⁸/ мл, содержанием бифидобактерий. При высушивании концентрата с защитными средами (сахарозо-желатиновая среда, обезжиренное молоко или другие) получают сухую биологически активную добавку с содержанием бифидобактерии не менее 10⁷/ мл.

Пример 2. Использование штамма В.longum ЗДВ-2 для приготовления ферментированных и неферментированных пищевых продуктов

1 пассаж: лиофилизированный штамм В.longum ЗДВ-2 в количестве 0.1 г сухой биомассы вносят в пробирки с питательной средой и титруют методом десятикратных разведений до 10^-9. Инкубируют при 37-38 градусов по Цельсию до образования видимого роста в последних разведениях.

2 пассаж: выросшую культуру из 10^-7-10-9 разведений в объеме до 10% вносят в питательную среду и культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию в течение 12-24 ч до образования густого роста с хорошо видимой зоной аэробиоза.

3 пассаж: полученную биомассу в количестве до 10% объема вносят в среду накопления и культивируют 12-24 ч при 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием живых бифидобактерии не менее 10⁸/мл.

Получение ферментированного или неферментированного пищевого продукта: выросшую биомассу вносят в пищевое сырье (молоко, соки, пиво, квас и пр.) в количестве до 10% от объема, перемешивают и разливают в емкости. В результате получают продукт с концентрацией живых бифидобактерии не менее 10⁶/ мл.

Пример 3. Использование штамма В. longum ЗДВ-2 для приготовления кисломолочного продукта

1 пассаж: лиофилизированный штамм вносят в среду культивирования и титруют методом десятикратных разведений до 10^-9. Инкубируют при 37-38 градусов по Цельсию до образования видимого роста в последних разведениях. Или сухую лиофилизированную биомассу бифидобактерий вносят в количестве 1-2 дозы в пробирку с 30 мл питательной среды. Культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием живых бифидобактерий не менее 10⁷/мл.

2 пассаж: выросшую культуру штамма В.longum ЗДВ-2 из последних разведений или из пробирки с выросшей биомассой вносят в среду накопления объемом до 10% и культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы с содержанием бифидобактерий не менее 10⁸/мл.

3 пассаж: полученную биомассу штамма В. longum ЗДВ-2 в объеме до 10% вносят в стерильное молоко, культивируют до образования сгустка (кисломолочный продукт). Количество пассажей №2 может быть увеличено в зависимости от объема производства.

Пример 4. Использование штамма В.longum ЗДВ-2 для получения бактерийных препаратов

Культуру штамма 1-го или 2-го пассажа (пример 1) вносят в питательную среду, культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы бифидобактерий с содержанием живых клеток не менее 10⁸ в 1 мл. К полученной биомассе добавляют защитные среды высушивания (сахарозо-желатиновая среда, обезжиренное молоко). Полученную суспензию разливают в ампулы, флаконы и другие емкости, замораживают при температуре минус 35-45 градусов по Цельсию и лиофилизируют из замороженного состояния в вакуум-сушильных аппаратах. Полученный препарат содержит не менее 10⁷ живых клеток бифидобактерий. Данное содержание бифидобактерий согласуется с научно-технической документацией на аналогичный бифидосодержащий препарат - “Бифидумбактерин сухой” и является достаточным для использования полученного средства в качестве препарата - эубиотика.

Пример 5. Использование штамма В.longum ЗДВ-2 для получения гигиенических и косметических средств

Культуру штамма 1-го или 2-го пассажа (пример 1) вносят в питательную среду, культивируют при температуре 37-38 градусов по Цельсию до получения биомассы бифидобактерий с содержанием живых клеток не менее 10⁸ в 1 мл, высушивают методом распыления или лиофилизации.

Полученную сухую биомассу бифидобактерий штамма Bifidobacterium longum ЗДВ-2 вводят в состав питательного крема в количестве не более 1% к объему.

Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека и депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов нормальной микрофлоры (ГКНМ) ФГУН «МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского Роспотребнадзора» под регистрационным номером 228. Штамм активно размножается в различных питательных средах с накоплением производственной биомассы с высокой концентрацией бифидобактерии. Штамм Bifidobacterium longum ЗДВ-2 обладает кислотообразующей активностью, антагонистической активностью в отношении к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам, заквашивает молоко, что позволяет использовать его для получения бифидосодержащей продукции. 2 табл.

Штамм Bifidobacterium longum, используемый для получения бифидосодержащей продукции, депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов нормальной микрофлоры (ГКНМ) ФГУН «МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского Роспотребнадзора», регистрационный № 228.