Микробиология кисломолочных продуктов

В настоящее время род Lactobacillus объединяет 56 видов, из которых 5 подразделяются на 2 и больше подвидов. На основании нуклеозидной последовательности 16-S и p-РНК лактобациллы подразделяют на 3 филогенетические группы (L.delbrulckii, L.casei-pediococcus, L.leuconostoc), внутри которых наблюдаются широкие вариации ГЦ-пар в ДНК.[11]

У здоровых взрослых людей в содержимом желудка, тощей, подвздошной кишок и фекалий лактобациллы обнаруживаются в количестве равном соответственно 10³, 10⁴, 10^2-5, 10^6-8, KOЕ lg/г. И они преимущественно представлены видами Lactobacillus acidophilus, L.salivarius, L.casei, L.plantarum и L.brevis, которые образуют всевозможные сочетания.[22]

Анализ формирования комплекса лактобактерий у здоровых детей на протяжении первых трёх месяцев жизни и роли матери в колонизации детей этими микроорганизмами, показал, что у 40% рожениц в первую неделю после родов лактобациллы присутствуют в грудном молоке. У всех женщин эти бактерии обнаруживаются в отделяемом вагинального тракта и фекальном содержимом. Наиболее часто в исследуемых образцах рожениц, в толстом кишечнике детей первых месяцев жизни выявляются L.reuteri, L.cosei/paracasei, L.acidophilus. К трем месяцам жизни у 94% детей лактобациллы постоянно присутствуют в образцах фекалий. Эти данные дали основание сделать заключение, что источниками лактобацилл, колонизирующих пищеварительный тракт новорожденных и детей первых трёх месяцев жизни, являются урогенитальный и желудочно-кишечный тракт матери и грудное молоко.[4]

Главным конечным продуктом метаболизма этих грамположительных неподвижных бактерий является D- и L- молочная кислота. У представителей гетероферментативных видов лактобацилл в качестве конечных продуктов, кроме того, образуется уксусная кислота и углекислый газ. Некоторые штаммы лактобацилл обладают необычайной метаболической активностью (продуцируют α-амилазы, гидролизуют мочевину, разрушают щавелевую кислоту и холестерин, редуцируют нитраты, декарбоксилируют аминокислоты или разрушают амины, разрушают значительные количества экзополисахаридов различной химической природы, нейтрализуют энтеротоксины и т.д.).[25]

Благодаря продукции органических кислот, перекисей, антибиотиков и бактериоцинов, многие штаммы лактобацилл проявляют выраженную антагонистическую активность, в отношении патогенных и оппортунистических микроорганизмов.[22]

Среди лактобацилл виду lactobacillus acidophilus принадлежит ведущая роль как компоненту закваски для многочисленных лечебных и диетических кисломолочных продуктов.[7]

Первые сведения об использовании ацидофильных бактерий для профилактики и лечения заболеваний человека относиться к 1910 году, когда на рынке появилось ацидофильное молоко. В настоящее время в различных странах мира ацидофильные лактобациллы вводят в монокультуре, либо в комплексе с различными видами бифидобактерий в состав биологически активных препаратов, пищевых добавок и кисломолочных продуктов (как моновидового, так и комплексного состава)

Большое внимание к лактобациллам обусловлено тем, что представители данного рода не участвуют в возникновении каких-либо патологических процессов в организме человека, а, напротив, оказывают позитивное воздействие на здоровье человека.[22]

Ацидофильные лактобациллы широко используются для профилактики и лечения больных с различными видами острых и хронических заболеваний пищеварительного тракта, воспалительными процессами дыхательных путей, бактериальными инфекциями мочеполовой системы.

Представители L.acidophilus применяют так же, как антиоксиданты и средства понижающие липидную пероксидазу и стимулирующие рост других лактобацилл и бифидобактерий. Эти микроорганизмы обладают противоопухолевой активностью и стимулируют различные звенья иммунитета. Достаточно отметить, что оральное назначение   L.acidopilus более чем в 4 раза увеличивает  IgA ответ.[1,19]

Оральная бактериальная терапия ацидофильными лактобацилами предотвращает возникновение у детей диарей, связанных с назначением им антибиотиков (например амоксициллина)[27]

Показано, что многие штаммы ацидофильных бактерий обладают выраженным вирусоцидным действием, благодаря продукции высокоактивной перекиси водорода. В высоких концентрациях L.acidophilus оказывает вирусоцидное действие в отношение вируса иммунодифицита человека.[39]

Лактобациллы обладают выраженной антагонистической активностью и способностью к адгезии, что обуславливает важную роль этих микроорганизмов в поддержании колонизационной резистентности. Недавно на модели гнотобиотических мышей, предварительно получивших дозу лактобацилл, было показано, что эти микроорганизмы предотвращали колонизацию животных Нelicobacter pylori, возбудителя язвенной болезни человека и животных.[38] Имеют хорошо документированные факты, что лактобациллы (в частности lactobacillus GG), обладают выраженной способностью предотвращать обострение язвенного колита вызываемого C.Difficile [40], оказывать выраженный терапевтический эффект при диарее новорожденных, вызванных как бактериальными, так и вирусными патогенами [41]. Входящие в состав биоплёнки, покрывающей слизистые, микроколонии лактобацилл устойчивы к действию животного лизоцима, присутствующего в кишечном содержимом, а также к пищеварительным сокам, желчи и кислотам. Следует отметить, что некоторые лактобацилы сами активно продуцирую лизоцимоподобный фермент.( L.casei, L.fermentum, L.acidophilus)[25]

Антагонистическая активность лактобацилл связана с продуцированием в больших количествах органических кислот (главным образом, молочной), антибиотикосхожих субстанций различного химического состава, спектра и механизма действия (лактоцины), перекиси водорода. Установлен факт выраженного влияния L.acidophilus на иммунную систему организма через стимуляцию миграции моноцитов, активацию фагацитарной активности.[25]

Назначение больным с хроническими заболеваниями пищеварительной системы (гастриты, язвенная болезнь, синдром раздражения толстой кишки, пищевая аллергия и др.) пробиотиков, содержащих лактобациллы, увеличивало содержание sIgA и IgG в желудочном соке секреторного IgA в супернатантах фекалий при стабильных показателях сывороточных IgA и IgG. [12,18]

Иммуностимулирующие действие лактобацилл, в первую очередь связывают с присутствием в их клеточной стенке пептидогликанов и тейхоевых кислот, известных поликлональных индукторов иммуномодуляторов. Исследование противоинфекционной и иммуностимулирующей активности L.plantarum показало, что представители этого вида лактобацилл обладают выраженной способностью в анаэробных условиях образовывать уксусную и молочную кислоту, а также катаболизировать аргинин и генерировать окись азота (NO). NO, образующийся в кишечном тракте за счёт конститутивных ферментов лактобацилл, участвует в таких функциях кишечника, как бактериостаз, секреция мукуса, перистальтика, обеспечение местного иммунитета. Как полагают, способность L.plantarum предотвращать развитие инфекций, вызванных традиционными патогенами, осуществляется преимущественно через механизм образования аргинина и окиси азота, а также предотвращения адгезии посторонних микроорганизмов и образования ими эндотоксина.[26] Основываясь на длительных клинических наблюдениях, рекомендовано назначать продукты функционального питания на основе лактобацилл всем больным на стационарном лечении.[22]

 

 

1.3 КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ДЕТСКОГО И ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОЛОЧНОКИСЛЫХ И БИФИДОБАКТЕРИЙ

 

В России производятся жидкие и пастообразные специализированные кисломолочные продукты, предназначенные для вскармливания и питания как здоровых детей до и старше года (Росток, Бифидолакс, Бифидомикс, Ацидомил, Дюймовочка и т.д. и т.п.), так и предназначенные для детей различного возраста, страдающих или склонных к диареям и другим заболеваниям пищеварительного тракта. Для детей детей разных возрастных групп, страдающих различными проявлениями дисбактериоза, сниженной ферментативной активностью пищеварительного тракта, хроническими поражениями печени, лактазной недостаточностью с лечебно-профилактическими целями рекомендуют использовать неадаптированные кисломолочные продукты на основе кефирных грибов, лактобацилл, пропионовых бактерий, молочных стрептококков: Ацидолакт, Биолакт, Нарине, Малютка, Олиголакт (заквасочные культуры - различные штаммы лактобацилл), Тонус (пропионобактерии и молочнокислый стрептококк ), курунга, кумыс (кумусные дрожжи ), кефир и т.д.[10] Ассортимент кисломолочных продуктов, существующих на данный момент, чрезвычайно широк.

Сырьё и основные материалы, используемые при производстве детских и лечебно-профилактических продуктов на молочной основе в условиях молочных кухонь и специализированных участков, должны быть разрешены к применению органами Госсанэпиднадзора РФ. Качество сырья и основных материалов должно соответствовать требованиям действующей нормативной документации и СанПиН 2.3.2.560-96 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов». [29]

Закваски для кисломолочных продуктов приготовляют с использованием:

Закваски бактериальной сухой или жидкой ОСТ 49-113-77;

Бактериального концентрата сухого ТУ 49-560-79, ТУ 49-559-79, ТУ 49-350-76;

Штаммов молочнокислых бактерий и дрожжей;

Кефирных грибков ОСТ 49-56-73;

Сухих кефирных грибков ТУ 49-389-77. [6]

Стандартные виды продукции:

Адаптированные продукты для питания детей с первых месяцев жизни (стерилизованные и кисломолочные):

Стерилизованная смесь «Малютка»;

Ацидофильная смесь «Малютка»;

Кисломолочная смесь «Бифилин».

Продукты прикорма для питания детей с шести месяцев. (стерилизованные, кисломолочные, пастообразные):

Молоко детское стерилизованное витаминизированное;

Кефир детский;

Ацидолакт;

Биолакт;

Творог ДМ.

Лечебно-профилактические продукты:

Ацидолакт соевый;

Молочный продукт «нефролакт».

Указанный ассортимент может быть дополнен другими молочными продуктами детского питания, вырабатываемыми в соответствии с нормативной документацией, утверждённой в установленном порядке, в зависимости от потребностей детей конкретного региона.[29]

Ниже приведено описание некоторых кисломолочных продуктов, рекомендованных для детского и лечебно-профилактического  питания, для производства которых используется молочнокислые бактерии и бифидобактерии.

Ацидолакт [33]:лечебно-профилактический молочнокислый напиток. Производиться из цельного коровьего молока, подвергнутого высокотемпературной обработке и сквашенного закваской приготовленной на специально подобранных штампах ацидофильной палочки и термофильного стрептококка. Содержит: легко усвояемые белки, незаменимые аминокислоты, комплекс витаминов, минеральные вещества, ферменты и др.

Рекомендован:

Для лечения, профилактики острых кишечных инфекций, таких как дизентерия, сальмонеллез, брюшной тиф и др.

При заболеваниях, возбудителями которых является стафилококк: ангина, дерматиты и др.

При длительном лечении антибиотиками, группе часто и длительно болеющих.

При соматических заболеваниях: сепсис, пневмония, гипотрофия, рахит, холецистит и др.

При хронических инфекционных заболеваниях кишечника: хронический колит, энтероколит и т.п.

 «Супролакт».[33]Приспособлен к пищеварения и обмена веществ детей, хорошо усваивается детьми, как первого-второго года жизни, так и более старшего возраста, страдающих различными видами пищевой аллергии. Этот продукт является полноценным заменителем молочных продуктов и может использоваться так же в питании здоровых детей, как для целей прикорма, так и продуктов общего стола. По сравнению с продуктами на основе экстракта из соевых бобов, «Супролакт» совершенно безопасен и обладает более высокой пищевой ценностью и усвояемостью. По сравнению с молоком, продукт обогащен витаминами (А,D) и минеральными веществами, в том числе йодом и железом, что важно для профилактики железодефицитной анемии.

Продукт вырабатывается из сухого компонента «Супро Плюс ЛФ», произведенного на основе изолированного соевого белка и добавлением закваски термофильного стрептококка и ацидофильной палочки. Белковый компонент легко переваривается в желудочно-кишечном тракте ребенка, не вызывает аллергической реакции, обеспечивает нормальный рост и развитие.

 

Кисломолочный бифидумбактерин [6], разработанный исследователями МНИИЭМ им.Г.Н.Габричевского. продукт готовят из цельного или обезжиренного коровьего молока с применением в качестве заквасочной культуры В.longum B379M или B.bifidum 791 или ЛВА-3. Указанные штаммы обладают высокой антагонистической активностью в отношении шигелл, сальмонелл, энтеропатогенных кишечных палочек, золотистого стафилококка, протеев и других патогенных и условнопатогенных микроорганизмов. Кроме того, эти культуры способны активно развиваться в молоке.

При клинических испытаниях на переносимость и антагонистическую активность указанные штаммы бифидобактерий показали свою безвредность, отсутствие на их введение каких-либо отрицательных реакций у детей и взрослых и нормализующее на микробную экологию кишечника действие.

          При внесении в молоко одновременно двух штаммов бифидобактерий в Восточно-Сибирском технологическом институте был изготовлен кисломолочный продукт, получивший название Бифисанус.[6] Кисломолочный бифидумбактерин и Бифисанус являются высокоэффективными лечебно-профилактическими продуктами питания с широким спектром показаний к применению, совпадающим с таковым для бифидумбактерина сухого.

В 1989 году распоряжением МЗ РФ кисломолочный бифидумбактерин было предложено производить на всех молочных кухнях России. Назначение продуктов на основе указанных выше производственных культур детям, находящимся на искусственном или смешанном вскармливании улучшало общее состояние ребенка, способствовало исчезновению  патологических проявлений со стороны желудочно-кишечного тракта, хорошей среднесуточной прибавке массы тела, повышению усвояемости белка, нормализации соотношения анаэробных и аэробных представителей микрофлоры кишечника.[24]