Молочнокислые бактерий

Как все термобактерии данный вид является гомоферментативным, т. е. сбраживает глюкозу без образования газа. В отличие от L. delbruckii кроме мальтозы и сахарозы сбраживает целлобиозу, салицин, трегалозу, в большинстве случаев лактозу, но не сбраживает галактозу. Нуждается для своего развития в фол.иевой кислоте и витамине В12.

Температурный оптимум находится  в пределах 40-45°С. Вид L. leichmannii обнаружен в ржаных заквасках, но, по мнению исследователей, особой роли в брожении не играет.

Lactobacillus plantarum

Этот вид принадлежит  к гомоферментативным видам из подгруппы стрептобактерий. Клетки имеют вид толстых палочек средних размеров З/8Х X0,7/1,0 мкм, однако длина их может изменяться в зависимости от условий среды. При неблагоприятных условиях наблюдаются более вытянутые формы. Клетки расположены одиночно или короткими цепочками. Зерен волютина в основном не образуют. Колонии средней величины, куполообразные, беловатые. На средах с мелом вокруг колоний образуется зона растворения мела.

В хлебопекарном производстве описаны разновидности данного  вида, имеющие вид нежных снежинок (R-форма).

Вид L. plantarum сбраживает многие сахара, в том числе мальтозу и сахарозу. Он требует для своего развития богатые среды, содержащие разнообразные углеводы, витамины, аминокислоты. Оптимальная температура для его развития 30°С, однако может расти в довольно широких пределах температуры (15-38°С). Отличается спиртоустойчивостью, выдерживая концентрацию спирта до 20% об.

Вид L. plantarum постоянно встречается в заквасках и играет основную роль в процессе кислотонакопления.

Lactobacillus casei

Данный вид также относится  к подгруппе стрептобактерий и является гомоферментативным по характеру брожения. По морфологическим, культуральным и физиологическим признакам он очень близок к L. plantarum, а поэтому и трудно отличим от него. Существенным различием является способность L. plantarum расти в среде, содержащей 0,4% шпуля. Типуль- анионный детергент, подавляющий развитие многих видов бактерий, в том числе и L. casei.

В пределах вида L. casei различают три подвида: L. casei var. casei, L. casei var. rhamnosus и L. casei var. alactosus. Первые два из них отличаются тем, что могут развиваться при более высокой температуре - до 45°С, чем L. plantarum. В последние годы бактерии вида L casei были обнаружены в заквасках. Несомненно, они принимают участие в накоплении молочной кислоты в бродящем тесте.

Lactobacillus brevis. Вид относится к подгруппе бета-бактерий. Сбраживает глюкозу с образованием углекислого газа. Клетки преимущественно короткие (2/4Х0,7/1 мкм) без включений зерен волютина, расположены одиночно или цепочками разной длины. Колонии мелкие, выпуклые, беловатые, блестящие. Сбраживает мальтозу, сахарозу, галактозу, арабидозу, нуждается в тиамине и фолиевой кислоте. Оптимальная температура роста 30°С, но может расти и при более низких температурах (15°С). Отдельные штаммы данного вида хорошо развиваются при 34-37°С.

Вид L. brevis, как и L. plantarum, является специфичным для заквасок и принимает активное участие в образовании ароматического комплекса хлеба.

Lactobacillus fermenti

Этот вид также является гетероферментативным. Имеет клетки в виде коротких палочек (2/ЗХ X0,5/1 мкм), расположенных одиночно или цепочками. По культуральным и физиологическим свойствам довольно близок к другим видам подгруппы бета-бактерий. Отличительная особенность этого вида заключается в том, что он не растет на средах с содержанием 0,4% типуля и температурный оптимум роста у него значительно выше - в пределах 37-40°С. При 15°С рост не наблюдается. Вид L. fermenti часто встречается в заквасках и, по-видимому, является специфичным для хлебопекарного производства.

Lactobacillus buchneri

Вид относится к гетероферментативным бактериям. Клетки очень мелкие - 0,74-4X0,35 мкм, расположены одиночно, попарно, часто длинными цепочками. Колонии мелкие, выпуклые, непрозрачные, желтоватые.

Растет в широком диапазоне  температур- от 15 до 45°С. От вида L. fermenti отличается способностью расти в присутствии типуля, от вида L. brevis -по способности сбраживать мелецитозу. Вид L. buchneri описан в заквасках, но встречается в них в незначительном количестве.

 

 

 

Промышленное  значение

Молочнокислые бактерии применяются  в хлебопечении, в молочной промышленности, в биологическом консервировании  многих продуктов питания (при квашении овощей и фруктов), приготовлении  кваса, силосовании. Для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний, авитаминозов и алиментарных анемий у животных применяют препараты, в содержании которых входят и  молочнокислые бактерии.

С помощи этих бактерий продуцируют молочную кислоту, синтезируют декстран (применяется в медицине в качестве частичного заменителя крови), продуцируют антибиотики и т. д

 

Продукты, содержащие молочнокислые бактерии и бифидобактерии 

 

     Кисломолочные продукты - основа здорового питания.      
За последние несколько лет кисломолочные продукты, содержащие молочнокислые и бифидобактерии, получили невероятную популярность.  
      В настоящее время они рассматриваются в качестве основы здорового питания человека, способствуя сохранению здоровья, предупреждению ряда заболеваний и увеличению продолжительности жизни.  
      Молоко – это просто пища, усваиваемая не всеми людьми, а кисломолочные продукты – пища, являющаяся целебным средством. Если молоко усваивается человеком за час на 32%, то кисломолочные продукты за то же самое время – практически полностью. Молочнокислые бактерии превращают основной белок молока казеин, расщепляя длинные цепи белковых молекул в более короткие пептиды и аминокислоты, которые легче усваиваются и являются менее аллергенными. Лактобактерии вырабатывают лактазу – фермент, который способствует усвоению молочного сахара (лактозы) у людей с недостаточностью лактазы. Чем старше становится человек, тем меньше его лактазная активность. Вот почему люди, особенно дети, которые не употребляют молоко из-за аллергии на белок или непереносимости лактозы могут наслаждаться кисломолочными продуктами. Зачастую дети не могут переносить молоко на протяжении месяца или двух после кишечного инфекционного заболевания. Однако кисломолочные продукты, которые содержат меньше лактозы и больше лактазы обычно хорошо переносятся, излечивают кишечник и являются популярным «лечебным продуктом», который излечивает диарею.  
      Кисломолочные продукты – «пища роста». Они являются непревзойденным источником незаменимых для организма строительных материалов – полноценного белка и кальция, которые легко усваиваются и содействуют росту детей. Чрезвычайно важно то, что кальций в составе молочнокислых продуктов находится в оптимальном соотношении с фосфором и другими макро- и микроэлементами, что способствует максимальному усвоению детьми кальция с этих продуктов.  
     Дефицит кальция в рационе питания приводит к серьезным нарушениям: задержке роста, нарушению формирования костей и зубов, кариесу, повышенной кровоточивости сосудов, повышенной нервной возбудимости (вплоть до судорог), нарушению работы сердца, повышению артериального давления и т.п.  
     Недостаточное поступление кальция с пищей в период беременности, когда идет активное отложение кальция в формирующуюся костную ткань плода, требующее мобилизации кальция из организма матери, служит одним из факторов риска возникновения явления остеопороза, то есть снижение плотности костей и обусловленных им переломов костей.  
      Однако главное достоинство кисломолочных продуктов в том, что это «живые продукты». Они содержат молочнокислые и бифидобактерии, которые подавляют рост и развитие болезнетворных и гнилостных микроорганизмов. Вредные микробы, которые населяют кишечник, отравляют организм продуктами гниения и брожения (фенол, индол, скатол, аммиак и др.). Кишечник при этом не может выполнять одну из своих основных функций – барьера для чужеродных микробов и токсических веществ. Постепенное самоотравление организма нарушает работу печени и почек, способствует преждевременному старению и развитию возрастных заболеваний.  
      Уже через одну – две недели употребления кисломолочных продуктов из мочи исчезают фенольные и индольные соединения, что свидетельствует о прекращении гнилостных процессов в кишечнике и полностью исключает гнилостную интоксикацию организма. Кисломолочные продукты восстанавливают нормальную микрофлору кишечника при дисбактериозах и дисбиозах, способствуя нормализации биохимических реакций и физиологических функций организма.  
Наряду с благоприятным влиянием на нормальную микрофлору кишечника, кисломолочные продукты выполняют функции обеспечения организма необходимыми питательными веществами и полезными биологически активными продуктами метаболизма молочнокислых и бифидобактерий (витаминами, аминокислотами, пептидами, антибиотикосхожими веществами и другими модулинами).  
       В настоящее время доказано, что потребление кисломолочных продуктов предохраняет кишечник от инфекционных и воспалительных заболеваний, служит профилактикой запоров, колитов, обеспечивает детоксикацию при отравлениях тяжелыми металлами и уменьшают частоту раковых заболеваний толстого кишечника и прямой кишки, снижает уровень холестерина в крови.  
Полезно есть кисломолочные продукты во время принятия антибиотиков. Они минимизируют губительное воздействие антибиотиков на полезные бактерии кишечника.  
     Кисломолочные продукты стимулируют иммунитет, повышают противоинфекционную устойчивость организма, оказывают противоаллергенное действие, особенно у детей с аллергическими заболеваниями, пищевой непереносимостью, атопией. Эффективность кисломолочных продуктов в питании таких детей однозначно доказана. Педиатры рекомендуют кисломолочные продукты детям, страдающим от различных форм расстройства желудка. Исследования показывают, что дети оправляются быстрее от диареи, когда едят кисломолочные продукты.  
      Благодаря приятному вкусу и аромату кисломолочные продукты улучшают аппетит, стимулируют выделение желудочного и кишечного сока.  
     По настоящему целебны кисломолочные продукты, приготовленные в домашних условиях с использованием чистых заквасочных культур. В отличие от «магазинных», они содержат более высокие концентрации полезных человеку молочнокислых бактерий и бифидобактерий, не содержат сахара, стабилизаторов, загустителей, пищевых добавок, красителей, ароматизаторов и т.п. Даже самый лучший йогурт, продаваемый в супермаркетах и содержащий живые культуры нельзя сравнить с кисломолочным напитком домашнего приготовления.  
     Кисломолочные продукты  
Простокваша. Само слово «простокваша» говорит о простоте приготовления этого продукта. Сейчас в мире насчитывается большое количество простокваш, различающихся в зависимости от использованного молока (пастеризованного и стерилизованного), вида молочнокислых дрожжей. Существуют следующие виды простокваш: обыкновенная, мечниковская, украинская (ряженка), варенец, ацидофильная, южная (мацун), йогурт и др.  
Ряженка. Особой популярностью эта простокваша пользуется на Украине. Она имеет вкус топленого молока и кремовый цвет с буроватым оттенком. Готовят ряженку из смеси молока со сливками 6%-ной жирности. Смесь подвергают томлению, т. е. выдерживают при высокой температуре. При стерилизации молоко выдерживают в течение 10—15 мин при 110—120°C под давлением; иногда стерилизацию заменяют пастеризациейпри температуре 95°C с выдержкой 3—5 ч (томление молока).  
Во время томления молока белки, взаимодействуя с молочным сахаром, образуют особые вещества — меланоидины, придающие ряженке своеобразный вкус и цвет.  
Варенец. Это старинный русский кисло-молочный напиток. Готовят его из топленого молока. Состав закваски такой же, как и у ряженки. Приятный вкус варенцу придают кусочки молочных пенок, находящиеся на его поверхности.  
Йогурт. Для приготовления йогурта используют более сложную закваску, состоящую из чистых культур термофильного стрептококка и болгарской палочки (половина на половину). При нарушении этого соотношения продукт может иметь разнокислый вкус, зернистую структуру или быстро выделить сыворотку.  

Сметана — исконно русский национальный продукт, знакомый долгое время только жителям нашей страны. За границу она «проникла» только после второй мировой войны. В некоторых странах сметану называют «русскими сливками»  
Сметана улучшает питательность и вкус разнообразных блюд, особенно подлив, соусов, приправ.  
Усвояемость сметаны лучше сливок. Это объясняется определенными изменениями белков молока при их сквашивании. Вот почему врачи рекомендуют сметану людям с плохим аппетитом и слабым пищеварением.  
   

Творог — высокопитательный белковый продукт. Белка в нем содержится от 15 до 20%. Особо важную роль играют содержащиеся в твороге такие аминокислоты, как метионин, лизин и холин. Без метионина и лизина невозможна нормальная работа печени. Метионин, кроме того, способствует выделению из организма холестерина, препятствуя таким образом развитию атеросклероза. Вместе с холином метионин участвует в обмене жиров и белков. Холин к тому же обеспечивает рост молодого организма; он же необходим для нормальной функции нервной системы. Творог — один из древнейших продуктов. Можно считать, что он появился вместе с молоком. Римские писатели-аграрники (Варрон, Колумелла) свидетельствуют о том, что творог был известен в Древнем Риме. Римляне употребляли в пищу соленый и несоленый творог, а иногда перед употреблением его смешивали с молоком, медом и даже с вином.  
Приготовить творог в домашних условиях довольно просто. Молоко кипятят, снимают с плиты и быстро охлаждают до температуры 35—40°C. Затем в него вводят закваску. В качестве закваски могут служить кефир, простокваша, сметана.    

Кефир.  В силу присущих угольной кислоте обезболивающих свойств кефир уменьшает повышенную раздражительность слизистой оболочки желудка, проходя в тонкие кишки, возбуждает перистальтику кишок и способствует лучшему всасыванию переваренной пищи. Слабый, однодневный кефир слабит, крепкий, трехдневный — задерживает стул. На кровеносную и нервную системы он действует успокаивающе, увеличивает отделение и разжижение слизи дыхательных путей, вследствие чего дыхание и отхаркивание становятся свободнее.  
Как лечебное средство кефир рекомендуется при хронических воспалениях дыхательных органов, легочном туберкулезе, экссудативном плеврите. При его употреблении исчезают лихорадочное состояние, одышка и мучительный кашель, появляются сон, аппетит. Его можно применять при склонностях к поносам.  
При хронических болезнях желудочно-кишечного тракта кефир является одним из самых падежных лечебно-питательных средств: очищается язык, прекращается рвота, исчезают боль и чувство давления в поджелудочной области, деятельность кишечника становится нормальной, улучшается питание тела, крепнут силы больного.  
Кефир оказывает полезное действие и при общих расстройствах организма, малокровии, бледной немочи, золотухе, после тяжелых заболеваний. Автор брошюры называет и противопоказания. Не рекомендуется пить кефир при общем полнокровии, при ожирении, ревматизме, подагре, при рахите — введение при этих болезнях в организм избытка кислоты нежелательно.  
Для домашнего приготовления кефира необходимо взять охлажденное до комнатной температуры (20°C) пастеризованное или кипяченое молоко, разлить его по стаканам или чашкам объемом в 100 г, добавить в каждую чашку (стакан) по две чайные ложки кефира, купленного в магазине. Подготовленное таким образом молоко надо поставить в теплое место и выдерживать одни, двое, трое суток в зависимости от того, какой кефир вы хотите получить. В последующие дни для закваски нового кефира можно использовать уже полученный вами кефир. Однако через 7—10 дней эту «закваску» надо менять, так как грибки стареют. Поэтому через 7—10 дней в качестве закваски опять надо использовать кефир, купленный в магазине. 

 

 

Роль молочнокислых  бактерий и бифидобактерий  

   Механизмы положительного влияния молочнокислых бактерий и бифидобактерий, содержащихся в кисломолочных продуктах, на организм ребенка следующие :  
1) Ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в результате продукции антимикробных субстанций; конкуренции с ними за рецепторы адгезии и питательные вещества; активации иммунно-компетентных клеток и стимуляции иммунитета.  
2) Стимуляции роста представителей индигенной микрофлоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов; нормализации рН, еН-потенциала; нейтрализации токсинов.  
3) Восстановление и оптимизация функционирования биопленки, выстилающей слизистую пищеварительного тракта.  
4) Изменение микробного метаболизма, ведущего к повышению или снижению синтеза и активности бактериальных ферментов и, как следствие этого, продукции соответствующих метаболитов (например, ЛЖК, глютамина, аргинина, витаминов, пептидогликанов и т.д.), обладающих способностью местно или после проникновения в кровь и другие биологические жидкости макроорганизма непосредственно вмешиваться в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей. Модулировать его морфокинетические характеристики, физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции.  
5) Другие механизмы (прямые эффекты естественных пробиотиков (молочнокислых и бифидобактерий) после их всасывания из пищеварительного тракта на ферментативные и иные клеточные реакции гормональных, нервных, выделительных, иммунных и других органов и тканей).  

Бифидобактерии  
1. Поддержание  и нормализация микробиоценоза кишечника;  
2.  Улучшение  белкового, витаминного и минерального обмена;  
3. Сохранение неспецифической резистентности  организма;  
4. Являются  «поставщиком» ряда незаменимых аминокислот (в т. ч. триптофана);  
5. Являются поставщиком витаминов;  
6. Способны  снижать уровень холестерина в крови.  
      Впервые эти микроорганизмы были изолированы из фекалий грудных детей учеником И.И. Мечникова французским исследователем Henry Tissier в 1899 году. Эти грамположительные анаэробные, не образующие споры, палочковидные, полиморфные бактерии, нередко с бифрукациями на концах, были названы им Bacillus bifidus communis. В последующем было установлено, что эти микроорганизмы  на 99% составляют флору кишечника здорового грудного ребёнка. И в больших количествах присутствуют в микробиоценозе толстого кишечника взрослых людей. Основываясь на высокой частоте встречаемости этих бактерий в пищеварительных трактах . И.И. Мечников и  Henry Tissier ещё в 1905 году пытались применить препараты из бифидобактерий больным с кишечными дисфункциями.  
      Проведённая российскими исследователями статистическая обработка данных о видовом составе бифидобактерий у различных возрастных групп населения России показала, что у здорового грудного ребёнка, находящегося на грудном вскармливании, B.Bifidum, B.longum, B.breve, B.infantis, встречаются в соотношении 35%, 42%, 17%, 12%. Штаммы  B.adolescentis обнаруживаются у 1.5% детей отсутствуют в фекальном содержимом. У детей на искусственном вскармливании содержание доминирующих видов бактерий падает до 3-5%, в то время как представители вида B. adolescentis, встречаются в 22% случаев.  
      У взрослых в толстом кишечнике обнаруживаются преимущественно представители B.Bifidum, B.longum и B.adolescentis. В кишечнике лиц старше 35 лет представители вида B.adolescentis начинают превалировать в бифидофлоре, достигая 60-75% в пожилом возрасте. В кишечном содержимом человека одновременно могут обнаруживаться от 1 до 5 видов биоваров бифидобактерий. Фруктозо-6-фосфатаза – ключевой фермент в метаболизме углеводов бифидобактериями. Этот фермент расщепляет фруктозо-6-фосфат на ацетил-1-фосфат и эритрозу-4-фосфат. На обнаружении у бактерий фруктозо-6-фосфат фосфокетолазы основан энзиматически-калориметрический метод количественного определения в материале бифидобактерий. Бифидобактерии образуют уксусную и молочную кислоты в молярном отношении 3:2, но не образуют углекислый газ. Оптимум температуры для роста этих бактерий 37-40° С, оптимум pH 6.5-7.0.     
      Для выявления бифидобактерий в биоматериале (кисломолочные продукты) рекомендуется производить высев на специальные селективные среды и модифицированную MRS-среду, содержащую 100 ммоль c-a-Gal. На последней бифидобактерии в анаэробных условиях формируют колонии голубого цвета. Хорошо растут бифидобактерии в присутствии таких редуцирующих агентов, как аскорбиновая кислота, цистеин или тиогликолат. Для своего роста данные микроорганизмы нуждаются в источнике углерода (различные углеводы, бикарбонат или углекислый газ). Напротив, органические кислоты, жирные кислоты и  аминокислоты не могут быть для них источником С. Цистеин или цистин служат необходимым для них источником азота. Обнаружена потребность отдельных штаммов бифидобактерий в аланине, изолейцине, лизине, аргинине и глутаминовой кислоте. Добавление в среду пантотеновой кислоты, биотина, рибофлавина, никотиновой кислоты, парааминобензойной кислоты, пуринов и пиримидинов также требуется для поддержания многих штаммов бифидобактерий, свежевыделенных из кишечного содержимого детей и взрослых.  
        Именно бифидобактериям принадлежит ведущая роль в поддержании и нормализации микробиоценоза кишечника, сохранении неспецифической резистентности организма, улучшении белкового, витаминного и минерального обмена и другие.  
      Снижение количества бифидобактерий (или их даже полное исчезновение) является одним из патогенетических механизмов длительных кишечных инфекций у детей и взрослых . Оно ведёт к нарушению минерального обмена, процессов кишечного всасывания, белкового и жирового обмена, к формированию хронических расстройств пищеварения. Имеются сведения, что бифидобактерии являются «поставщиком» ряда незаменимых аминокислот, в т.ч. триптофана, витаминов, установлена их антиканцерогенная и антимутагенная активность, способность снижать уровень холестерина в крови и т.д.  
       Все эти положительные эффекты позволили рассматривать бифидобактерии как одну из основных категорий функционального питания.  

 Влияние на организм человека 

–      подавление роста вредных микроорганизмов и стимуляция иммунитета;  
–      восстановление  биопленки, выстилающей слизистую ЖКТ  
–      продукция витаминов: стимуляция нормальной микрофлоры, нормализация pH среды, нейтрализация токсинов;  
–      модулирование физиологических функций, биохимических и поведенческих реакций;  
–      участие в  ферментативных и гормональных реакциях. 

Функциональное питание, в котором преобладают кисломолочные бактерий, позволяет избавиться или нейтрализовать вредные факторы окружающей среды, потому что является основой для поддержания микрофлоры кишечника, профилактики многих заболеваний, а значит, и здоровья человека в целом.