Введение

I. ВВЕДЕНИЕ.

Молоко — удивительное изобретение природы. Человек уже давно оценил пищевые и лечебные свойства молока и не только научился использовать этот продукт, но и значительно усовершенствовал его.

Молоко усваивается человеком за час на 32%, а кисломолочные продукты за то же самое время – практически полностью.

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.

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).

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.

Из молока стали производить различные продукты питания. Например: йогурт, кефир, простоквашу, сметану, творог, масло.

Кисломолочные бактерии – «производители» кисломолочных продуктов – природные организмы, оказавшие огромное влияние на питание человека во всех уголках Земли. Они возникли естественным путем и являются природным наследием всего человечества.

Поэтому целью своего проекта я выбрал изучение полезных кисломолочных бактерий в продуктах питания человека и уровня использования природного богатства - кисломолочных бактерий современным человеком.

II. Бактерии на службе здоровья.

1. История открытия кисломолочных бактерий.

Точные данные относительно происхождения болгарского кислого молока отсутствуют, но принято считать, что оно ведет свое начало от народа фракийцев, примерно за 4000 лет до новой эры. Жители древней Фракии заметили, что сброженное молоко сохраняется на протяжении большего времени, чем свежее. Добавляя ферментировавшее (сброженное) молоко в сваренное свежее молоко, они получали продукт, известный как квашеное молоко. Посредством систематического и продолжительного приготовления „квашеного молока”, естественным путем была селекционирована «закваска».

Бактерию впервые открыл болгарский студент медицины Стамен Григоров в 1905 г.

В 1905г. болгарский студент медицины Стамен Григоров делает свое знаменитое открытие – он изучал микрофлору болгарского йогурта и описал ее как состоящую из одной палочковидной и одной сферической молочнокислой бактерии. В 1907 г. палочковидную бактерию назвали Lactobacillus bulgaricus, в честь Болгарии, а сферическую — Streptococcus thermophilus.

Проф. Масол немедленно пишет профессору Илье Мечникову в институт Пастера в Париже: “Мой ассистент болгарин Стамен Григоров отличается большой настойчивостью в своей научно-исследовательской работе. ...После многочисленных и последовательных опытов в моей лаборатории, он сумел открыть и получить причинитель болгарского молока. При этом подкваска для него была доставлена прямо из Болгарии. Ты работаешь, находя вдохновение в устремлении найти средство, посредством которого было бы возможно продлить человеческую жизнь. Вслед за твоими замечательными „фагоцитами”, подумай о болгарском кислом молоке и об этой палочковой бацилле, которую открыл Григоров и которую я лично видел под микроскопом. Может быть, она будет для тебя полезна.”

В процессе своих исследований Стамен Григоров открыл еще две бактерии – одна стрептобацилла и один микрококк – Streptococcus thermophilus. Вместе с лактобациллой она существует в естественном симбиозе.

В ответ на письмо профессора Масола, профессор Мечников незамедлительно приглашает Стамена Григорова посетить институт Пастера. В большом зале болгарин зачитывает доклад об открытой им лактобацилле. В качестве доказательства он приносит с собой кислое молоко и микроскоп. Руководство института Пастера поручает профессору Мечникову подтвердить открытие Стамена Григорова и доложить о результатах Ученому совету института. Это происходит всего за три года до выхода в свет научной публикации „Несколько слов о кислом молоке”, отпечатанной в Докладах Французской Академии наук (C. r. Acad. Sci., 1908). Вскоре после указанных событий, ассистенты Мечникова Коенди, Микельсон, Лурсэн и Коэн, назовут открытый Григоровым микроорганизм Bacillus bulgaricus.

Первым поставил на научную основу качества БКМ (болгарского кислого молока), или йогурта, русский микробиолог Илья Мечников. Он считал, что количество гнилостных микроорганизмов кишечного тракта человека можно уменьшить или даже полностью ликвидировать посредством заселения в указанный тракт молочнокислых бактерий БКМ, которые производят молочную кислоту и приостанавливают развитие микроорганизмов, причиняющих гниение. Теория Мечникова о влиянии БКМ на организм согласуется с наблюдаемым долголетием болгар.

1. Особенности строения и жизнедеятельности кисломолочных бактерий.

Первым, кто увидел микрофлору кисломолочных продуктов, был француз Луи Пастер (РисЭти исследования вызвали большой интерес к этой теме. Усилиями ученых-микробиологов были изучены как физиология самих микроорганизмов, так и биохимические процессы брожения и гниения, вызываемые бактериями. Нормальными обитателями даже хорошего молока считаются кисломолочные бактерии, дрожжи.

При чистом содержании коровы в одном миллилитре парного молока содержится около 100000 бактерий, из которых на долю гнилостных приходится примерно 96%, а на долю кисломолочных бактерий-4%. В связи с этим, парное молоко пить не желательно, соответственно, необходимо пить зрелое молоко, при температуре 8-10°С оно должно отстояться сутки. За это время изменяется отношение гнилостной и молочнокислой микрофлоры: 4% гнилостных и 96% молочнокислых бактерий. Зрелое молоко используется для приготовления молочнокислых продуктов (йогурт, кефир, творог, масло, ацидофилин).

Шарообразные бактерии называют кокками. Если кокки располагаются разбросанно, поодиночке, их называют микрококками, если же они соединены попарно — диплококками. Кокки, собранные в цепочки, называются стрептококками. К стрептококкам относятся молочнокислые бактерии. Все кисломолочные бактерии относятся к двум родам:

Род Streptococcus вид Streptococcus Lactis — это кокки овальной формы 0.8-1.2 мкм, которые образуют цепочки различной длины. При старении цепочка дробится. ( Рис.2).

Вид Streptococcus diacetilactis — это более мелкие кокки, диаметр которых 0.5-0.7 мкм. Они образуют цепочки различной длины, продукты жизнедеятельности которых придают аромат продукту.

Род Lactobacillus — представляет собой палочковидные клетки: 6- 8 мкм длиной, образующие короткие цепочки. Неспорообразующие. (Рис.3).

Наиболее широко распространены: Lactobacillus bulgaricum и

Lactobacillus acidophillum.

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..

Толстая кишка является основным местом обитания нормальной кишечной флоры. Общая биомасса микробных клеток толстой кишки составляет около 1,5 кг. Бифидобактерии, лактобактерии и др. составляющие основную массу микробных клеток толстой кишки. По современным представлениям микрофлора организма человека является еще одним органом, покрывающим в виде чулка кишечную стенку, другие слизистые оболочки и кожу человека.

Оставаясь невидимым, этот «орган» весит около 2 килограммов и насчитывает порядка 10 в 14 степени (сто биллионов) клеток микроорганизмов. Это число в 10 раз превышает число собственных клеток организма-хозяина, то есть человеческих.

2. Изготовление кисломолочных продуктов.

Кефир.

С кефиром, широко распространенным напитком, связано много загадок. Так, например, нет единого мнения о происхождении кефирных грибков.

Кефир – это кислое молоко с характерным шипучим кисловатым вкусом, впервые появившееся на Кавказе. Кефир получают добавлением в молоко кефирных зерен (кефирного грибка) , которые и вызывают брожение молока. Кефирный грибок представляет собой сложный симбиоз (совместное существование) нескольких микроорганизмов, образовавшихся в процессе длительного развития и сосуществования.

Основную микрофлору кефирных грибков составляют три вида микроорганизмов: молочно-кислые палочки, стрептококки и дрожжи. Однако кроме названных бактерий в состав кефирных грибков входят также уксусно-кислые бактерии и ароматобразующие микроорганизмы. Именно эти микроорганизмы определяют специфический вкус и аромат кефира и его питательные качества.

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.

Творог сквашивают чистыми культурами молочнокислых стрептококков и ароматообразующих бактерий. Закваска обычно имеет кисломолочный вкус, без каких-либо запахов, газообразования, выступающей сыворотки.

Творог не выдерживает длительного хранения, так как в нем быстро размножаются молочнокислые бактерии, плесени.

Творог получают путем теплового свертывания молочного белка и отделения его от сыворотки (жидкость, оставшаяся после выделения из молока жирных частиц ).

Сыр является концентрированным (содержащим небольшой процент воды, наоборот, большое количество остальных составляющих) кисломолочным продуктом питания, способным к хранению. Твердые сыры примерно на одну треть состоят из белков, на одну треть из жира и на одну треть из воды и также представляют собой богатый источник кальция, натрия и витамина А, и в меньшей степени витаминов группы В

Сливки и сметана - молочные продукты с высоким содержанием жира. Они богаты жирорастворимыми витаминами и железом, но имеют сниженное содержание солей кальция, фосфора и водорастворимых витаминов. Для приготовления сметаны необходимы сливки. При этом используются чистые бактериальные культуры, в состав которых входят молочнокислый и сливочные стрептококки и ароматообразующие бактерии.

В йогурте в качестве закваски используют открытую разновидность молочнокислых бактерий — Болгарскую палочку. При приготовлении йогурта закваска состоит из чистых культур термофильного стрептококка и болгарской палочки, содержащихся в равных соотношениях. При нарушении такого соотношения продукт может приобрести резкокислый вкус, зернистую структуру или быстро выделить сыворотку.

Как любой кисломолочный продукт, йогурт, безусловно, полезен (особенно с биодобавками), но живые бактерии сохраняются в нем, как правило, не больше одной — двух недель. Поэтому отечественные йогурты с обычными сроками хранения полезнее импортных. Йогурты с длительным сроком хранения чаще всего представляют собой стерильный молочный десерт, с фруктами или без них. Исключение составляют кисломолочные продукты фирмы «Данон», в которых живые микроорганизмы сохраняются в течение месяца.

Катык (в Узбекистане, Татарстане, Башкирии, Азербайджане), чургот (в Таджикистане), мацун (в Армении), мацони (в Грузии), чекизе, ёгурт, гамык (в Туркмении), айран (в Казахстане, Киргизии) — кисломолочный продукт, получаемый в результате жизнедеятельности болгарской палочки. От обычной простокваши отличается тем, что во-первых, готовится из кипячёного молока (иногда из топлёного), во-вторых, готовый продукт получается более густым по консистенции. Наличие культуры болгарской палочки обеспечивается особой технологией приготовления.

Тарак (у бурятов), чегень Алтай, хойтпак, ти-рык Тува, тарг Калмыкия. От катыка отличается тем, что в его образовании участвует швейцарская палочка, развивающаяся в условиях высокогорья. Кроме того, это вид продукта как правило делается из разных видов молока, что говорит о его возникновении среди преимущественно скотоводческих народов, у которых была необходимость применения остатков молока разных видов животных.

Сузьма (в Узбекистане, Татарстане), чакка (в Таджикистане), сузьме (в Туркмении). Кисломолочный продукт, получаемый путём отцеживания и нередко подсаливания катыка, фактически представляет собой концентрированый катык

Курт (в Узбекистане, курут (в Таджикистане), корт (в Татарстане), ак-гурт (в Туркмении). Высушенная и подсолённая сузьма, иногда с добавкой перца

Айран (практически везде), сузме чал (в Туркмении), шалап (в Казахстане), чалап (в Киргизии). Разведённый водой катык.

Каймак — кисломолочное изделие, подобное сметане, в разных регионах под ним могут понимать разные продукты, от собственно сметаны, до топлёной сметаны или просто сливок и снятых с молока пенок.

3. Воздействие кисломолочных продуктов на организм.

Микрофлора пищеварительного тракта представляет собой сложную экологическую систему, включающую наряду с кишечными бактериями, слизистые оболочки хозяина, компоненты пищи, вирусы, грибы. Кишечная микрофлора подразделяется на облигатную (синонимы: главная, резидентная, индигенная, аутохтонная), факультативную (сапрофитная и условно–патогенная) и транзиторную (случайная). В состав облигатной микрофлоры входят анаэробы - бифидобактерии, и аэробы - лактобактерии.

Нормальные кишечные бактерии не проникают во внутреннюю среду организма благодаря существованию барьерной функции слизистых оболочек желудочно–кишечного тракта. Нормальная кишечная микрофлора выполняет ряд важных функций в организме человека. Ведущая роль нормальных кишечных бактерий сводится к защите организма от колонизации условно–патогенными и патогенными бактериями и предупреждению избыточного бактериального роста в кишке.

Бифидобактерии, лактобактерии и др., составляющие основную массу микробных клеток толстой кишки, использует в своей жизнедеятельности пищевые углеводные субстраты и полисахариды кишечной слизи.

Метаболические функции, выполняемые бифидобактериями, лактобактериями являются полезными для организма хозяина; они поддерживают постоянный состав внутренней среды организма человека и нейтрализуют негативные влияния болезнетворных микроорганизмов.

Кишечная микрофлора синтезирует витамины (В1, В2, В6, К, фолиевую, никотиновую кислоту и др.); способствует активации иммунных реакций, создавая иммунологическую защиту. Кишечные бактерии участвуют в процессах пищеварения (в первую очередь в расщеплении клетчатки).

Клинические проявления кишечного дисбиоза включают местные (кишечные) симптомы и синдромы, а также системные нарушения, обусловленные перемещщением кишечной микрофлоры и ее токсинов во внутреннюю среду макроорганизма, нарушением процессов всасывания, иммунологическими нарушениями и др.

С данными нарушениями связано появление следующих клинических симптомов: боли в животе, вздутие живота, диарея. Кроме того, наличие условно–патогенной микрофлоры может приводить к развитию воспалительных процессов в тонкой и толстой кишке.

Лечить дисбактериоз приходится лекарственными препаратами, а вот предотвратить его помогают кисломолочные продукты, прежде всего кефир и приготовленные на его основе биокефир и бифидок. Эти равноценные по составу напитки представляют собой улучшенный кефир с добавками бифидобактерий — свойственных человеку микроорганизмов, которые помогают процессу пищеварения (на их долю приходится, например, около 90% микрофлоры толстого кишечника).

Японцы используют кефир для профилактики развития злокачественных заболеваний желудка и кишечника. Молочнокислыми продуктами «оздоровляют» микрофлору кишечника и лечат гастриты. Для лечения гастритов с повышенной кислотностью используется свежий (однодневный) кефир (содержит следы спирта), с пониженной кислотностью — трёхдневный кефир.

Также кисломолочные бактерии подавляют развитие гнилостных бактерий, которые вызывают колиты: шигеллу, вызывающую дезентирию и сальманеллы, вызывающие брюшной тиф.

III. Исследовательская часть.

1.Методика исследования.

1.  Определение количества кисломолочных бактерий в молочных продуктах.

2.  Сбор статистических данных по применению кисломолочных продуктов учащимися школы

2. Приборы и материалы.

Для проведения лабораторных опытов мне потребовалось следующее оборудование:

1.  Пробирки

2.  Пипетки

3.  Штатив

4.  Микроскоп

5.  Горелка

6.  Термостат

7.  Приборное стекло

8.  Петля

А также материалы:

1.  Вода дистиллированная

2.  Метиленовый синий индикатор,

3.  Физиологический раствор

4.  10% раствор соды

5.  Среда Блаурока

3.Подготовка проб к анализу.

Перед вскрытием поверхность упаковки продукта обмывается, протирается, чтобы удалить грязь, которая может загрязнить продукт. Затем поверхность упаковки протирается 70%-ным этиловым спиртом. Вскрытие упаковки производится в асептических условиях. Из каждой упаковки после тщательного перемешивания пипеткой отбирается 10 куб. см кисломолочного продукта, помещается в стерильную посуду и затем нейтрализуется. Для этого на 10 куб. см исследуемого продукта в стерильную посуду добавляется 1,0 куб. см стерильного раствора натрия гидрокарбоната с массовой концентрацией 100 г/куб. дм; содержимое перемешивается с использованием стерильных приспособлений или шуттель-аппарата.

К нейтрализованному образцу продукта добавляется физиологический раствор до достижения общего объема пробы 100 куб. см, после чего смесь опять тщательно перемешивают. Таким образом получают первое разведение продукта (1 x ). Пипетку промывают до 10 раз полученной смесью до верхнего уровня имеющихся на ней делений. Последующие десятикратные разведения продукта готовят, добавляя в 9 куб. см физиологического раствора по 1 куб. см предыдущего разведения продукта. При этом смесь каждый раз тщательно перемешивают. Таким образом, в седьмой пробирке продукт будет разведен в раз. Для приготовления каждого разведения берут новую стерильную пипетку.

4.Определение количества бифидобактерий.

Методика основана на способности бифидобактерий расти в питательных средах, разлитых высоким столбиком в пробирках, при температуре (38 +/- 1) - С и образовывать в них черезчаса колонии с типичными для бифидобактерий морфологическими характеристиками.

Готовят 2 ряда питательных сред, каждый по 5 пробирок, содержащих среду Блаурокка или другую среду в количестве 10 куб. см для высева в них соответствующих разведений исследуемого продукта (см. п. 8.3).

Перед употреблением среду следует разогреть на кипящей водяной бане в течение 15 мин. для снижения в ней содержания растворенного кислорода. При использовании плотных питательных сред перед проведением анализа их следует разогреть в кипящей водяной бане до полного расплавления агара. В момент использования температура питательных сред должна составлять (38 +/- 1) - С.

5. Подтверждение наличия бифидобактерий методом микроскопирования.

Из типичных колоний последнего разведения и со дна пробирки последующего разведения (без видимого роста типичных колонийбифидобактерий) готовят мазки, окрашенные по Граму или метиленовым голубым. Бифидобактерии окрашиваются по Граму положительно, но в мазках имеют вид тонких мелкозернистых, слегка изогнутых палочек с бифуркацией на концах или без нее; располагаются группами, в виде римских пятерок (V), скоплений в виде китайских иероглифов, могут образовывать короткие цепочки.

6. Результаты.

(Таблица 1-3; Диаграмма 1-6)

7. Выводы.

В магазинных продуктах обнаружено необходимое количество для организма человека кисломолочных бактерий и малое количество патогенной флоры.

В домашней сметане бифидобактерий не найдено, зато имеется огромное количество патогенной флоры.

Большинство учащихся регулярно употребляют молочные продукты.

Большинство употребляющих молочные продукты предпочитают йогурт (11 человек), потому что он имеет приятный вкус.

Люди, регулярно употребляющие в пищу молочные продукты, отмечают устойчивость своего организма к инфекциям и нагрузкам, высокую работоспособность и отличное настроение.

Кисломолочные бактерии - наше природное наследие широко используется современным человеком.

8. Рекомендации.

В школах ввести обязательное использование молочных продуктов.

Удешевить молочные продукты для доступности потребления.

Контроль домашней продукции.

Проводить рекламную компанию молочнокислых продуктов отечественного производства.

В СМИ увеличить количество статей о пользе молочнокислых продуктов и их способности усиливать иммунитет организма.

Создать коллекцию кисломолочных бактерии для сохранения их многообразия для последующих поколений.

IV. Приложения.

Рис.1. Луи Пастер 27.12.1 года

Рис.2. Род Streptococcus вид Streptococcus Lactis – кисломолочные бактерии.

Рис.3. Род Lactobacillus – палочковидные бактерии.

Продукт	“Активиа”	Сметана “Бабулины продукты”	Домашняя сметана
Количество кисломолочных бактерий			Не обнаружено

Табл.1. Количество кисломолочных бактерий в продуктах.

Продукт	“Активиа”	Сметана “Бабулины продукты”	Домашняя сметана
Наличие патогенной флоры	Небольшие группы	Небольшие группы	Огромное скопление

Табл.2.Количество патогенной флоры в продуктах

Вопрос	Используют	Не используют
Используют регулярно молочные продукты	15	8
Отмечают хорошее самочувствие	20	3
Используют творог	10	13
Используют молоко	5	18
Используют кефир	3	20
Используют йогурт	11	12

Табл.3.Анкетирование

Диаграмма 1. Количество патогенной флоры в продуктах

Диаграмма 2. Использование молочных продуктов

Диаграмма 3. Использование творога

Диаграмма 4. Использование молока

Диаграмма 5. Использование кефира

Диаграмма 6. Использование йогурта

V. Литература.

“Щедрость невидимых”, изд-во “Россия”,1975 “Предупреждение вредных привычек у школьников”, изд-во “Педагогика”,1982 “Долголетие: проблемы, поиски, перспективы”, Ставр. Книжное изд-во,,1982 www. ***** www. eco. ***** www. *****