Биотехнологические основы производства кисломолочных продуктов лечебно-профилактического назначения (стр. 7 )

Известен  метод получения бактериоцина Lc. lactisssp. lactisNRRL-B-18535, подавляющего рост бактерий Staphylococcusaureus, S. epidermidis, S. rhamosus, Pediococcuspentosaceus, P. acidilactici, Lb. delbrueckiissp. bulgaricus, Lc. lactisssp. cremoris, Lc. lactisssp. lactis, Leuconostocmesenteroides, Lb. plantarum, Lb. fermentumи Listeriamonocytogenes[76]. 

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.

Антагонистические свойства молочнокислых бактерий и, в частности, лактобактерий применяют в молочной промышленности для сокращения времени пастеризации молока, для улучшения качества сыров, удлинения срока хранения молочных продуктов. Доказана  активность молочнокислых бактерий, изолированных из муки и зерна злаковых культур, в отношении возбудителя картофельной болезни - В. subtilis.

Антибиотики нашли применение и в медицине [79, 80], ветеринарии [81],  пищевой промышленности при консервировании овощей, фруктов, супов, соусов, соевых бобов, мясных изделий и др. [82-84],  в сельском хозяйстве при силосовании кормов [85].

Длительное применение химиотерапевтических и антибиотических препаратов часто оказывает нежелательное воздействие на организм, тогда как  использование антимикробных веществ МКБ безвредно и перспективно [76, 77,78].

Фундаментальные исследования биологической и медицинской науки позволили разработать и внедрить в практику препараты, основу которых составляют разные виды живых микробных культур, носящих общее название - пробиотики [78, 79]. Пробиотическое действие молочнокислых бактерий  было известно  древним фракийцам, живущим на территории нынешней Болгарии в 6000-7000 г. до н. э. Они использовали бактерии и вызывали ферментацию свежего овечьего молока для получения йогурта, брынзы, сыра и др. – первые пробиотические продукты в мире. Для населения, которое жило на болгарской земле, это были и продолжают быть традиционными продуктами, которые поддерживают организм человека, предохраняя его от ряда заболеваний.

Фракийцам были знакомы и лечебные качества бактерий. Они изготовляли специальные смеси из ферментированного молока, экстракта лечебных трав и меда. Ими они лечили больных и раненых, ими пропитывали, а потом высушивали льняные ткани для перевязок, для лечения ран и других заболеваний кожи или давали солдатам перед сражениями.

Исследования пробиотиков расширялись и охватывали все большие сферы. Так, если в начале пробиотики рассматривались как микроорганизмы или вещества, способствующие достижению оптимального баланса между представителями микрофлоры кишечника, то позже они были определены как содержащие живые микробы пищевые добавки, благотворно влияющие на организм хозяина путем нормализации микробиоценоза кишечника. Затем это определение было расширено и стало включать микроорганизмы, улучшающие резистентную микрофлору не только кишечника, но и других органов [80-83].

В настоящее время пробиотиками считают все препараты, содержащие живые микробы в количестве, достаточном для изменения микрофлоры или способном заселить определенную область хозяина, благотворно влияя на здоровье  [84, 85].

  Значительное вытеснение бактериальных патогенов является не только эффектом бактериальной конкуренции, вызванной оральным применением микроорганизмов. Антагонистические вещества молочнокислых бактерий также препятствуют внедрению патогенных микрорганизмов в эпителиальные кишечные клетки.  В результате чего желудочно-кишечный тракт не колонизируется патогенами, печень значительно освобождается от продуктов бактериального белкового метаболизма. В целом, адсорбция желудочно-кишечного тракта и других энергодающих компонентов увеличивается, а плохо растворимые соли превращаются в растворимые соединения. Такой эффект сравним с действием малых доз антибиотиков и достигается добавлением пробиотиков [86].

Таким образом, молочнокислые  микроорганизмы, стимулирующие развитие нормальной микрофлоры человека (бифидо - и лактобактерии), представляют собой важный компонент функциональных продуктов. Они ведут масштабную ра­боту в организме человека. Впервые это было установлено российским уче­ным [86].

Полезные микроорганизмы акти­визируют иммунную систему, защи­щают нас от экспансии патогенных и условно-патогенных бактерий, обезв­реживают токсины, выводят из орга­низма тяжелые металлы, радионукли­ды, синтезируют витамины, нормали­зуют минеральный обмен.

В последнее время появилось мно­жество различной продукции на осно­ве таких микроорганизмов - от ле­карств до пищевых продуктов; Напри­мер, хорошо всем известные молочнокислые продукты. Современные условия жизни чело­века в большом городе породили «син­дром мегаполиса», который проявля­ется в нарушении обмена веществ, ос­лаблении иммунитета, изменении микробной экологии пищеварительного тракта. Одна из его составляю­щих - снижение уровня бифидо - и лактофлоры и соответствующее возрастание у человека числа условно-патоген­ных микроорганизмов. В настоящее время все больше вни­мания уделяется разработкам молочнокислых продуктов с внесением пробио­тиков, в состав которых входят не­сколько микроорганизмов, принадле­жащих к различным родам и видам. При этом прежде всего учитывают вза­имодействие микробов в естественной среде обитания и, в первую очередь, симбиоз отдельных штаммов.

Таким образом, выделение высокоактивных штаммов молочнокислых культур и подбор консорциума  имеют решающее значение при производстве кисломолочных продуктов. Выделение и селекция штаммов молочнокислых бактерий дают возможность подобрать такие штаммы, которые могут удовлетворить все требования, предъявляемые к тому или иному продукту. Сложность конструирования био­препаратов многовидового состава со­стоит не только в целенаправленной селекции штаммов с определенными свойствами, но и в изучении их совме­стимости при создании консорциумов микроорганизмов.

1.3Микрофлора  заквасок, применяемых в производстве кисломолочных продуктов для  диетического питания

К кисломолочным продуктам относятся различные виды простокваши (простокваша обыкновенная и  мечниковская, варенец, ряженка, йогурт и др.), кефир, кумыс, ацидофильные напитки [69]. Кроме того, вырабатывают кисломолочные продукты из пахты и сыворотки. Исследования последних лет предполагают использование в производстве диетических молочных десертных изделий молочнокислых бактерий. Наиболее интересными в сфере потребления являются комбинированные десерты, содержащие растительные ингредиенты и кисломолочный компонент [70].

Для получения кисломолочных десертов используют молоко цельное и обезжиренное, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия, пахту и другое молочное сырье, а также зерновые, плодово-ягодные и овощные наполнители, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители, стабилизаторы структуры. 

Кисломолочный продукт – это продукт, изготовляемый сквашиванием молока или сливок кефирными грибками и/или чистыми культурами молочнокислых, пропионовокислых, уксуснокислых микроорганизмов и/или дрожжей, и/или их смесями, общее содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности не менее 106 КОЕ в 1 гпродукта [71-73].

В процессе сквашивания протекают сложные микробиологические и физико-химические процессы, в результате которых формируются специфический вкус, запах, консистенция.

Доказано, что молочнокислые бактерии, попадая в кишечник, создают кислую среду, благодаря чему препятствуют развитию гнилостных бактерий, которые вызывают распад белков пищи до образования индола, скатола и других веществ, являющихся ядами. Эти вещества, всасываясь в кровь, нарушают жизнедеятельность организма [74].

Кисломолочные продукты содержат необходимые для организма питательные вещества в легкоусвояемой форме. Эти продукты хорошо перевариваются, обладают диетическими и лечебными свойствами. Диетические свойства обуславливаются наличием молочной кислоты, диоксида углерода, спирта, витаминов группы В, вырабатываемых некоторыми бактериями.

Наличие в молоке лактозы и её способность к сбраживанию позволяют организовать производство разных видов кисломолочных продуктов в зависимости от состава используемых чистых бактериальных культур и технологии приготовления [75-77]. Производство кисломолочных продуктов базируется на знании биотехнологии, в основе которой лежат микробиологические процессы.

Применительно к кисломолочным продуктам технология в настоящее время развивается в следующих направлениях:

- совершенствование классических технологий кисломолочных продуктов с использованием штаммов молочнокислых бактерий, созданных с помощью новых методов селекции;

- разработка нового поколения кисломолочных продуктов с применением различных микроорганизмов, а также микроорганизмов-пробиотиков, продуцирующих биологически активные вещества [75-77].

В настоящее время определилась устойчивая тенденция обогащать кисломолочные продукты широким спектром специальной заквасочной микрофлоры, т. к. живые клетки этих заквасочных культур, а также продукты их метаболизма играют очень важную роль в профилактике различных заболеваний. Потребление таких кисломолочных продуктов способствует защите от желудочно-кишечных инфекций, улучшению функционирования иммунной системы, снижению содержания холестерина в крови и защите от онкологических заболеваний, предупреждению появления атеросклероза, восстановлению нитратов в нитриты. При употреблении кисломолочных продуктов целевого назначения происходит улучшение обменных процессов в организме, восстанавливаются силы, снижается усталость. Представляет интерес использование данных продуктов даже в психотерапии  [77, 78].

Молочнокислые культуры применяют в производстве диетических продук­тов, они разнообразны и обладают отличными друг от друга свойствами. Научные исследования предполагают использование в производстве кисло­молочных диетических продуктов молочнокислые бактерии: B. longum, L. bulgaricus, L. yogurti, L. acidophilus.