Оценка качества пробиотической биологически активной добавки с кедровым маслом

В настоящее время основную опасность для здоровья населения и проблему для здравоохранения представляют болезни сердечно-сосудистой системы. Среди них атеросклероз – наиболее распространенное хроническое заболевание. На развитие атеросклероза артерий и связанных с ним болезней сердца и сосудов влияет избыток холестерина.

Применяемые в настоящее время антиатеросклеротические средства обладают способностью снижать уровень липидов и липопротеидов в крови на 17-40 %. Однако опыт их практического применения показывает, что широко применяемые антиатеросклеротические препараты не лишены способности вызывать серьезные осложнения и даже самые современные и высокоэффективные препараты из группы статинов обладают побочными эффектами [4].

В связи с этим вполне определенный интерес представляют препараты природного происхождения, отличающиеся безвредностью, возможностью их длительного применения без осложнений.

Цель исследования

Целью работы является исследование влияния различных доз кедрового масла на биохимическую и холестеринметаболизирующую активность бифидобактерий и оценка качества разработанной биологически активной добавки.

Методы исследования

Объектами исследований служили чистые культуры Bifidobacterium longum DK-100, полученные из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИ «Генетика», активизированные уникальным биотехнологическим методом, разработанным в ВСГУТУ, а также кедровое масло ТУ 914-001-73225681-25.

Для культивирования пробиотических микроорганизмов применяли питательную среду на основе осветленной сыворотки с внесением ростовых компонентов, разработанную в ВСГУТУ.

Наращивание биомассы определяли по оптической плотности фотоколориметрическим методом на спектрофотометре PD-101 APEL при λ= 500 нм.

Количество бифидобактерий определяли методом предельных разведений по МУК 4.2.999-00.

Концентрацию холестерина в питательной среде определяли ферментативным методом с использованием реагентов «Новохол».

Результаты и обсуждения

Кедровое масло – уникальный природный продукт, аналогов которому в природе не существует. Кедровое масло является концентратом витамина F (комплекса ненасыщенных жирных кислот), которого в масле в три раза больше, чем в рыбьем жире. Особенно большое количество содержится в нем линолевой и линоленовой кислот. Поскольку они не синтезируются в организме человека, то в рационе питания обязательно должны присутствовать продукты, содержащие данные кислоты [2]. Известно, что ненасыщенные кислоты способствуют понижению уровня холестерина в крови и тормозят развитие атеросклероза. Полиненасыщен-ные жирные кислоты могут выступать также в качестве средства, обладающего бифидоген-ным эффектом, поэтому на первом этапе исследований определяли влияние разных доз кедрового масла на биохимическую активность бифидобактерий.

Результаты исследований влияния различных доз кедрового масла на наращивание биомассы Bifidobacterium longum DK-100 представлены на рисунке 1.

контроль        0,5%        1%        1,5%

Рисунок 1 ‒ Влияние различных доз кедрового масла на наращивание биомассы Bifidobacterium longum DK-100

Как показывают данные рисунка 1, при внесении кедрового масла в количестве 1 % в питательную среду отмечено значительное повышение оптической плотности. При дальнейшем увеличении дозы до 1,5 % оптическая плотность повышается незначительно.

t4

i 11111

Время культивирования, ч контроль 0,5%   1%   1,5%

Рисунок 2 ‒ Влияние различных доз кедрового масла на количество жизнеспособных клеток Bifidobacterium longum DK-100

Количественный учет бифидобактерий, представленный на рисунке 2, показал, что с повышением дозы вносимого масла увеличивается скорость размножения этих бактерий. При этом количество жизнеспособных клеток через 20 ч культивирования составляет (2*1011) КОЕ/см3, что на порядок выше, чем в контроле.

Анализ данных, представленных на рисунках, показал, что оптимальная доза внесения кедрового масла в количестве 1,5 % от объема питательной среды стимулирует интенсивное накопление биомассы пробиотических микроорганизмов и обеспечивает наиболее высокое количество жизнеспособных клеток по сравнению с контрольным образцом.

Возможно, различные мицеллярные структуры кедрового масла с разной эффективностью взаимодействуют с клетками бифидобактерий. Взаимодействие жирных кислот с клетками бифидобактерий может осуществляться на поверхности или в результате проникновения в наружную мембрану. При включении жирных кислот в состав наружной мембраны, вероятно, должно происходить уменьшение заряда поверхности при нейтральных значениях pH благодаря наличию карбоксильных групп. Снижение окислительно-восстановительного потенциала создает благоприятные условия для роста бифидобактерий, в результате чего ускоряется их рост.

Таким образом, эффект ускорения роста бифидобактерий экзогенными жирными кислотами достигается, вероятно, за счет включения их в состав наружной мембраны и изменения физико-химических свойств поверхности клетки.

В результате проведенных исследований установлено, что кедровое масло обладает бифи-догенными свойствами и стимулирует рост бифидобактерий.

В дальнейших исследованиях изучали влияние различных доз кедрового масла на холе-стеринметаболизирующую активность бифидобактерий. Установлено, что в процессе культивирования пробиотических микроорганизмов с увеличением дозы вносимого масла от 0,5 до 1,5 % происходит более активная деградация холестерина по сравнению с контролем. Поэтому в дальнейших исследованиях изучали холестеринметаболизирующую активность бифидобактерий при внесении оптимальной дозы кедрового масла в количестве 1,5 %. Результаты исследования представлены на рисунке 3.

контроль          B. longum DK-100

Рисунок 3 ‒ Влияние кедрового масла на холестеринметаболизирующую активность бифидобактерий

Как видно из данных рисунка 3, при культивировании бифидобактерий в питательной среде с добавлением кедрового масла отмечена высокая холестеринметаболизирующая активность. В конце культивирования разрушается 68,09 % холестерина.

В результате проведенных исследований установлено, что культивирование бифидобактерий на питательной среде с кедровым маслом повышает холестеринметаболизирующую активность бифидобактерий – на 28 %.

Полученные экспериментальные данные позволили разработать технологию производства пробиотической БАД, обогащенной полиненасыщенными жирными кислотами.

Особенностью предлагаемой технологии является внесение кедрового масла в количестве 1,5 % в охлажденную питательную среду в связи с неустойчивостью жирных кислот при стерилизации. В качестве инокулята применяют штамм Bifidobacterium longum DK-100.

Качественная характеристика БАД представлена в таблице 1.

Таблица 1 Качественная характеристика пробиотической БАД

Наименование показателя	Значение показателя
	БАД с кедровым маслом
Консистенция и внешний вид	однородная, допускается отделение сыворотки
Цвет	от белого до светло-желтого
Вкус и запах	чистый, кисломолочный, с привкусом кедрового ореха
Предельное значение рН, ед.	5,3-7,5
Холестеринметаболизирующая активность, %	68,09
Температура при выпуске с предприятия, °C, не более	4-6
Количество бифидобактерий, КОЕ/см3, не менее	2*1011
Объем продукта (см3), в котором не допускаются: БГКП (колиформы) S. aureus патогенные микроорганизмы (в т.ч. сальмонеллы) дрожжи и плесени, КОЕ/см3, не более	10 10 50 5

Анализ данных таблицы 2 показывает, что БАД содержит высокое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий и проявляет выраженные холестериндеградирующие свойства.

Выводы

В результате проведенных исследований установлено, что разработанная биологически активная добавка обладает высокими потребительскими свойствами. Установлено, что введение кедрового масла в питательную среду повышает биохимическую активность и холестериндеградирующие свойства бифидобактерий.