Пребиотические и холестериндеградирующие свойства облепихового масла

В последние годы накоплены многочисленные данные, подтверждающие эффективность ω-3 жирных кислот при сердечнососудистых заболеваниях из-за их способности снижать содержание холестерина и триглицеридов в крови. ω-3 жирные кислоты стали рассматривать как одну из общепринятых категорий функционального питания. Эти ненасыщенные кислоты в большом количестве содержатся в рыбьем жире и различных видах растительных масел. Полиненасыщенные жирные кислоты оказывают разнообразные лечебно-профилактические эффекты, так как они могут быть субстратом для микроорганизмов и участвовать в регуляции липидного обмена, и влиять на окислительно-восстановительный потенциал, от которого в значительной степени зависит состав и количественное содержание кишечной микрофлоры [1–3].

Облепиховое масло является уникальным источником моно- и полиненасышенных кислот, которые представлены пальмитиновой, олеиновой ю-9, линолевой ю-6 и линоленовой ю-3. В комплексном сочетании эти кислоты оказывают выраженное противовоспалительное, иммуномодулирующее действие, регулируют липидный обмен и оказывают благоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему [4-7].

Кишечная резидентная и транзиторная микрофлора макроорганизма, синтезируя, трансформируя или метаболизируя экзогенный и эндогенный холестерин в желчные кислоты, активно участвует в холестериновом метаболизме [8]. Нарушение кишечного микробного сообщества обуславливает изменение липидного состава крови, что приводит к реализации нарушений липидного метаболизма [9].

У всех больных гиперхолестериниемией отмечались дисбиотические нарушения в микрофлоре кишечника, которые проявлялись в повышении количества кишечных палочек, стафилококков и грибов с одновременным снижением в фекалиях лактобацилл и бифидобактерий [10].

Для нормализации микробиома желудочно-кишечного тракта обычно используются пробиотики, в основном бифидобактерии и лактобациллы. Имеются сведения, что холестерин может разрушаться кишечной микрофлорой. Однако лишь в последние годы изучается, какая группа кишечных бактерий модифицирует молекулы холестерина [11]. Введение пробиотических микроорганизмов в количествах, оказывающих положительное влияние на состояние здоровья, может способствовать уменьшению повышенной проницаемости кишечного барьера и содействовать улучшению клинической симптоматики, иммунного и пищевого статуса больных людей [12].

Пропионовокислые бактерии относятся к пробиотикам, населяющим желудочно-кишечный тракт человека. Они безопасны, технологичны, обладают высокой выживаемостью в кислой среде желудочно-кишечного тракта при воздействии желчи, не обладают никакими известными факторами вирулентности [13]. Благодаря способности к продуцированию метабиотических компонентов бактерии рода Propionibacterium актуально использовать как в качестве самостоятельных пробиотиков, так и в составе поликомпонентных микробных биодобавок. Доказан их высокий биотехнологический потенциал и пробиотические свойства в сообществе с молочнокислыми микроорганизмами [14, 15].

Цель работы: изучить пребиотические и холестериндеградирующими свойства обле- пихового масла в сочетании с пропионовокислыми бактериями.

Объекты и методы исследований

Экспериментальные исследования проводились на кафедре «Технология молока и молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» ВСГУТУ.

Объектами исследования являлись облепиховое масло (ТУ 9141-001-31503605-15), чистые культуры пропионовокислых бактерий Propionibacterium freundenreichii III85 , активизированные биотехнологическим методом, разработанным в ВСГУТУ [16, 17]. Облепиховое масло вносили в питательную среду в концентрациях 3; 5 и 7 %. В качестве контроля применяли питательную среду без облепихового масла.

Концентрацию холестерина в питательной среде определяли ферментативным методом [18, 19]. Сущность метода заключается в том, что под действием фермента холестери-нэстеразы эфиры холестерина распадаются на холестерин и жирные кислоты. Далее холестерин под воздействием холестериноксидис- мутазы дает окрашенное соединение и перекись водорода. Интенсивность окраски в реакционной смеси прямо пропорциональна концентрации холестерина в пробе. После этого измеряем оптическую плотность опытной пробы (Е) и калибровочной пробы (Ек) против рабочего реагента, состоящего из смеси ферментов при длине волны 500 нм. Далее проводим измерение при длине волны 500 нм значения оптической плотности опытной пробы (Е) и калибровочной пробы (Ек) против рабочего реагента, состоящего из смеси ферментов. Концентрацию холестерина в пробе определяли расчетным методом по формуле:

Е∗ ,

С = ——,

Е к ,

где С - концентрация холестерина в пробе, ммоль/л; Е - оптическая плотность опытных образцов; Ек - оптическая плотность калибровочных образцов; 4,65 - концентрация холестерина в калибраторе, ммоль/л.

Для объективной оценки полученных экспериментальных данных проводили их математическую обработку по результатам (3-4)

повторности. Статистическую обработку данных проводили с вычислением средних арифметических и их доверительных интервалов при р < 0,05.

Оптическую плотность биомассы измеряли фотоколориметрическим методом на спектрофотометре PD 303 АPEL при длине волны 490 нм [20].

Количество клеток пропионовокислых бактерий определяли методом предельных разведений на кукурузно-лактозной среде ГМК-1 по МУК 4.2.999.00.

Результаты и их обсуждение

В первой серии опытов изучали выход биомассы пропионовокислых бактерий при различных концентрациях облепихового масла. Результаты исследований представлены на рис. 1.

Как показывают данные, представленные на рис. 1, при культивировании пропионовокислых бактерий на средах с различным содержанием облепихового масла наибольший прирост биомассы наблюдали при концентрации 3 %, об этом свидетельствует существенное повышение оптической плотности. При дальнейшем увеличении концентрации до 5 % прирост биомассы уменьшился почти в два раза, а при 7 % – оптическая плотность изменилась незначительно.

Вероятно, облепиховое масло, как природный ингибитор [21], оказывает влияние на рост пропионовокислой микрофлоры.

Следует отметить, что введение в среду культивирования пропионовокислых бактерий облепихового масла, содержащего поли- ненасыщенные жирные кислоты и комплекс других биологически-активных веществ, обладающих антиоксидантной активностью, способных связывать кислород и его активные радикалы, приводит к более интенсивному накоплению биомассы в сравнении с контролем.

Положительное корректирующее действие облепихового масла на рост пропионовокислых бактерий можно объяснить его пре-биотическими свойствами, которые обусловлены его уникальным составом. Уникальный состав облепихового масла, наличие в нём витаминов, каротиноидов, токоферолов и целого ряда других биологически активных веществ оказывают положительное корректирующее действие на рост пропионовокислых бактерий.

Добавление облепихового масла в питательную среду существенно отразилось на динамике роста пропионовокислых бактерий (рис. 2).

Данные, представленные на рис. 2, демонстрируют высокую скорость размножения пропионовокислых бактерий в присутствии облепихового масла. Установлено, что при концентрации облепихового масла 3 % количество жизнеспособных клеток достигает максимального значения и составляет 1012 КОЕ/см3, что на 2 порядка выше, чем в контрольном образце, а при концентрации 5–7 % наблюдали снижение динамики роста.

В дальнейших исследованиях изучали участие облепихового масла в изменении концентрации холестерина (рис. 3).

контроль — •— 3% —*— 5%     7%

Рис. 1. Влияние концентрации облепихового масла на оптическую плотность биомассы

Время, ч

□ контроль и 3%   □ 5% f 7%

Рис. 2. Динамика роста пропионовокислых бактерий при различных концентрациях облепихового масла

^^^^^^^^" контроль — •- - 3%        5%              Время, ч

Рис. 3. Зависимость изменения концентрации холестерина от различного содержания облепихового масла в питательной среде

Результаты исследований, представленные на рис. 3, демонстрируют, что пропионовокислые бактерии при культивировании в питательных средах с различной концентрацией облепихового масла с добавлением плазмы крови в качестве источника холестерина снижают уровень этого стероидного соединения. Наиболее выраженную деструктивную активность в отношении холестерина пропионовокислые бактерии приобретают в питательной среде с содержанием облепихового масла 3–5 %, а при концентрации 7 % холестериндеградирующая способность увеличивалась незначительно. Наиболее выраженную деструктивную активность в отношении холестерина наблюдали в питательной среде с содержанием облепихового масла 3 и 5 %. Концентрация облепихового масла 7 % в питательной среде незначительно повышает уровень холестерина.

Заключение

Таким образом, присутствие облепихового масла в питательной среде приводило к существенной биотрансформации холестерина, а деструктивная активность пропионовокислых бактерий зависела от концентрации облепихового масла.

Следует отметить, что культура проявляет свою специфическую активность снижать содержание холестерина в среде культивирования в зависимости от продолжительности инкубации.