Влияние липидов на качество пробиотического концентрата

В настоящее время на первом месте по степени опасности и распространенности стоят болезни сердечно-сосудистой системы. Атеросклероз – наиболее распространенное хроническое заболевание, характеризующееся уплотнением и потерей эластичности стенок артерий, сужением их просвета с последующим нарушением кровоснабжения органов.

Развитие атеросклероза зависит от уровня холестерина и других жировых веществ. На долю холестерина приходится основная масса стероидов организма. Содержание общего холестерина в крови здорового человека не должно превышать 200 мг/дл (5,2 мМоль/л).

Холестерин выполняет две основные функции: во-первых, он является структурным компонентом мембран, регулирующим текучесть последних; во-вторых, он является предшественником гормонов, желчных кислот, витамина Д 3 . Увеличение уровня холестерина в крови человека может быть связано как с нарушением синтеза холестерина в организме, так и с избыточным употреблением пищи с высоким содержанием холестерина и насыщенных жирных кислот. Последними богаты продукты животного происхождения: мясо, молочные продукты, жир животный, яйца.

В целях профилактики и предотвращения заболеваний, связанных с высоким содержанием холестерина в организме, рекомендуется диета с низким содержанием жиров животного происхождения. Создание продуктов функционального питания с низким содержанием холестерина, разработка биологически активных добавок, снижающих уровень холестерина в организме, являются чрезвычайно актуальными.

Одним из перспективных направлений создания биологически активных добавок и продуктов функционального питания являются пробиотики. Около 60% рынка продуктов функционального питания составляют продукты с содержанием пробиотиков. В качестве пробиотиков применяют бифидобактерии, молочнокислые бактерии и др. Пробиотические продукты и биологически активные добавки используются для нормализации работы желу- дочно-кишечного тракта, при инфекционных заболеваниях, снижении иммунитета (В.А. Тутельян, 2002). Используя имеющиеся данные о высоком оздоровительном эффекте пробиотиков, придание им дополнительного вектора функциональной активности представляется чрезвычайно важным.

Целью нашей работы является оценка атерогенной активности пробиотических культур, выращенных на среде с добавлением нерпичьего жира.

В работе были использованы нерпичий жир, чистые культуры B. bifidum 8 3 , В. longum В 379 М , полученные из фондов Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов и активизированные биотехнологическим методом, разработанным в ВСГУТУ [1]. Рост биомассы микроорганизмов определяли по оптической плотности. Концентрацию холестерина - ферментативным методом [2].

Жирнокислотный анализ проводили на хроматографе Кристалл 2000 М с пламенным детектором ПИД, использовалась капиллярная колонка HP-FFAP (США) 50 м, 0,32 мм, 0,52 мкм, газ-носитель - азот, условия определения в режиме программирования со скоростью 4⁰С/мин, температура колонки от 180 до 220 0 С, температура испарителя - 250 ⁰С, температура детектора - 250 ⁰С.

Результаты исследований

Одним из факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье людей, является дефицит эссенциальных факторов питания. Наиболее эффективный и быстрый путь улучшения структуры питания населения, в частности, ликвидации дефицита микронутриенов - это широкое применения биологически активных добавок или концентратов природных минорных компонентов пищи.

Одним из эссенциальных факторов липидной природы являются полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). В качестве источника ПНЖК может быть использован промысловый жир морских зверей, в частности, жир нерпы.

Нами установлено, что добавление жира нерпы в культуральную среду стимулирует рост микроорганизмов. Наибольший рост B. bifidum 8 3 и В. longum В 379 М наблюдался при внесении жира нерпы в дозе 1,5%. Количество жизнеспособных клеток на конец культивирования при данных условиях составил 2^10¹² и 2^10 11 клеток, соответственно [3]. Полученные данные указывают на бифидогенный эффект жира нерпы.

На следующем этапе нами исследован жирнокислотный состав в экстрактах образцов B. bifidum 8 3 , и В. longum В 379 М , культивированных в среде, содержащей 1,5% жира нерпы. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 Жирнокислотный состав образцов бифидобактерий, выращенных в среде, содержащей нерпичий жир

Жирные кислоты Бифидобактерии	Насыщенные ЖК, %	Мононенас. ЖК, %	Полиненас. ЖК, %
В longum В 379 М +1,5% нерп. жира	14,37	63,66	7,49
В longum В 379 М - контроль	14,86	25,52	41,12
B. bifidum 8 3 +1,5% нерп. жира	13,80	69,04	6,65
B. bifidum 8 3 - контроль	15,48	51,16	12,84

Из таблицы следует, что состав жирных кислот бифидобактерий, выращенных на среде добавлением нерпичьего жира, претерпевает определенные изменения.

Следует отметить небольшое снижение насыщенных жирных кислот (на 3,3 % в клетках В. longum В 379 М и на 10,9% в клетках B. bifidum 8 3 ). Результаты исследований указывают на значительное увеличение мононенасыщенных жирных кислот: в 2,5 раза в клетках В. longum В 379 М и в 1,35 раза в клетках B. bifidum 8 3 , соответственно, при этом снижается содержание полиненасыщенных жирных кислот. Данный процесс, по-видимому, связан с особенностями метаболизма жирных кислот в клетках микроорганизмов.

В таблице 2 представлено содержание метиловых эфиров жирных кислот в образцах бифидобактерий, выращенных на средах с добавлением нерпичьего жира.

Таблица 2

Содержание метиловых эфиров жирных кислот в экстрактах клеток B. bifidum 8₃ и В. longum В 379 М, культивированных в среде с добавлением 1,5% нерпичьего жира

Время, мин	Компо нент	Название кислоты		Содержание, %
				В. longum В 379 М		B. bifidum 83
		женевская номенклатура	тривиальная номенклатура	кон троль	опыт	контроль	опыт
5,7	С8:0	октановая	каприловая	-	-	-	-
6,9	С10:0	декановая	каприновая	-	-	-	-
8,9	С12:0	додекановая	лауриновая	-	-	-	-
11,9	С14:0	тетрадекановая	миристиновая	2,15	4,65	3,52	3,83
16,4	С16:0	гексадекановая	пальмитиновая	10,05	7,86	9,44	7,55
17,4	С16:1	гексадеценовая	пальмитоолеиновая	5,77	23,66	16,58	22,35
23,5	С18:0	октадекановая	стеариновая	2,66	0,76	2,52	0,86
24,8	С18:1	октадеценовая	олеиновая	22,75	40,00	34,58	46,26
27,5	С18:2	октадекадиеновая	линолевая	29,77	4,07	3,93	4,55
31,4	С18:3 альфа	окадекатриеновая	линоленовая	10,67	2,34	8,91	2,08
33,8	неинден-тифицир			-	1,10	-	1,55
37,2	С20:1		гондоиновая	-	-	-	0,43
39,0	С20:2		эйкозадиеновая	0,68	0,31	-	0,02

Из данных, представленных в таблице 2, следует, что в опытных образцах наблюдается уменьшение количества пальмитиновой кислоты, при этом содержание миристиновой кислоты увеличивается. Следует отметить значительное увеличение МНЖК: пальмитоолеино-вой и олеиновой кислот. Так, содержание пальмитоолеиновой кислоты в экстрактах В. longum В 379 М при добавлении в среду жира нерпы увеличилось в 4,1 раза, а олеиновой - в 1,76 раза. В опытных образцах B. bifidum 8 3 содержание пальмитоолеиновой кислоты увеличилось в 1,35 раза, а олеиновой - в 1,34 раза соответственно. Данное увеличение, по-видимому, возможно как за счет уменьшения а-линоленовой кислоты, так и за счет синтеза de novo . Что касается содержания линолевой кислоты, то в опытных экстрактах В. longum В 379 М выявлено на 86,3% меньше, чем в контрольном образце, а в опытных образцах B. bifidum 8 3 содержание линолевой кислоты увеличено на 15,8%. Данный факт, а также обнаружение в небольших количествах гондоиновой, эйкозадиеновой кислот, по-видимому, связаны с особенностями метаболизма бифидобактерий.

Особый интерес вызывает появление неидентифицированной жирной кислоты с временем выхода 33,8 мин. Данный факт требует дополнительных исследований по идентификации данного соединения. Вполне возможно, что данное соединение синтезируется в клетках микроорганизмов при определенных условиях. Что касается пальмитоолеиновой кислоты, то эта кислота семейства го-7 синтезируется клетками микроорганизмов, а в организм человека попадает с пищей. Олеиновая кислота (С18:1го9) относится к кислотам семейства го-9. Известно, что увеличение поступления олеиновой кислоты приводит к снижению содержания холестерина в сыворотке крови человека [4]. По мнению авторов, в организме человека компенсаторно может происходить синтез эссенциальных жирных кислот, являющихся источником биологически активных веществ, в частности, в семействе го-9 кислот таковой является С20:3-дигомо-Y-линоленовая кислота. Известно, что из дигомо^-линоленой кислоты, в частности синтезируются эйкозаноиды.

На следующем этапе нами исследована способность бифидобактерий, выращенных на среде с добавлением нерпичьего жира, влиять на уровень холестерина.

На рисунке представлены данные по содержанию холестерина при культивировании В. Longum В 379 М и B. Bifidum 8 3.

Из рисунка следует, что в процессе культивирования бифидобактерий в течение 24 ч происходит снижение уровня холестерина на 94,6%. Снижение уровня холестерина в процессе культивирования микроорганизмов свидетельствует о высоком атерогенном эффекте бифидобактерий.

• - ▲ - В. , bifidum 8 3 _; ■ - В. longum В 379 М.

Рис. Холестеринметаболизирующая активность клеток В. bifidum 8 3 и В. longum В 379 М , выращенных в среде с добавлением нерпичьего жира (1,5%)

Таким образом, бифидобактерии, выращенные на среде с добавлением жира нерпы, обладают выраженным атерогенным эффектом и способны изменять жирнокислотный состав в сторону уменьшения насыщенных жирных кислот и увеличения мононенасыщенных.

В физиологических условиях в клетках приматов и человека удлинение и десатурация С 18:1 олеиновой жирной кислоты происходят в малой степени. Однако если поступление с пищей эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот будет снижено или заблокировано, то клетки приматов и человека экспрессируют соответствующие гены и начинают компенсаторно синтезировать более длинные и более ненасыщенные жирные кислоты, используя в качестве предшественника C ig _: i олеиновую кислоту (в частности, появление С_20:2 эйкозадиеновой кислоты) [3].

Полученные данные указывают на высокий биокоррегирующий потенциал и перспективность создания биологически активных добавок и функциональных продуктов питания на основе клеток бифидобактерий, выращенных на среде с добавлением жира нерпы.

Выводы

• 1.    Культивирование бифидобактерий в среде, содержащей 1,5% нерпичьего жира, влияет на жирнокислотный профиль пробиотических культур: при этом снижается уровень насыщенных жирных кислот и увеличивается количество мононенасыщенных жирных кислот.

• 2.    Бифидобактерии, культивируемые в среде с содержанием нерпичьего жира, проявляют выраженную холестеринметаболизирующую активность, что указывает на высокую биологическую ценность пробиотического концентрата и функциональных продуктов, которые могут быть получены на его основе.