Влияние обезжиренного кисломолочного напитка, полученного при сбраживании штаммами Lactobacillus fermentum Ag8 и Lactobacillus plantarum Ag9, на продуктивные показатели крыс

Ферментированные молочные продукты, по-другому кисломолочные продукты, составляют значительную часть в рационе питания человека. Качество и безопасность таких продуктов напрямую зависит от качества используемого молока, а также от стартовой культуры молочнокислых бактерий, используемых в процессе производства продуктов. Во время брожения, молочнокислые бактерии (МКБ) продуцируют различные метаболиты, тем самым изменяя органолептические характеристики получаемого из молока продукта. В частности, брожение молочных субстратов улучшает усвояемость и питательную ценность конечного продукта, обогащает его витаминами, незаменимыми аминокислотами и жирными кислотами [6]. С другой стороны, различные метаболиты МКБ, как органические кислоты, перекись водорода и бактериоцины действуют как биоконсерванты, таким образом, улучшая микробиологическую безопасность, а также увеличивая сроки хранения конечного продукта [5].

Спектр метаболитов, вырабатываемых МКБ, сильно зависит от штамма, поэтому соответствующий выбор стартового бактериального штамма со специфическими характеристиками определяет свойства и качество конечного продукта [3]. Ранее были выделены штаммы Lactobacillus fer-mentum AG8 и Lactobacillus plantarum AG9 из силоса, определена их видовая принад- лежность, показана антибактериальная активность и высокая кислотообразующая активность на лабораторных питательных средах [4]. В настоящей работе проведено исследование влияния обезжиренного молока, ферментированного L. fermentum AG8 и L. plantarum AG9, на продуктивные показатели лабораторных животных, в частности крыс.

Материал и методы исследований. В работе использовали экспериментальные штаммы Lactobacillus fermentum AG8 и Lactobacillus plantarum AG9 [4]. Штаммы культивировали на MRS агаре при 37-40 ºC. Для получения стартовых культур штаммы стерильно переносили в обезжиренное молоко (м.д.ж. 0,05 %, Valio, УВТ-обработки, Россия), ферментировали при 40° C в течение 16 ч. После чего добавляли как стартовую культуру в обезжиренное молоко из расчета 5 % к массе сырья. Инкубировали молоко для получения кисломолочного продукта при 40 °C в течение 12 часов, затем охлаждали готовый продукт при 4-5 °C в течение 16 ч. Готовый продукт использовали в течение 5 суток, хранили при 4-5 °C. Кисломолочный продукт смешивали с кормом из расчета 2 г на 1 животное.

В эксперименте использовали белых крыс породы Вистар, массой 90-120 г, возрастом 6-8 недель, которых содержали в виварии кафедры физиологии и патологической физиологии Казанской государ- ственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана, Казань, Россия. Перед введением в эксперимент крысы находились на карантине в течение 12 суток. Животных содержали при температуре 20-24 °C, они имели свободный доступ к стандартному корму и водопроводной воде. Для кормления использовали коммерческий сбалансированный корм для лабораторных крыс и мышей, находящихся под длительным экспериментом (DeltaFids, компания «БиоПро», Новосибирск, Россия). Питательная ценность корма: энергия обмена – 2500 ккал/кг, сырой белок – 19 %. Ингредиенты: двухкомпонентная зерновая смесь, высокобелковые компоненты (растительные и животные белки), растительное масло, аминокислоты, органические кислоты, витаминно-минеральный комплекс, волокно).

Были сформированы 3 группы по 6 крыс-аналогов по происхождению, возрасту и полу. Крысы первой контрольной группы (ND) получали основной рацион; крысы второй опытной группы (NR+AG8) получали основной рацион с добавлением ферментированного обезжиренного молока Lactobacillus fermentum AG8 (2 г/животное); крысы третьей опытной группы (NR+AG9) получали основной ра- цион кормления с добавлением ферментированного обезжиренного молока Lactobacillus plantarum AG9 (2 г/животное). Длительность эксперимента составила 42 суток. В течение исследуемого периода еженедельно регистрировали массу тела и ежедневное потребление корма. Рассчитывали абсолютную и относительную прибавку массы крыс, проводили морфологическую оценку состояния внутренних органов, а также проводили посев каловых масс методом серийных разведений на плотные питательные среды. Для выявления МКБ использовали среды MRSА (Sigma), для определения колиформных бактерий – среду Эндо, для определения дрожжей – среду Сабуро.

Результаты исследований . Используемые в эксперименте кисломолочные обезжиренные напитки сквашивались потенциально пробиотическими штаммами молочнокислых бактерий. Ранее было выявлено, что штаммы обладают антибактериальной активностью, высокой кислотообразующей активностью [4].

В результате настоящей работы установлено, что улучшились показатели роста крыс в опытных группах с кисломолочными продуктами (NR+AG8, NR+AG9) (Таблица 1).

Таблица 1 – Влияние кисломолочных напитков на продуктивные показатели крыс через 42 суток эксперимента

Примечание: * - p <0,001 (достоверность различий между опытными группами и контролем)

Общий валовый прирост живой массы лабораторных животных в опытных группах был выше на 50-60 %. Пробиотические препараты повышают усвояемость питательных веществ [1], следствием чего является увеличение прироста живой массы животных. Полученные результаты согласуются с ранее опубликованными результатами других научных групп.

Известно, что проявляющаяся антибактериальная активность может вносить вклад в улучшение общего состояния жи- вотных [2]. Введение в рацион питания крыс кисломолочного напитка на основе Lactobacillus fermentum и Lactobacillus plantarum существенно не повлияло на общее количество молочнокислых бактерий.

Однако выявлено, что в фекалиях крыс достоверно снижалось количество колиформных бактерий, кроме того, в случае использования напитка на основе Lactobacillus plantarum AG9 снижалось количество дрожжеподобных грибов (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Влияние кисломолочного напитка с L. fermentum AG8 и L. plantarum AG9 на количество микроорганизмов в толстом кишечнике через 42 суток эксперимента

На 42 сутки эксперимента проведено морфологическое вскрытие крыс. У животных контрольной группы наблюдали полнокровие капилляров органов желудочно-кишечного тракта и незначительное набухание слизистой кишечника. При этом в печени и почках отмечали напряженность капсулы органов, в печени выявляли сглаженность краев органа, в почках граница мозгового и коркового слоев хорошо идентифицировалась. При исследовании внутренних органов крыс, получавших пробиотические штаммы L. fermentum AG8 и L. plantarum AG9, визуальных изменений органов желудочно-кишечного тракта не выявляли. Печень и почки по внешнему виду, цвету, состоянию капсул и консистенции соответствовали видовым и возрастным параметрам органов здоровых крыс.

Заключение. Введение в рацион кормления белых крыс кисломолочного обезжиренного напитка, полученного при ферментировании пробиотическими штаммами L. fermentum AG8 и L. plantarum AG9, приводит к повышению продуктивности животных. Длительное потребление этого продукта белыми крысами обусловило корректировку микробного сообщества толстого кишечника в сторону снижения количества дрожжей и колиформных бактерий. Использование рациона кормления, обогащенного пробиотическими штаммами L. fermentum AG8 и L. plantarum AG9, не оказывало отрицатель- ного влияния на структурнофункциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта, печени и почек. Введение этих штаммов бактерий в препараты для животноводства и в состав стартовых культур в пищевом производстве являются перспективными и требуют дальнейшего изучения.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-016-00025.

Резюме

В работе исследовано влияние обезжиренного кисломолочного продукта, полученного ферментированием штаммами L. fermentum AG8 и L. plantarum AG9 на лабораторных животных. В качестве модели использовали лабораторных крыс Вистар, в их рацион кормления был введен кисломолочный продукт. По окончании эксперимента были оценены продуктивность, морфология органов желудочно-кишечного тракта, печени и почек, микробиологический состав содержимого толстого кишечника. Использование в рационе кормления кисломолочного продукта, сквашенного лактобациллами, повышают прирост живой массы животных, не оказывает отрицательного влияния на органы пищеварительной системы, печень и почки. Введение в рацион кормления этого продукта приводит к снижению количества дрожжей и колиформных бактерий в кишечнике крыс.