CC BY
14
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив. Серия В. Техника и технологии, естествен ии хуманитарни науки, том XVI., Съюз на учените сесия "Международна конференция на младите учени" 13-15 юни 2013. Scientific research of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Natural Sciences and Humanities, Vol. XVI, ISSN 1311-9192, Union of Scientists, International Conference of Young Scientists, 13 - 15 June 2013, Plovdiv.
ИЗСЛЕДВАНЕ ВЪРХУ КИСЕЛИНОУСТОЙЧИВОСТТА НА BIFIDOBACTERIA С ЧОВЕшКИ ПОИЗХОД доц. Светлана Минкова, Какухей Исава*, Петя Петрова „Ел Би Булгарикум" ЕАД, София, България и *Научно-изследователски Институт на Мейджи, Токио, Япония
ACIDTOLERANT BIFIDOBACTERIA WITH HUMAN ORIGIN
Bifidobacteria are part of the human gastrointestinal microbiota and are used as probiotics in functional food products because of their health promoting properties. The study evaluates the acid tolerance of Bifidobacteria of human origin, which determines their abilities to survive in the gastrointestinal tract and as a consequence of that their positive impact on human body. It was found that the stability of the microorganism varies among species and strains of Bifidobacteria.
Бифидобактериите са естествена част от човешкия гастро-интестинален тракт и поради тяхното брагоприятно влияние върху здравето на гостоприемника се използват като пробиотична добавка в различни функционални храни. В това проучване се определя киселиноустойчивостта на Бифидобактерии с човешки произход. Споед много изследователи/3, 4, 5/ киселиноустойчивостта е базова характеристика за бактериите, определяща възможността им да оцеляват в стомашно-чревния тракт и като следствие да оказват брагоприятно въздействие върху гостоприемника. Бе установено, че устойчивостта на микроорганизмите варира при различните видове и щамове на Бифидобактерии.
Целите на това изследване бяха да се охарактеризира киселиноустойчивостта на Бифидобактерии с човешки произход.
Материали и методи
За целите на изследването бяха използвани 20 щама Бифидобактерии с човешки произход от микробната колекция на „Ел Би Булгарикум", от които 8 щама Bifidobacterium bifidum, 6 щама на Bifidobacterium longum, 5 щама Bifidobacterium breve и един щам на Bifidobacterium infantis.
Киселиноустойчивостта на тестваните микроорганизми бе определяна чрез тестване на преживяемост в 0,1М лактатен буфер и преживяемост в синтетичен стомашен сок.
Преживяемостта в 0,1М лактатен буфер се определя чрез процентного съотношение между активните бактерии в момента на смесването им с буфера и след 4 дни съхранение в буфера при 10оС.
Преживяемостта в синтетични стомашни сокове бе определяна при 370С, при две стойности на pH - pH2 и pH3, като бе определяно и влиянието на продължителността на действието на ниското pH - съответно 1h, 2h и 3h.
Резултати и обсъждане
При изследване на вриянието на 0,1М лактатен буфер върху преживяемостта на Бифидобактериите бе установена слабата им кислиноустойчивост, което кареспондира с резултатите получени от други изследователи /1, 2/.
Както е видно от резултатите представени в Таблица 1 преживяемостта на тестваните микроорганизми е в границите от 2,64% до 0,08%. Най-добра преживяемост показаха представителите на Bifidobacterium breve /11/30, 2/9 и 10/3/, а най-слаба представителите на
Bifidobcterium bifidum - 3/9, 1/11 и 1/13.
Преживяемост на Бифидобактерии в 0,1М лактатен буфер
Табл.1
щам Брой преди ^ „ Ьрои сред Преживяемост третиране с 0.1М тре™ране с 0.1М лактатен % лактатен буфер буфер
(cfu/ml) (с^/тГ) В/А.100%
А В
11/30 5,30 106 1,40 105 2,64
2/9 3,10 107 4,60 105 1,48
10/3 2,20 107 7,80 104 0,35
3/8 2,50 106 5,70 103 0,23
7/13 1,30 107 3,00 104 0,23
1/2 2,7 107 6,2 104 0,23
1/6 2,60 107 4,10 104 0,16
2/14 2,60 107 2,60 104 0,10
1/9 2,10 107 1,90 104 0,09
10/21 9,30 107 8,30 104 0,09
3/9 1,30 106 1,20103 0,09
1/11 5,20 107 4,10 104 0,08
1/13 1,30 106 1,00 103 0,08
Данните показват и изключителна щамова специфичност, което прави невъзможно твърдението за по-добра киселиноустойчивост на даден вид Бифидобактерии от друг - 3/8 и 3/9 например са представители на B.bifidum, но показват значителни различия в устойчивостта си към влиянието на лактатния буфер.
Влиянието на синтетичните стомашни сокове върху преживаемостта на Бифидобактелиите е още по-значително. Както е видно от представените в Табл.2 резултати значителен брой от микроорганизмите не преживяват токсичното влияние на киселината. Очаквано по-ниското рН на стомашния сок оказва по-негативно влияние и за значителен брой от тестваните микроорганизми влиянието на рН2 дори само за един час се оказа летално - 1/9, 2/9, 3/9, 10/3, 10/21 и 11/30.
Преживяемост на тестваните Бифидобатерии в синтетичен стомашен сок
Табл. 2
Щам Брой МО преди третиране рН на стомашния сок Брой микроорганизми след сА третиране със стомашен сок 1/т1
сАи/т1 1И В/А.100% 2h С/А.100% 3h D/A.100%
А В С D
1/2 В. bifidum 6,20 107 2 3 4,70 103 2,91 106 0,01 4,69 2,00 103 1,47 106 0,00 2,37 <102 1,18 106 1,90
1/6 В. bifidum 1,5107 2 3 5,50 103 7,20 103 0,04 0,05 <102 7,00 102 - <102 3,00 102 -
1/9 В. bifidum 6,70 107 2 3 <102 2,50 103 0,00 <102 <102 - <102 <102 -
1/11 В. bifidum 1,60 108 2 3 3,20 103 3,38 106 0,00 2,11 <102 7,50 105 0,47 <102 1,16 105 0,07
2/9 В. Ъгвув 4,00 107 2 3 <102 2,63 106 6,58 <102 2,16 106 5,40 <102 1,01 106 2,53
3/8 В. bifidum 2,40 108 2 3 8,80 104 1,04 105 0,04 0,04 <102 2,30 103 0,00 <102 <102 -
3/9 В. ПаШв 3,50 107 2 3 <102 2,71 106 7,74 <102 1,82 106 5,20 <102 1,05 106 3,00
7/13 В. longum 2,78 108 2 3 <102 1,79 106 0,64 <102 2,30 103 0,00 <102 <102 -
10/3 В. Ъгвув 1,23 109 2 3 <102 <102 - <102 <102 - <102 <102 -
10/21 В. longum 2,46 108 2 3 <102 3,76 106 1,53 <102 3,45 106 1,40 <102 3,00 106 1,22
11/30 В. Ъгвув 1,19 108 2 3 <102 4,00 103 0,00 <102 <102 - <102 <102 -
Отново не може да бъде направен извод за киселиноустойчивостта като видова характеристика, тъй като щамовете от един и същи вид се характеризират както с пълна липса на киселиноустойчивост, така и с относително добра преживяемост.
При един от микроорганизмите /10/3/ беше наблюдавана изключително лоша киселиноустойчивост въпреки високия изходен брой на куртурата. Това ни дава основание да предположим, че високия изходен брой не влияе значително върху преживяемастта на Бифидобактериите, но смятаме, че са необходими още изследвания в тази насока.
На Граф.1 са прадставени част от резултатите от определянето на влиянието на продължителността на действие на синтетичния стомашен сок.
Отново се забелязва щамова специфичност, като щомове от един вид преживяват различно неблагоприатното влияние на стомашния сок.
Преживяемост на Бифидобактерии в синтетичен стомашен сок с pH 3
Граф.1
Преживяемост на Бифидобчхтериц в синтетичен стомэииенсок 'рНЗ'
ь» э
8 G
X A
£ 2
Ш Í Q
a.
e
n i n
■ 1,
t (L1 n ■ 1- №
^ &
с ih
□ 3h
Получените резултати подтвърждават ниската киселинооустойчивост на Бифидабактериите. Независимо от човешкия произход на тестваните бактерии не бе наблюдавана устойчивост към синтетичен стомашен сок имитиращ условията в човешкия стомах. Бе установена силна щамова зависимост на киселиноустойчивостта на Бифидобактериите. В резултат на проведените експерменти са определени най-киселиноустойчивите Бифидобактерии, с които ще бъде плодължена работата по създаването на пробиотични проукти.
Библиография:
1. Андриантсоанира В., 2013: Andriantsoanirina V,et al Tolerance of Bifidobacterium human isolates to bile, acid and oxygen. Anaerobe. 2013 Jun;21:39-42. Doi:10.1016/j. anaerobe.2013.04.005. Epub 2013 Apr 15.
2. Уадингтон 2010: L. Waddington at al,Understanding the acid tolerance response of bifidobacteria, Journal of Applied Microbiology, Vol. 108, Issue 4, p 1408-1420, April 2010
3. Боря Санчес 2007: Borja Sánchez et.al., Low-pH Adaptation and the Acid Tolerance Response of Bifidobacterium longum Biotype longum, Appl Environ Microbiol. 2007 October; 73(20): 6450-6459.
4. Коладо МС, Санс И., 2007: Collado MC, Sanz Y. Induction of acid resistance in Bifidobacterium: a mechanism for improving desirable traits of potentially probiotic strains. J Appl Microbiol. 2007 0ct;103(4):1147-57.
5. Кайласапати К., Чин Дж. 2000: Kailasapathy K, Chin J. Survival and therapeutic potential of probiotic organisms with reference to Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. Immunol Cell Biol. 2000 Feb;78(1):80-8.
