CC BY
4УДК 612.398.192:663.18 71
DOI 10.29141/2500-1922-2024-9-2-8
EDN WKOBUP
Аминокислотный состав кисломолочного пробиотического препарата и компонентов закваски прямого внесения
Захарова Ю.В.1, Котова Т.В.12Леванова Л.А.1, Сухих А.С.3
Кемеровский государственный медицинский университет, г. Кемерово, Российская Федерация 2Уральский государственный экономический университет, г. Екатеринбург, Российская Федерация 3Кемеровский государственный университет, г. Кемерово, Российская Федерация Н [email protected]
Реферат
Предметом исследования стал аминокислотный профиль пробиотических бифидобактерий и их экзометабо-литов. Цель исследования - оценка состава и содержания аминокислот в готовом кисломолочном продукте и в компонентах закваски прямого внесения, применяемой для его изготовления. В работе использовали консорциум Bifidobacterium bifidum 791 и B. longum B397M. Состав и количество аминокислот определяли методом обращенно-фазовой ВЭЖХ на хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence (Япония) с диодно-матричным детектированием. Установлено высокое содержание незаменимых аминокислот в супернатанте культуральной жидкости (45,516 %) и бактериальной массе (41,529 %), в кисломолочном бифидумбактерине преобладали заменимые аминокислоты (71,74 %). В кисломолочном бифидумбактерине регистрировали высокое содержание пролина (320,3 мг/г) и серина (101,69 мг/г). Содержание цистеина составило 48,5 мг/г, что в 10 раз выше, чем в супернатанте закваски (p = 0,002). Содержание метионина в кисломолочном бифидумбактерине и в супернатанте закваски было сходным - 52,19 и 57,34 мг/г соответственно, в бактериальной массе метионина - в 7 раз меньше (p = 0,0001). Супернатант заквасочных культур и отмытая бактериальная масса характеризовались высоким содержанием треонина (232,38 и 218,93 мг/г соответственно) и глютаминовой кислоты (133,78 и 182,27 мг/г соответственно). В бактериальной массе регистрировали максимальное содержание триптофана по сравнению с другими образцами - 96,23 мг/г белка (p = 0,004). Результаты могут использоваться для разработки продуктов функционального питания, предназначенных в качестве дополнительных источников аминокислот.
Ключевые слова:
аминокислотный состав; бифидобактерии; закваска прямого внесения; функциональные продукты; экзоме-таболиты; пробиотик
Для цитирования: Захарова Ю.В, Котова Т.В., Леванова Л.А., Сухих А.С. Аминокислотный состав кисломолочного пробиотического препарата и компонентов закваски прямого внесения // Индустрия питания|Food Industry. 2024. Т. 9, № 2. С. 68-76. DOI: 10.29141/2500-1922-2024-9-2-8. EDN: WKOBUP. Дата поступления статьи: 6 мая 2024 г..
Amino Acid Composition of the Fermented Milk Probiotic Preparation and the Starter Culture Components of Direct Application
Yulia V. Zakharova1, Tatyana V. Kotova1,2Lyudmila A. Levanova1, Andrey S. Sukhih3
1Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russian Federation 2Ural State University of Economics, Ekaterinburg, Russian Federation 3Kemerovo State University, Kemerovo, Russian Federation El [email protected]
Abstract
The study subject was the amino acid profile of probiotic bifidobacteria and their exometabolites. The research aimed at the composition and content assessment of amino acids in the finished fermented milk product and in the components of the direct-applied starter culture used for its manufacture. The authors applied consortium of Bifidobacterium bifidum 791 and B. longum B 397M in the study. A man determined the composition and amount
of amino acids by reverse-phase HPLC on a Shimadzu LC-20 Prominence chromatograph (Japan) with diode-matrix detection. There was a high proportion of essential amino acids in the culture fluid supernatant (45.516 %) and bacterial mass (41.529 %), while non-essential amino acids prevailed in fermented milk bifidumbacterin (71.74 %). There were high levels of proline (320.3 mg/g) and serine (101.69 mg/g) in fermented milk bifidumbacterin. The cysteine content was 48.5 mg/g, which is 10 times higher than in the starter culture supernatant (p = 0.002). The content of methionine in fermented milk bifidumbacterin and in the starter culture supernatant was similar - 52.19 and 57.34 mg/g, respectively, in the bacterial mass of methionine - 7 times less (p = 0.0001). The supernatant of starter cultures and the washed bacterial mass demonstrated a high content of threonine (232.38 and 218.93 mg/g, respectively) and glutamic acid (133.78 and 182.27 mg/g, respectively). The maximum tryptophan content was in the bacterial mass compared to other samples - 96.23 mg/g of protein (p = 0.004). The results are relevant to develop functional nutrition products intended as additional sources of amino acids.
Keywords:
| amino acid composition; bifidobacteria; direct-applied starter culture; functional products; exometabolites; probiotic
For citation: Yulia V. Zakharova, Tatyana V. Kotova, Lyudmila A. Levanova, Andrey S. Sukhih. Amino Acid Composition of the Fermented Milk
Probiotic Preparation and the Starter Culture Components of Direct Application. Индустрия питания|Food Industry. 2024. Vol. 9, No. 2.
Pp. 68-76. DOI: 10.29141/2500-1922-2024-9-2-8. EDN: WKOBUP.
Paper submitted: May 6, 2024
Введение
Аминокислоты широко распространены в природе. Их насчитывается около 200, но в состав белков входят только 20 - именно их называют протеиногенными. Кроме того, аминокислоты в составе белков традиционно рассматриваются как источники энергии, обеспечивая до 14 % суточного ее поступления. Аминокислоты входят в состав различных природных соединений - желчных кислот, антибиотиков, кофер-ментов, при этом некоторые не синтезируются в организме человека или синтезируются со скоростью, не соответствующей обмену веществ, поэтому должны поступать с пищей в готовом виде (незаменимые аминокислоты). Отдельные аминокислоты пищевого белка выполняют самостоятельную специфическую функцию, поэтому имеют большое значение для организма человека (табл. 1).
Бифидобактерии используются в составе специализированных и функциональных продуктов, биологически активных добавок, лекарственных средств для поддержания гомеостаза и укрепления здоровья человека [2]. Это связано с достижениями в области изучения микробиома человека и доказательством влияния метаболома микробиоты на все системы и органы посредством формирования различных «осей» [3; 4]. Если ранее бифидобактерии широко использовались как микроорганизмы для восстановления количественного и качественного состава микро-биома человека, то современный взгляд на положительные эффекты бифидобактерий связан с преобладанием дистантного действия большого количества продуцируемых ими экзометабо-литов: органических карбоновых и фенилкарбо-новых кислот, антимикробных пептидов, жирных и липотейхоевых кислот [5].
Кисломолочный бифидумбактерин разработан сотрудниками Московского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского и с 1989 г. рекомендован для производства на молочных кухнях и в лечебно-профилактических организациях регионов России. Его применение разрешено с трехмесячного возраста при дисбиотических расстройствах кишечника, вызванных острыми инфекционными заболеваниями, при интоксикациях различного генеза, при длительном применении антибиотиков и противоопухолевых препаратов. Бифидобактерии в составе нативной формы бифидумбактерина, получаемые при сквашивании молока, характеризуются высокой антагонистической активностью к патогенным и условно-патогенным бактериям, обладают иммуностимулирующей активностью, антиаллергическим эффектом [6]. В то же время высокая биосинтетическая активность бифидобактерий делает их перспективными источниками аминокислот, что расширяет показания для приема традиционных функциональных продуктов на основе бифидобакте-рий. Данные о составе, структуре, количественном содержании продуцируемых консорциумом бифидобактерий аминокислот как в готовом продукте, так и в различных компонентах заквасок (бактериальной массе и культуральной жидкости) ограничены, что делает целесообразным проведение данного исследования и позволяет наметить перспективы использования консорциума Bifidobacterium bifidum 791 и B. longum B 397M.
Цель исследования - оценка состава и содержания аминокислот в готовом кисломолочном продукте и в компонентах закваски прямого внесения, применяемой для его изготовления.
Таблица 1. Физиологическая роль некоторых аминокислот [1] Table 1. Physiological Role of Some Amino Acids [1]
Аминокислота Физиологическая роль в организме человека
Незаменимые аминокислоты
Триптофан Участвует в биосинтезе белков сыворотки крови, является предшественником никотиновой кислоты (витамина РР); метаболит (серотонин) является нейромедиатором
Треонин* Способствует усвоению пищевого белка, участвует в обмене коллагена, эластина, повышает иммунитет
Метионин Влияет на обмен липидов и фосфолипидов, синергист витамина B12 и фолиевой кислоты, в надпочечниках участвует в синтезе адреналина, в детоксикации организма, обладает антиок-сидантным эффектом
Валин Участвует в обеспечении координации движения, в формировании кожной чувствительности
Лизин* Основа мышечного белка, обеспечивает рост костной ткани, стимулирует митоз, поддерживает половую функцию у женщин, оказывает противовирусное действие, снижает уровень триглицеридов
Изолейцин Участвует в образовании иммуноглобулинов, влияет на процессы усвоения пищи
Лейцин Участвует в синтезе белка миофибрилл, способствует росту клеток
Фенилаланин Участвует в синтезе белка и адреналина, тироксина, регулирует функцию поджелудочной железы
Заменимые аминокислоты
Аспарагиновая кислота Входит в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот
Глютаминовая кислота Участвует в переносе азота, источник энергии для гепатоцитов, энтероцитов и иммунных клеток, регулирует синтез глютатиона - эндогенного антиоксиданта, поддерживает дыхание клеток головного мозга
Пролин Обеспечивает синтез коллагена и соединительной ткани, укрепляет связки, суставы, сердечную мышцу
Серин Составная часть фосфолипидов, нейромедиатор
Глицин Входит в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот, гемоглобина и цитохромов, предшественник креатининфосфата, способствует эмульгированию липидов
Гистидин** Обеспечивает синтез фолиевой кислоты, гемоглобина, карнозина, нуклеиновых кислот, усиливает продукцию соляной кислоты и пепсина
Аргинин Является предшественником оксида азота, влияющего на тонус сосудов, снижает вязкость крови, усиливает регенерацию в печени, стимулирует активность Т-клеток, повышает чувствительность рецепторов к инсулину, увеличивает рост капилляров в скелетных мышцах, стимулирует выработку соматотропного гормона, увеличивает выработку сперматозоидов
Тирозин Обеспечивает синтез тироксина, пигмента кожи меланина, норадреналина, адреналина
Цистеин Обладает антиоксидантной активностью, стимулирует регенерацию кожи, иммунную систему
Примечания. * Абсолютно незаменимая аминокислота. ** Условно заменимая аминокислота.
Объекты и методы исследования Объекты исследования: компоненты закваски и готовый продукт функционального питания кисломолочный бифидумбактерин.
Штаммы бифидобактерий B. longum B 397M и B. bifidum 791 (патенты 849779 и 1347221) предоставлены Московским НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспо-требнадзора в рамках научного сотрудничества с ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России (договор от 01.03.2004). Для приготовления закваски использовали жидкую стериль-
ную Бифидум-среду (ФБУН ГНЦ ПМБ, Оболенск), на которой выращивали пробиотические штаммы B. bifidum 791 и B. longum B 397M в течение 20 ч при 37 °С. Чистоту заквасочной культуры определяли микроскопически в мазках по Граму на микроскопе Primo Star (Zeiss, Германия). Содержание микроорганизмов к окончанию культивирования составило 1-108 КОЕ/мл.
Для приготовления кисломолочного бифи-думбактерина использовали молоко с содержанием жира 3,5-4,2 %, которое предварительно подвергали автоклавированию при 1,1 атм и температуре 121 °С в течение 25 мин. Молоко
охлаждали при комнатной температуре до 40 °С, затем в 200 мл молока вносили 2 мл заквасочной культуры и культивировали при 38 °С в течение 16-18 ч до достижения кислотности 80 °Т. Кислотность определяли титрометрическим методом.
Закваску объемом 10 мл центрифугировали при 3000 оборотах в течение 15 мин, стерильной пипеткой отбирали для исследования супернатант (надосадочную жидкость). К оставшемуся осадку добавляли 5 мл изотонического раствора и повторно центрифугировали с последующим сбросом промывной жидкости. Процедуру повторяли трижды. Для изучения аминокислотного состава бактериальных клеток брали отмытый от куль-туральной жидкости осадок (центрифугат), который доводили до объема 10 мл стерильным 0,9 % раствором натрия хлорида.
Определение состава и количества аминокислот осуществляли методом обращенно-фа-зовой ВЭЖХ на хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence (Япония) с диодно-матричным детектированием. Стационарная фаза - октоде-цилсиликагель 250x4,6 мм Kromasil (Германия) с размером частиц 5 мкм и шириной пор 110 А. Элюцию осуществляли в градиентном режиме при общем потоке 1,0 мл/мин и температуре термостата 40 °С. В качестве подвижной фазы использовали следующие растворы: 6,0 мМ натрия ацетата рН 5,5 (А); 6,0 мМ натрия ацетата рН 4,05 (В), ацетонитрила с 1 % содержанием изопропи-лового спирта по объему (С).
Стандартами служили коммерческие образцы аминокислот («Реахим», Россия). В работе использован ацетонитрил, а также изопропи-ловый спирт для ВЭЖХ Panreak, натрия ацетат Panreak, фенилизотиоцианат (Fluka), кислоту соляную и натрия гидроксид (Sigma).
Для проведения хроматографии брали готовый кисломолочный бифидумбактерин (образец 1), супернатант заквасочной культуры (образец 2) и отмытую бактериальную массу (образец 3) по 10 мл. Осуществляли кислотный гидролиз с помощью 6 М хлористоводородной кислоты, которую добавляли к образцам по 10 мл. Смесь перемешивали, обдували потоком азота и помещали в сухожаровой шкаф с температурой 110 °С на 17 ч. Гидролизаты охлаждали, фильтровали через беззольный бумажный фильтр (синяя лента), отбирали среднюю порцию аликвоты объемом 500 мкл. Затем аликвоты высушивали в вакууме. Остаток защелачивали добавлением 100 мкл 0,15 М раствора натрия гидроксида, тщательно перемешивали и вносили 0,35 мл фени-лизотиоцианата. Образцы оставляли на 20 мин в затененном месте при комнатной температуре. Далее раствор вакуумировали на роторном испарителе IKA-8 (Германия). Сухой остаток растворяли в воде очищенной, пропускали через фильтр
Атргер с диаметром пор 0,45 мкм. Градуировоч-ный график зависимости оптических плотностей от концентрации строили с использованием концентрированного раствора аминокислот в 1 М растворе кислоты хлористоводородной.
Полученные данные представлены в абсолютных и относительных значениях. Для оценки достоверности различий использовали критерий х2. Различия считали значимыми при достижении уровня значимости р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
На пищевом рынке появляются специализированные и функциональные продукты питания, которые используются как дополнительные источники аминокислот. Бифидобактерии как продуценты аминокислот имеют ряд преимуществ, поскольку являются резидентами кишечного микробиома. В связи с этим продукция с определенным сочетанием аминокислот является физиологичной и адаптированной для человека, так как имитирует естественные метаболические процессы в организме.
Установлено, что в супернатанте закваски и в бактериальной массе содержание заменимых и незаменимых аминокислот практически одинаково. В готовом кисломолочном продукте преобладали заменимые аминокислоты (рис. 1). При этом во всех образцах регистрировали наличие всех восьми незаменимых аминокислот.
80 ^ 70 | ь- 60 Го 5 50 40 30
I 20
го
10 о
—
Супернатант Биомасса Кисломолочный
продукт
Незаменимые аминокислоты Заменимые аминокислоты
Рис. 1. Содержание аминокислот в готовом продукте и в компонентах закваски Fig. 1. Amino Acids Amount in the Finished Product and in the Starter Culture Components
По количественному содержанию в супернатанте закваски прямого внесения (образец 2) среди незаменимых аминокислот преобладали абсолютно незаменимые треонин (Rf = 12,40012,577) и лизин (Rf = 33,542) - 232,38 и 22,88 мг/г белка соответственно (рис. 2).
В отмытой бактериальной массе (образец 3) также регистрировали высокое содержание треонина (Rf = 15,345) - 218,93 мг/г белка. Однако
Рис. 2. Интегрированная хроматограмма супернатанта закваски прямого внесения на основе бифидобактерий Fig. 2. Integrated Chromatogram of a Direct-Applied Starter Culture Supernatant Based on Bifidobacteria
лизина (Rf = 34,473) в ней содержалось в 10 раз меньше, чем в образце 2, - 2,48 мг/г белка (p = = 0,0001) (рис. 3).
В готовом кисломолочном бифидумбактерине содержание треонина (Rf = 16,046) было в 3,6-3,9 раза меньше, чем в бактериальной массе и супернатанте соответственно (p = 0,001). Лизин детектировали на уровне 30,5 мг/г белка (Rf = 34,127), т.е. его содержание было таким же, как в супернатанте заквасочных культур (p = 0,54) (рис. 4).
Содержание серосодержащей незаменимой аминокислоты метионина (Rf = 20,74-26,57) было сходным с готовым кисломолочным продуктом (образец 1) и супернатантом закваски (образец 2) - 52,19 и 57,34 мг/г белка соответ-
ственно (см. рис. 2, 4). В клеточной биомассе (образец 3) содержание метионина составило 8,24 мг/г белка (см. рис. 3), что в 6-7 раз ниже, чем в вышеуказанных образцах (р = 0,0001).
Фенилаланин ^ = 29,590-32,263) в кисломолочном бифидумбактерине и экзометаболитах заквасочных культур содержался в количестве 25,32 и 26,81 мг/г белка соответственно, тогда как в отмытой бактериальной массе его содержание не превышало 13,33 мг/г белка (р = 0,04). Однако в составе бактериальной массы (образец 3) регистрировали максимальное по сравнению с другими образцами содержание ароматической аминокислоты триптофана - 96,23 мг/г белка. В супернатанте культуральной жидкости (образец 2) триптофана в 2 раза меньше
Рис. 3. Интегрированная хроматограмма бактериальной массы закваски прямого внесения
на основе бифидобактерий Fig. 3. Integrated Chromatogram of the Bacterial Mass of the Direct-Applied Starter Culture Based on Bifidobacteria
Рис. 4. Интегрированная хроматограмма готового кисломолочного продукта на основе бифидобактерий Fig. 4. Integrated Chromatogram of the Finished Fermented Milk Product Based on Bifidobacteria
(41,12 мг/г белка), чем в бактериальной массе, а в кисломолочном продукте (образец 1) - только 9,52 мг/г (р = 0,004) (см. рис. 2, 4).
Содержание лейцина (Я/ = 27,33-30,60) во всех образцах было схожим и составило 50,04;44,52 и 41,89 мг/г белка в кисломолочном бифидумбактерине, в отмытой бактериальной массе и супернатанте заквасочной культуры соответственно (р = 0,78) (см. рис. 2-4). Изолейцин (Я/ = 26,95-30,23) в наибольшем количестве регистрировали в готовом кисломолочном бифидумбактерине (38,61 мг/г), в чуть меньшем количестве - в бактериальной массе (31,39 мг/г), а в супернатанте заквасочной культуры его содержание было в два раза меньше -17,25 мг/г (р = 0,056). Наибольшее содержание ва-лина (Я/ = 26,01-27,67) установлено в образце 2 - 15,49 мг/г белка, в кисломолочном бифидум-бактерине - в два раза меньше, а в клеточной биомассе - лишь 0,2 мг/г белка (образец 3).
Среди заменимых аминокислот в супернатанте (образец 2) и бактериальной массе (образец 3) по содержанию доминировала глю-таминовая кислота (Я/ = 6,264-7,230) - 133,78 и 182,27 мг/г соответственно. В готовом кисломолочном бифидумбактерине глютаминовую кислоту не детектировали, среди заменимых аминокислот отмечали высокое содержание пролина (Я/= 17,255) - 320,3 мг/г белка (см. рис. 4). В супернатанте заквасочной культуры (образец 2) и бактериальной массе (образец 3) пролина содержалось соответственно в 4,5 раза (р = 0,0011) и в 13 раз меньше (р = 0,0001), чем в готовом кисломолочном продукте (образец 1). Кроме того, в кисломолочном бифидумбактерине (образец 1) отмечено высокое содержание серина (Я/ = 8,726) - 101,69 мг/г белка, при этом в супер-натанте закваски прямого внесения (образец 2) серина содержалось 28,39 мг/г, а в бактериальной массе - 21,85 мг/г белка (р = 0,009). Высокое содержание серосодержащей аминокислоты цистеина (Я/ = 28,62) также регистрировали только в кисломолочном продукте - 48,5 мг/г (см. рис. 4), в супернатанте (образец 2) его содержание было в 10 раз меньше (р = 0,0002) (см. рис. 2).
Условно заменимая аминокислота гистидин (Я/ = 8,297-11,42) в высоких количествах содержалась в супернатанте заквасочной культуры (образец 2) (147 мг/г) и бактериальной массе (148 мг/г) (см. рис. 3 и 4). В кисломолочном бифи-думбактерине содержание гистидина составило только 64,92 мг/г (р = 0,05).
Содержание глицина (Я/ = 7,94-12,18) практически не различалось во всех трех образцах: 62,61 мг/г в образце 1, 62,68 мг/г в образце 3 и 66,52 мг/г в образце 2 (р = 0,78).
Аргинин (Я/ = 10,55-15,2) детектировали во всех исследованных образцах, но максимальное его
содержание отмечено в бактериальной массе (образец 3) - 52,55 мг/г белка и в супернатанте закваски прямого внесения (образец 2) - 46,77 мг/г (р = 0,798). В кисломолочном бифидумбактерине аргинина содержалось в 18-20 раз меньше (р = 0,00003). Содержание аспарагиновой кислоты и аланина во всех образцах не различалось и не превышало 15 % (р = 0,87).
Полученные результаты демонстрируют разное содержание аминокислот в кисломолочном бифидумбактерине и компонентах закваски прямого внесения, используемой для его приготовления, что позволяет готовить продукты с различной биологической ценностью по аминокислотному профилю в зависимости от физиологических потребностей целевой когорты. Кисломолочный бифидумбактерин широко используется для устранения микроэкологических нарушений кишечного микробиома [7-9], однако очень часто его рассматривают как «мягкий» иммунокорректор для детей [10]. Иммунокорректирующие свойства этого препарата связаны не только с прямой стимуляцией мукозального иммунитета, но и, как показывают современные исследования, с наличием в составе аминокислот, которые участвуют в иммуногенезе. Кисломолочный бифидумбактерин может рассматриваться как дополнительный источник таких аминокислот, как цистеин, стимулирующий иммунную систему, лизин, обладающий противовирусной активностью, и изолей-цин, участвующий в синтезе антител. Высокое (относительно компонентов закваски прямого внесения) содержание в кисломолочном бифи-думбактерине серосодержащей незаменимой аминокислоты метионина обусловливает ан-тиоксидантный и детоксикационный эффекты продукта [11; 12]. Кроме того, целесообразно использовать кисломолочный бифидумбактерин как дополнительный источник пролина, участвующего в синтезе коллагена, укреплении связочного аппарата и сердечной мышцы.
У некоторых детей и взрослых наблюдается патологическая реакция на молочный белок или на лактозу, поэтому таким категориям потребителей рекомендуют безмолочные продукты, содержащие бифидобактерии. В культу-ральной жидкости бифидобактерий В. 1опдит В 397М и В. bifidum 791 много абсолютно незаменимых аминокислот, прежде всего треонина и лизина, являющихся основой мышечного белка, коллагена и эластина [13; 14]. Культуральную жидкость консорциума В. 1опдит В 397М и В. Ыр-dum 791 также целесообразно использовать как источник глютаминовой кислоты, которая является предшественником антиоксиданта глютати-она, служит источником энергии для гепатоци-тов и энтероцитов. Функциональные продукты
на основе культуральной жидкости бифидо-бактерий можно рекомендовать как источник условно заменимой аминокислоты гистидина, участвующего в синтезе фолиевой кислоты, гемоглобина, карнозина. Однако эта аминокислота стимулирует выработку пепсина и соляной кислоты, поэтому гистидинсодержащие продукты для потребителей с гиперсекрецией желудочного сока целесообразно ограничить.
Отмытая бактериальная масса по содержанию многих аминокислот уступает как готовому кисломолочному бифидумбактерину, так и культу-ральной жидкости бифидобактерий, что свидетельствует о ведущей роли экзометаболитов бактерий в обеспечении пищевой ценности функциональных продуктов. Однако только в бактериальной массе отмечается высокое содержание аминокислоты триптофана - предшественника нейромедиатора серотонина, участвующего в поддержании гомеостаза при функционировании различных областей мозга [15; 16]. Кроме того, в отмытой бактериальной массе много треонина, гистидина и изолейцина, что позволяет использовать бактериальную массу как дополнительный источник указанных аминокислот.
Заключение
Различие спектра аминокислот в кисломолочном бифидумбактерине и в компонентах закваски прямого внесения позволяет разрабатывать на их основе продукты функциональной направленности с разной пищевой ценностью по аминокислотному составу.
Высокое содержание цистеина, метионина, пролина и серина в кисломолочном бифидум-бактерине обусловливает иммунокорректирую-щие, антиоксидантные свойства, а также участие в регуляции липидного обмена.
Экзометаболиты консорциума В. 1опдит В 397М и В. bifidum 791 содержат много треонина, лизина, глютаминовой кислоты, что перспективно для разработки безмолочных функциональных напитков, стимулирующих синтез мышечного белка и энергетический метаболизм гепатоци-тов и энтероцитов.
Бактериальная масса В. 1опдит В 397М и В. Ы^ит 791 может использоваться как источник триптофана, который является метаболическим предшественником серотонина и ниацина, а также глютаминовой кислоты.
Библиографический список
1. Нестеров С.В., Ягужинский Л.С., Подопригора Г.И. и др. Аминокислоты как регуляторы метаболизма клетки // Биохимия. 2020. Т. 85, № 4. С. 459-475. DOI: https://doi.org/10.31857/S0320972520040016. EDN: https://www.elibrary.ru/hpnkah.
2. Просеков А.Ю., Вобликова Т.В. Иммобилизация бифидобактерий для повышения их жизнеспособности при пероральной доставке в матрице пищевых продуктов // Современная наука и инновации. 2018. № 3(23). С. 141-146. EDN: https://www.elibrary.ru/yxskeh.
3. Захарова Ю.В., Отдушкина Л.Ю., Котова Т.В. и др. Молекулярные маркеры биологической активности бифидобактерий как компонентов функционального питания // Индустрия питания | Food Industry. 2021. № 6(2). С. 7-15. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2021-6-2-1. EDN: https://www.elibrary.ru/tlddzf.
4. Бухарин О.В., Иванова Е.В., Перунова Н.Б. Коренные штаммы бифидобактерий кишечника человека: индигенность через призму перси-стенции // Вестник Российской академии наук. 2023. № 93(11). С. 1071-1080. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587323110026. EDN: https:// www.elibrary.ru/cmmrzi.
5. Caffrey, E.B.; Sonnenburg, J.L.; Devkota, S. Our Extended Microbiome: the Human-Relevant Metabolites and Biology of Fermented Foods. Cell Metabolism. 2024. Vol. 36. Iss. 4. Pp. 684-701. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.cmet.2024.03.007.
6. Сухих А.С., Захарова Ю.В., Южалин А.Е. и др. Оценка и стандартизация пробиотических культур для продуктов функционального назначения // Биофармацевтический журнал. 2020. Т. 12, № 1. С. 3-14. DOI: https://doi.org/10.30906/2073-8099-2020-12-1-3-14. EDN: https://www. elibrary.ru/uyvkfv.
7. Завьялова А.Н., Новикова В.П., Игнатова П.Д. Ось «микробиота-мышцы» // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2022. № 11(207). С. 60-69. DOI: https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-207-11-60-69. EDN: https://www.elibrary.ru/bqugus.
8. Медоева М. А. Ось «микробиота-кишечник-мозг» и ее терапевтическое применение при нейродегенеративных заболеваниях // Вестник науки. 2024. Т. 3, № 2(71). С. 651-657. EDN: https://www.elibrary.ru/pygkmn.
9. Османова С.О., Гусейнов Г.О., Магомедова З.М. и др. Исследование состава метаболитов штаммов молочнокислых бактерий на основе препарата пробиотического действия // Молекулярная медицина. 2022. Т. 20, № 3. С. 47-53. DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2022-03-08. EDN: https://www.elibrary.ru/wflkft.
10. Марков А.А., Тимохина Т.Х., Перунова Н.Б. и др. Определение бактерицидных свойств экзометаболитов Bifidobacterium bifidum в отношении антибиотикорезистентных госпитальных изолятов, выделенных у пациентов травматолого-ортопедического профиля // Современная наука и инновации. 2017. № 3(19). С. 164-168. EDN: https://www.elibrary.ru/yovvtt.
11. Pyclik, M.; Srutkova, D.; Schwarzer, M., et al. Bifidobacteria cell wall-derived exo-polysaccharides, lipoteichoic acids, peptidoglycans, polar lipids and proteins - their chemical structure and biological attributes. International Journal of Biological Macromolecules. 2020. Vol. 147. Pp. 333-349. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.12.227.
12. Тишков В.И., Шеломов М.Д., Пометун А.А. и др. Физиологическая роль D-аминокислот и биоаналитический потенциал оксидаз D-амино-кислот // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2023. № 2(64). С. 72-84. DOI: https://doi.org/10.55959/MSU0579-9384-2-2023-64-2-72-84. EDN: https://www.elibrary.ru/jdnxst.
ISSN 2686-7982 (Online) ISSN 2500-1922 (Print)
INDUSTRY
ИНДУСТРИЯ USTRY ПИТАНИЯ
13. Зыкова Л.С., Вялкова А.А., Мотыженкова О.В. и др. Применение пробиотического кисломолочного продукта функционального питания в комплексной терапии пиелонефрита у детей // Оренбургский медицинский вестник. 2016. № 1(13). С. 40-44. EDN: https://www.elibrary. ru/tmotbl.
14. Захарова Ю.В., Сухих А.С., Леванова Л.А. и др. Изучение in vitro влияния ДНК пробиотического штамма Bifidobacterium bifidum на количественный уровень и колонизационные свойства кишечных микросимбионтов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020. № 5(97). С. 424-430. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-5-5. EDN: https://www.elibrary.ru/uoeson.
15. Няньковский С.Л., Няньковская Е.С., Троцкий Г.М. и др. Пищевая аллергия на белок коровьего молока или непереносимость лактозы? Принципы дифференциальной диагностики и диетотерапии // Здоровье ребенка. 2019. № 3(14). С. 171-176. DOI: https://doi. org/10.22141/2224-0551.14.3.2019.168769.
16. Тохириён Б., Вековцев А.А., Булашко О.Н. и др. Биотехнологическая программа в форме БАД для поддержки индигенной микрофлоры кишечника // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2020. Т. 8, № 2. С. 65-73. DOI: https://doi.org/10.14529/food200208. EDN: https://www.elibrary.ru/rtstjg.
1. Nesterov, S.V.; Yaguzhinskij, L.S.; Podoprigora, G.I. i dr. Aminokisloty kak Regulyatory Metabolizma Kletki [Amino Acids as Cell Metabolism Regulators]. Biohimiya. 2020. Vol. 85. No. 4. Pp. 459-475. DOI: https://doi.org/10.31857/S0320972520040016. EDN: https://www.elibrary.ru/hpnkah. (in Russ.)
2. Prosekov, A.Yu.; Voblikova, T.V. Immobilizaciya Bifidobakterij dlya Povysheniya Ih ZHiznesposobnosti pri Peroralnoj Dostavke v Matrice Pish-chevyh Produktov [Bifidobacteria Immobilization to Increase Their Viability during Oral Delivery in a Food Matrix]. Sovremennaya Nauka i Inno-vacii. 2018. No. 3(23). Pp. 141-146. EDN: https://www.elibrary.ru/yxskeh. (in Russ.)
3. Zaharova, Yu.V.; Otdushkina, L.Yu.; Kotova, T.V. i dr. Molekulyarnye Markery Biologicheskoj Aktivnosti Bifidobakterij kak Komponentov Funkcion-alnogo Pitaniya [Molecular Markers of Biological Activity of Bifidobacteria as Components of Functional Nutrition]. Industriya Pitaniya | Food Industry. 2021. No. 6(2). Pp. 7-15. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2021-6-2-1. EDN: https://www.elibrary.ru/tlddzf. (in Russ.)
4. Buharin, O.V.; Ivanova, E.V.; Perunova, N.B. Korennye Shtammy Bifidobakterij Kishechnika Cheloveka: Indigennost cherez Prizmu Persistencii [Indigenous Strains of Human Intestinal Bifidobacteria: Indigenity through the Prism of Persistence]. Vestnik Rossijskoj Akademii Nauk. 2023. No. 93(11). Pp. 1071-1080. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587323110026. EDN: https://www.elibrary.ru/cmmrzi. (in Russ.)
5. Caffrey, E.B.; Sonnenburg, J.L.; Devkota, S. Our Extended Microbiome: the Human-Relevant Metabolites and Biology of Fermented Foods. Cell Metabolism. 2024. Vol. 36. Iss. 4. Pp. 684-701. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.cmet.2024.03.007.
6. Suhih, A.S.; Zaharova, Yu.V.; Yuzhalin, A.E. i dr. Ocenka i Standartizaciya Probioticheskih Kultur dlya Produktov Funkcionalnogo Naznacheniya [Evaluation and Standardization of Probiotic Cultures for Functional Products]. Biofarmacevticheskij ZHurnal. 2020. Vol. 12. No. 1. Pp. 3-14. DOI: https://doi.org/10.30906/2073-8099-2020-12-1-3-14. EDN: https://www.elibrary.ru/uyvkfv. (in Russ.)
7. Zavyalova, A.N.; Novikova, V.P.; Ignatova, P.D. Os «Mikrobiota-Myshcy» [Microbiota-Muscle Axis]. Eksperimentalnaya i Klinicheskaya Gastroenter-ologiya. 2022. No. 11(207). Pp. 60-69. DOI: https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-207-11-60-69. EDN: https://www.elibrary.ru/bqugus. (in Russ.)
8. Medoeva, M. A. Os «Mikrobiota-Kishechnik-Mozg» i Ee Terapevticheskoe Primenenie pri Nejrodegenerativnyh Zabolevaniyah [Microbiota-Gut-Brain Axis and Its Therapeutic Use in Neurodegenerative Diseases]. Vestnik Nauki. 2024. Vol. 3. No. 2(71). Pp. 651-657. EDN: https://www.elibrary. ru/pygkmn. (in Russ.)
9. Osmanova, S.O.; Gusejnov, G.O.; Magomedova, Z.M. i dr. Issledovanie Sostava Metabolitov Shtammov Molochnokislyh Bakterij na Osnove Prepa-rata Probioticheskogo Dejstviya [Metabolites Composition Research of Lactic Acid Bacteria Strains Based on a Probiotic Drug]. Molekulyarnaya Medicina. 2022. Vol. 20. No. 3. Pp. 47-53. DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2022-03-08. EDN: https://www.elibrary.ru/wflkft. (in Russ.)
10. Markov, A.A.; Timohina, T.H.; Perunova, N.B. i dr. Opredelenie Baktericidnyh Svojstv Ekzometabolitov Bifidobacterium Bifidum v Otnoshenii Antibiotikorezistentnyh Gospitalnyh Izolyatov, Vydelennyh u Pacientov Travmatologo-Ortopedicheskogo Profilya [Bactericidal Properties Determination of Bifidobacterium Bifidum Exometabolites in Relation to Antibiotic-Resistant Hospital Isolates Isolated from Patients with Traumatic Orthopedic Profile]. Sovremennaya Nauka i Innovacii. 2017. No. 3(19). Pp. 164-168. EDN: https://www.elibrary.ru/yovvtt. (in Russ.)
11. Pyclik, M.; Srutkova, D.; Schwarzer, M., et al. Bifidobacteria Cell Wall-Derived Exo-Polysaccharides, Lipoteichoic Acids, Peptidoglycans, Polar Lipids and Proteins - Their Chemical Structure and Biological Attributes. International Journal of Biological Macromolecules. 2020. Vol. 147. Pp. 333-349. DOI: https://doi.org/10.1016/jjjbiomac.2019.12.227.
12. Tishkov, V.I.; Shelomov, M.D.; Pometun, A.A. i dr. Fiziologicheskaya Rol D-Aminokislot i Bioanaliticheskij Potencial Oksidaz D-Aminokislot [Physiological Role of D-Amino Acids and the Bioanalytical Potential of D-Amino Acid Oxidases]. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seriya 2: Himiya. 2023. No. 2(64). Pp. 72-84. DOI: https://doi.org/10.55959/MSU0579-9384-2-2023-64-2-72-84. EDN: https://www.elibrary.ru/jdnxst. (in Russ.)
13. Zykova, L.S.; Vyalkova, A.A.; Motyzhenkova, O.V. i dr. Primenenie Probioticheskogo Kislomolochnogo Produkta Funkcionalnogo Pitaniya v Kom-pleksnoj Terapii Pielonefrita u Detej [Use of A Probiotic Fermented Milk Product of Functional Nutrition in the Complex Pyelonephritis Therapy in Children]. Orenburgskij Medicinskij Vestnik. 2016. No. 1(13). Pp. 40-44. EDN: https://www.elibrary.ru/tmotbl. (in Russ.)
14. Zaharova, Yu.V.; Suhih, A.S.; Levanova, L.A. i dr. Izuchenie in Vitro Vliyaniya DNK Probioticheskogo Shtamma Bifidobacterium Bifidum na Kolich-estvennyj Uroven i Kolonizacionnye Svojstva Kishechnyh Mikrosimbiontov [In VitroStudy of DNA Probiotic Strain Bifidobacterium Bifidum Impact on the Quantitative Level and Colonization Properties of Intestinal Microsymbionts]. ZHurnal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunobiologii. 2020. No. 5(97). Pp. 424-430. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-5-5. EDN: https://www.elibrary.ru/uoeson. (in Russ.)
15. Nyankovskij, S.L.; Nyankovskaya, E.S.; Trockij G.M. i dr. Pishchevaya Allergiya na Belok Korovego Moloka ili Neperenosimost Laktozy? Principy Differencialnoj Diagnostiki i Dietoterapii [Food Allergy to Cows Milk Protein or Lactose Intolerance? Principles of Differential Diagnosis and Diet Therapy]. Zdorove Rebenka. 2019. No. 3(14). Pp. 171-176. DOI: https://doi.org/10.22141/2224-0551.14.3.2019.168769. (in Russ.)
16. Tohiriyon, B.; Vekovcev, A.A.; Bulashko, O.N. i dr. Biotekhnologicheskaya Programma v Forme BAD dlya Podderzhki Indigennoj Mikroflory Kishechnika [Biotechnological Program in the Dietary Supplements Form to Support the Indigenous Intestinal Microflora]. Vestnik Yuzhno-Uralskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Pishchevye i Biotekhnologii. 2020. Vol. 8. No. 2. Pp. 65-73. DOI: https://doi.org/10.14529/food200208. EDN: https://www.elibrary.ru/rtstjg. (in Russ.)
Bibliography
Информация об авторах / Information about Authors
Захарова Юлия Викторовна
Zakharova, Yulia Viktorovna
Тел./Phone: +7 (3842) 73-28-71 E-mail: [email protected]
Доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии и вирусологии Кемеровский государственный медицинский университет 650056, Российская Федерация, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22А
Doctor of Medical Sciences, Professor of the Microbiology and Virology Department Kemerovo State Medical University
650056, Kemerovo, Russian Federation, Voroshilov St., 22A ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3475-9125
Котова
Татьяна Вячеславовна
Kotova,
Tatyana Vyacheslavovna
Тел./Phone: +7 (3842) 73-28-21 E-mail: [email protected]
Доктор технических наук, профессор профессор кафедры фармацевтической и общей химии
Кемеровский государственный медицинский университет 650056, Российская Федерация, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22А Доктор технических наук, ведущий научный сотрудник НОЦ «Технологии инновационного развития»
Уральский государственный экономический университет
620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45
Doctor of Technical Sciences, Professor of the Pharmaceutical and General Chemistry Department
Kemerovo State Medical University
650056, Russian Federation, Kemerovo, Voroshilov St., 22A
Doctor of Technical Sciences, Leading Researcher of the REC "Innovative Development Technologies"
Ural State University of Economics
620144, Russian Federation, Ekaterinburg, 8 Marta/Narodnoy Voli St., 62/45 ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1601-7371
Леванова
Людмила Александровна
Levanova,
Lyudmila Alexandrovna
Тел./Phone: +7 (903) 941-02-68 E-mail: [email protected]
Доктор медицинских наук, заведующий кафедрой микробиологии и вирусологии Кемеровский государственный медицинский университет 650056, Российская Федерация, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22 А
Doctor of Medical Sciences, Head of the Microbiology and Virology Department Kemerovo State Medical University
650056, Russian Federation, Kemerovo, Voroshilov St., 22A ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5977-9149
Сухих
Андрей Сергеевич
Sukhikh,
Andrey Sergeevich
Тел./Phone: +7 (3842) 39-68-72 E-mail: [email protected]
Кандидат фармацевтических наук, заведующий лабораторией физико-химических исследований фармакологически активных и природных соединений Медицинского института
Кемеровский государственный университет
650056, Российская Федерация, г. Кемерово, ул. Красная, 6
Candidate of Pharmaceutical Sciences, Head of the Laboratory of Physico-chemical Research of Pharmacologically active and natural compounds of the Medical Institute Kemerovo State University
650056, Russian Federation, Kemerovo, Krasnaya St., 6 ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9300-5334
Вклад авторов:
Захарова Ю.В. - научное руководство, микробиологический анализ, проведение критического анализа материалов, формирование выводов;
Котова Т.В. - подготовка начального варианта текста, формирование выводов; Леванова Л.А. - проведение экспериментов (микробиологический анализ);
Сухих А.С. - проведение экспериментов (определение состава и количества аминокислот методом обращенно-фазовой ВЭЖХ), перевод элементов статьи на английский язык.
Contribution of the Authors:
Zakharova, Yulia V. - scientific management, microbiological analysis, critical analysis of materials, drawing conclusions; Kotova, Tatyana V. - creating the initial version of the text, drawing conclusions; Levanova, Lyudmila A. - conducting experiments (microbiological analysis);
Sukhikh, Andrey S. - conducting experiments (determining the composition and amount of amino acids using reverse-phase HPLC), translating elements of the article into English.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflicts of interests.
