CC BY
70
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОБИОТИКА ТЕТРАЛАКТОБАКТЕРИН Софронова О.В.1, Полякова Л.Л.2 Email: [email protected]
'Софронова Ольга Владимировна — научный сотрудник, кандидат технических наук; 2Полякова Людмила Леонидовна — младший научный сотрудник,
лаборатория биотехнологии микроорганизмов, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский НИИ физиологии, биохимии и питания животных - филиал Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, г. Боровск, Калужская область
Аннотация: с целью повышения технологической ценности препарата тетралактобактерин, а именно, условий транспортировки, хранения, подбора доз и способа раздачи препарата, требуется получить смесь культур в сухом (лиофилизированном) виде.
Для получения сухого препарата индивидуально выращивались и высушивались четыре штамма лактобацилл — LBR '/90, LBR 5/90, LBR 33/90, LBR 44/90 на среде MRS и сухом обезжиренном молоке (СОМ). В лаборатории был проведен подбор криопротекторов, условий замораживания и лиофильной сушки для обеспечения сохранности активности культур, входящих в состав препарата тетралактобактерин.
Ключевые слова: пробиотик, тетралактобактерин, технология, лиофилизация.
THE TECHNOLOGY PRODUCTION OF PROBIOTIC TETRALACTOBACTERIN Sofronova O.V.1, Polyakova L.L.2
'Sofronova Olga Vladimirovna — Research Officer, PhD of Technical Sciences;
2Polyakova Lyudmila Leonidovna — Research Assistant, ALL-RUSSIAN RESEARCH INSTITUTE OF ANIMAL PHYSIOLOGY,
BIOCHEMISTRY AND NUTRITION—BRANCH ERNST FEDERAL SCIENCE CENTER FOR ANIMAL HUSBANDRY, FEDERAL AGENCY OF SCIENTIFIC ORGANIZATION, BOROVSK, KALUGA REGION
Abstract: in order to increase the technological value of the drug tetralactobacterin, namely, the conditions of transportation, storage, selection of doses and method of distribution of the drug, you need to get a mixture of cultures in a dry (lyophilized) form.ith the immune system of the animal organism. To obtain a dry preparation, four Lactobacillus strains were individually grown and dried -LBR '/90, LBR 5/90, LBR 33/90, LBR 44/90 on MRS medium and skimmed milk powder (COM). The laboratory conducted a selection of cryoprotectants, freezing conditions and freeze drying to ensure the safety of the activity of the crops that make up the preparation tetralactobacterin. Keywords: probiotic, tetralactobacterin, technology, lyophilization.
Введение.
Создание пробиотиков - новое и перспективное направление исследований в сельскохозяйственной биотехнологии. Многие препараты являются лечебно-профилактическими средствами при бактериальных болезнях молодняка животных и птицы, некоторых расстройствах пищеварительной системы инфекционной и алиментарной этиологии; их используют также при дисбактериозах, для регулирования микробиологических процессов в рубце жвачных [1; 2]. Эффективность их действия не уступает таковой у некоторых антибиотиков и химиотерапевтических средств, но они не влияют губительно на полезную микрофлору пищеварительного тракта, не загрязняют продукты животноводства и окружающую среду.
В последние годы, несмотря на существенное увеличение числа зарегистрированных в РФ пробиотиков, поиск штаммов бактерий, перспективных для разработки новых пробиотических препаратов не прекращается. Располагая штаммами лактобацилл с амилазной и инулиназной активностью, в лаборатории биотехнологии микроорганизмов Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания животных (г. Боровск,
Калужской области) разработали новый пробиотик тетралактобактерин и изучили в условиях вивария института его влияние на микробиоценоз кишечника, морфо-биохимические параметры крови и прирост живой массы сельскохозяйственных животных и птицы [3]. Ассоциация была составлена из четырёх штаммов лактобацилл: Lactobacillus casei LBB 1/90, Lactobacillus paracasei LBB 5/90, Lactobacillus rhamnosus LBB 33/90, Lactobacillus rhamnosus LBB 44/90, выделенных из пищеварительного тракта телят. Входящие в препарат штаммы непатогенны, обладают широким спектром антагонистической активности против бактерий родов Staphylococcus, Streptococcus, Escherichia и Salmonella, показывают высокую адгезивность и устойчивы к ряду антибиотиков, то есть отвечают требованиям, предъявляемым к микроорганизмам-пробиотикам [4].
Для проведения испытаний в производственных условиях необходимы большие объемы препарата.
Целью настоящей работы является отработка технологии получения пробиотика тетралактобактерин.
Материалы и методы исследования.
Для получения пробиотика четыре штамма лактобацилл индивидуально выращивались на различных питательных средах, в частности на синтетической среде MRS и сухом обезжиренном молоке (СОМ) в двух концентрациях. Титрование выращенных культур и конечного препарата (тетралактобактерина) проводилось на среде лактобакагар методом десятикратных разведений и подсчета числа колоний в чашках Петри.
В лаборатории был проведен подбор криопротекторов, условий замораживания и лиофильной сушки для обеспечения сохранности активности культур, входящих в состав препарата тетралактобактерин.
В качестве криопротекторов были испытаны сухое обезжиренное молоко, сахароза, буферные смеси, как отдельные компоненты, так и комбинация их в различных соотношениях.
Культуры лактобацилл LBR 1/90, LBR 5/90, LBR 33/90, LBR 44/90 были высушены индивидуально. Далее было проведено титрование каждой культуры, и они смешивались в соответствующих количествах до получения конечного титра препарата тетралактобактерина не менее 1х1010 КОЕ/г.
Результаты исследований и их обсуждение.
Для получения сухого препарата индивидуально выращивались четыре штамма лактобацилл - LBR 1/90, , LBR 33/90, LBR 44/90 на среде MRS и питательной среда на базе СОМ, которая готовилась в двух концентрациях - 7 и 10%. Параметры выращивания культур: температура 39±20 С, время инкубации 24±1 ч.
При выращивании лактобактерий на среде MRS титр отдельных культур составлял от 1,5*1011 КОЕ/мл у штамма LBR 5/90 до 8,2*1011 КОЕ/мл у штамма LBR 33/90. При выращивании на среде, приготовленной на основе СОМ, при концентрации сухого молока 7% титр отдельных культур варьировался от 5,0 до 9,2 * 1010 КОЕ/мл. А при концентрации молока 10% титр был выше и составлял от 8,0* 1010 КОЕ/мл у культуры LBR 5/90 до 1,8*10п КОЕ/мл у штамма LBR 33/90.
Эти результаты позволили предложить для выращивания данных штаммов лактобактерий синтетическую среду MRS и суспензию сухого обезжиренного молока с концентрацией 10% без потери активности. Последняя среда (10% СОМ) оказалась экономически предпочтительнее из-за своей дешевизны.
Подготовка выращенных культур лактобацилл LBR 1/90, LBR 5/90, LBR 33/90, LBR 44/90 для сушки проводилась двумя способами: разделением на биомассу и культуральную жидкость посредством центрифугирования с последующим высушивание непосредственно биомассы, а также высушиванием биомассы совместно с культуральной жидкостью и продуктами метаболизма.
По первому способу отдельную культуру центрифугировали при 4000 об/мин в течение 20 минут, надосадочную жидкость сливали, осадок суспендировали в буферном растворе с рН-6,8, добавляли криопротектор (СОМ + сахароза), замораживали при температуре - 40±10С в течение 2-2,5 часов и высушивали в лиофилизаторе ОЕ - 960 (Венгрия) в течение ~24-40 часов.
По второму способу - рН культуральной жидкости доводили до значения 5,5 концентрированным фосфатным буфером, добавляли криопротектор, замораживали при температуре - 40±1 0С в течение 2-3 часов и высушивали в лиофилизаторе в течение ~24-40 часов.
Культуры лактобацилл LBR 1/90, LBR 5/90, LBR 33/90, LBR 44/90 были высушены индивидуально. Далее было проведено титрование каждой культуры. Более высокий титр наблюдался при сушке культур, выращенных на сухом обезжиренном молоке (10%) не
подвергавшихся центрифугированию и составлял 33,9 * 1010 КОЕ/г, 4,9 * 1010 КОЕ/г, 6,9 * 1010 КОЕ/г и 9,1 * 1010 КОЕ/г соответственно.
Высушенные культуры смешивались в соответствующих количествах до получения конечного титра пробиотика тетралактобактерина не менее 1х1010 КОЕ/г. Заключение.
По результатам проведенной работы с целью повышения технологической ценности препарата тетралактобактерин, а именно, условий транспортировки, хранения, подбора доз и способа раздачи препарата, рекомендуем индивидуальное выращивание штаммов лактобактерий LBR 1/90, LBR 5/90, LBR 33/90, LBR 44/90 на среде из сухого обезжиренного молока с концентрацией 10%. Для получения сухого пробиотика рекомендуем проводить лиофилизацию цельной культуральной жидкости.
Список литературы / References
1. Платонов А.В. Производство препаратов для животноводства на основе микроорганизмов-симбионтов желудочно-кишечного тракта. // М.:ВНИИНТИ. 1985: 43 с.
2. Тараканов Б.В. Использование микробных препаратов и продуктов микробиологического синтеза в животноводстве. // М.: ВНИИТЭИагропром, 1987: 48 с.
3. Петраков Е.С., Овчарова А.Н., Софронова О.В., Андреева И.Н. Влияние пробиотика на основе четырех штаммов лактобацилл на неспецифическую резистентность и продуктивность телят-молочников. //Проблемы биологии продуктивных животных, 2018, 2:94-100.
4. Зинченко Е.В., Панин А.Н., Панин В.А. Практические аспекты применения пробиотиков. // Ветеринарный консультант, 2003, 3: 12-14.
