CC BY
73
T.V. [et al.] Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya - Experimental and Clinical Pharmacology, 2002, vol. 65, no. 3, pp. 62-65.
7. Modonova L.D., Zhapova Ts., Semenov A.A. Khimiya prirodnykh soedinenii - Chemistry of Natural Compounds, 1982, no. 6, pp. 717-718; 1982, no. 3, p. 392.
8. Pashinskii V.G., Semenov A.A., Povet'eva T.N. RF patent no. 2189832, 2002.
9. Pogodaeva N.N., Zhapova Ts., Semenov A.A. Rastitel'nye resursy - Plant resources, 1997, vol. 33, no. 1, pp. 87-89.
10. Povet'eva T.N., Pashinskii V.G., Semenov A.A., Zhapova Ts., Pogodaeva N.N., Khoruzhaya T.G. Sibirskii onkologicheskii zhurnal -Siberian Journal of Oncology, 2002, no. 4, pp. 138-141.
11. Pushkarskii S.V., Pashinskii V.G., Povet'eva T.N. [et al.] Rastitel'nye resursy - Plant resources, 2006, vol. 42, no. 2, pp. 115-118.
12. Pushkinskii V.G, Pushkarskii S.V., Povet'eva T.N. [et al.] Sibirskii zhurnal gastroenterologii i gepatologii - Siberian Journal of Gastroenterology and Hepatology, 2004, no. 18, pp. 112-113.
Поступило в редакцию 15 октября 2014 г.
УДК 577.114.08
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОЛИСАХАРИДА АРАБИНОГАЛАКТАНА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИФИДОБАКТЕРИЙ
Г.В. Юринова1, Д.С. Селиванова1, А.А. Приставка1, Б.Г. Сухов2, Н.Н. Погодаева2, С.В. Кузнецов2, С.М. Попкова3, Ю.П. Джиоев4, Е.Б. Ракова3, Б.А. Трофимов2
Иркутский государственный университет, 664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1, [email protected]
2Иркутский институт химии им. А.Е.Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1.
3Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16 4Иркутский государственный медицинский университет, 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1.
Установлено, что арабиногалактан может использоваться в качестве источника углеводов для культивирования бифидобактерий. Показано, что степень очистки арабиногалактана влияет на ростовые и функциональные характеристики бифидобактерий. Более низкие показатели роста и функциональной активности бифидобактерий на питательной среде с арабиногалактаном низкой степени очистки можно объяснить известным антимикробным действием флавоноидов, которые входят в его состав. Ил. 3. Библиогр. 6 назв.
Ключевые слова: арабиногалактан; флавоноиды; бифидобактерии; пребиотики.
THE POSSIBILITY OF USING VEGETABLE POLYSACCHARIDE ARABINOGALACTAN FOR CULTIVATION OF BIFIDOBACTERIA
G.V. Yurinova1, D.S. Selivanova1, A. A. Pristavka1, B.G. Sukhov2, N.N. Pogodaeva2, S.V. Kuznetsov2, S. M. Popkova3, Y.P. Dzhioev4, E.B. Rakova 3, B.A. Trofimov2
Irkutsk State University,
1, K. Marks St., 664003, Irkutsk, Russia, [email protected] 2A.E. Favorsky A.E. Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS, 1, Favorsky St., 664033, Irkutsk, Russia.
3
Scientific center of family health problems and human reproduction SB RAMS, 16, Timiryazev St., 664003, Irkutsk, Russia. 4Irkutsk State Medical University, 1, Krasnogo Vosstaniya St., 664003, Irkutsk, Russia
The arabinogalactan can be used as the source of sugar for the cultivation of bifidobacteria. It has been shown that degree of arabinogalactan purification influences on the growth and characteristics of Bifidobacterium. The unpurified arabinogalactan contains flavonoids which have antibiotic properties for bifidobacteria. 3 figures. 6 sources.
Key words: arabinogalactan; flavonoids; bifidobacteria; prebiotics.
ВВЕДЕНИЕ
Арабиногалактан, благодаря значительному содержанию в растительном сырье и уникальным свойствам, занимает особое положение среди полисахаридов, которые обладают пребиотическим эффектом. Он широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности [2].
Чистота арабиногалактана, извлекаемого из древесины лиственницы, зависит от степени его очистки от флавоноидов. В водных экстрактах основными примесями арабиногалактана являются растворимые в воде фенольные соединения, в основном флавоноид дигидроквер-цетин [2,5].
Несмотря на то, что пребиотический эффект арабиногалактана отмечен рядом исследователей [2], однако влияние степени очистки полисахарида на его ростовые и функциональные свойства не изучено.
В этой связи весьма актуальным представляется изучение влияния примесей в арабино-галактане на ростовые и функциональные свойства доминантного представителя желудочно-кишечного тракта - бифидобактерии, что и явилось целью исследования.
Ранее нами было показано, что нанобио-композиты флавоноидов и арабиногалактана, а также специально очищенный арабиногалактан (без флавоноидов) и сульфоэфиры арабиногалактана и их кальциевая соль могут быть единственными источниками углерода для пробио-тических микроорганизмов [1,4].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В работе использовали арабиногалактан высокой степени очистки и коньюгат арабиногалактана с флавоноидами. Культивирование бифидобактерий (коммерческий препарат «Би-думбактерин») проводили при 37 0С в течение 5 сут (120 ч). Среды для выращивания бифидо-бактерий готовили на основе тиогликолевой. Динамика прироста биомассы культуры бифи-
добактерий исследовалась фотометрически при длине волны 600 нм ^ = 10мм) на спектрофотометре Р-С^ээ (Р 360). Титруемую кислотность культуральной жидкости определяли путем нейтрализации органических кислот раствором гидроокиси натрия (0,1 Ы) в присутствии индикатора фенолфталеина. Активную кислотность (рН) культуральной жидкости измеряли потенциометрически с использованием комбинированного электрода ЭСП-10603 на иономет-ре «Экасперт-001». Все измерения проводились в 3 повторностях. Достоверность различий между двумя группами показателей, полученными при культивировании микроорганизмов на разных средах, оценивалась с помощью Ц Р- и и-критериев при р < 0,05. Соответствие выборок закону нормального распределения оценивалось критериями Шапиро - Уилка и Колмогорова - Смирнова. Расчеты проводились с использование пакета прикладных программ 31а11э11оа 6.0.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Данные по росту бифидобактерий на среде с арабиногалактаном очищенным (АГо) и конь-югатом арабиногалактана с флавоноидами (АГн), образованию органических кислот (активная и титруемая кислотность) на третьи сутки культивирования представлены на рис. 1-3.
При культивировании бифидобактерий на-средах с арабиногалактаном очищенным и неочищенным наблюдались отличия по показателям оптической плотности, титруемой и активной кислотности. Более низкие показатели в приросте биомассы, активной и тируемой кислотности при культивировании бифидобактерий на арабиногалактане низкой степени очистки можно объяснить известным антимикробным действием флавоноидов, которые входят в его состав [6].
Бифидобактерии коммерческого препарата «Бидумбактерин» при культивировании на
с
с
О 0,7.
ф
0, 6 ■
_й
О
О 0,5 -I
ГО
Ю
О 0,3 ■
О
а. d
□ Аго
□ Агн
Длительность ку льтивирования, сутки
Рис. 1. Прирост биомассы Bifidobacterium bifidum на третьи сутки культивирования, отличия достоверны при р < 0,05
х
О
0
1 I-О
с;
о
К 4,8
га
I
m
<
□ Аго
□ Агн
Длительность культивирования, сутки
Рис. 2. Показатель активной кислотности среды коммерческого штамма Bifidobacterium bifidum на третьи сутки культивирования, отличия достоверны при р < 0,05
го
О. 70
0) X CL 0)
I— 60 ■
Ъ
о >.
ГО 50
_й I-
о о
X I-
о с;
о
30 ■
к го
0) >.
CL I-
20 ■
□ Аго
□ Агн
Длительность культивирования, сутки
Рис. 3. Показатель титруемой кислотности среды коммерческого штамма Bifidobacterium bifidum на третьи сутки культивирования, отличия достоверны при р < 0,05
5,4
1 -
0,9 -
5,3
0,8 -
5,2
5,1
5
4,9
0,4 -
4,7
0,2 -
4,6
0,1 -
4,5
0
4,4
80 -
40 -
0 -
0
среде с арабиногалактаном имели форму палочек с V-образным расположением. Достаточный рост морфологически идентифицируемых бифидобактерий обеспечивает среда на основе тиогликолевой с арабиногалактаном очищенным
ВЫВОДЫ
На основе проведенных исследований нами было установлено, что степень очистки арабиногалактана влияет на ростовые и функциональные характеристики бифидобактерий. По-
этому при разработке пищевых добавок и продуктов функционального питания на основе арабиногалактана необходимо учитывать влияние его компонентов (примесей) на ростовую и функциональную активность нормальной микрофлоры. Среду на основе тиогликолевой с очищенным арабиногалактаном можно использовать как модельную систему для изучения способности штаммов бифидобактерий продуцировать гликозидазы, расщепляющие непере-вариваемые углеводы [3].
Работа выполнена при финансовой поддержке междисциплинарного интеграционного проекта № 134 СО РАН.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Гемицеллюлозы и их нанобиокомпозиты - перспективные наноструктурированные син-биотики / Ю.П. Джиоев [и др.] // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. 2012. № 5 (87). Ч. 1. С. 210-212.
2. Медведева Е.Н. Арабиногалактан лиственницы - свойства и перспективы использования (обзор) / Е.Н. Медведева, В.А. Бабкин, Л.А. Остроухова // Химия растительного сырья. 2003. № 1. С. 27-37.
3. Питательная среда для культивирования бифидобактерий / Попкова С.М. [и др.]. Заявка на патент РФ № 2013102638/003648.
4. Сухов Б.Г. Особенности пребиотическо-го действия нативных нековалентных конъюга-тов арабиногалактана и флавоноидов на бифи-добактерии / Б.Г. Сухов [и др.] // Известия Академии наук. Серия химическая. 2014. № 9. С. 2189-2194.
5. Фенольные примеси в арабиногалактане из древесины лиственницы / Медведева Е.Н. [и др.] // Химия растительного сырья. 2011. № 1. С.45-48.
6. Tim Cushnie Т. P., Andrew J. Lamb // International Journal of Antimicrobial Agents. 2005. 26. P. 343.
REFERENCES
1. Dzhioev Yu.P. [et al.] Gemitsellyulozy i ikh nanobiokompozity - perspektivnye nanostrukturirovannye sinbiotiki [Hemicellulose and nanobiocomposites - promising nanostruc-tured synbiotics]. Byulleten' Vostochno - Sibirskogo nauchnogo tsentra SO RAMN - Bulletin of the East - Siberian Scientific Center of SB RAMS, 2012, no. 5(87), part 1, pp. 210-212.
2. Medvedeva E.N., Babkin V.A., Ostro-ukhova L.A. Arabinogalaktan listvennitsy - svoistva i perspektivy ispol'zovaniya (obzor) [Larch arabinogalactan - properties and prospects (Review)]. Khimiya rastitel'nogo syr'ya - Chemistry of plant raw material, 2003, no. 1, pp. 27-37.
3. Popkova S.M. [et al.] Pitatel'naya sreda dlya kul'tivirovaniya bifidobakterii [Nutritive medium for the culture of bifidobacteria]. An application for a patent of the Russian Federation no.
2013102638/003648.
4. Sukhov B.G. [et al.] Osobennosti prebio-ticheskogo deistviya nativnykh nekovalentnykh kon"yugatov arabinogalaktana i flavonoidov na bifidobakterii [Features of prebiotic effect of native non-covalent conjugates of arabinogalactan and flavonoids on bifidobacteria]. Izv. RAN, Ser. Khim. - Proc. of the RAS, Ser. Chem., 2014, no. 9, pp. 2189-2194.
5. Medvedeva E.N [et al.] Fenol'nye primesi v arabinogalaktane iz drevesiny listvennitsy [Phenolic impurities in arabinogalactan from larch wood]. Khimiya rastitel'nogo syr'ya - Chemistry of plant raw material, 2011, no. 1, pp. 45-48.
6. Tim Cushnie Т. P., Andrew J. Lamb. International Journal of Antimicrobial Agents, 2005, vol. 26, p. 343.
Поступило в редакцию 8 октября 2014 г.
