CC BY
39БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ЗАВИСИМОСТЬ УСТОЙЧИВОСТИ БИФИДОБАКТЕРИЙ
ОТ PH СРЕДЫ В УСЛОВИЯХ IN VITRO
1 2 Новомлинская В.Н. , Серикова Н.В.
1Новомлинская Вера Николаевна - студент;
2Серикова Наталия Васильевна - кандидат биологических наук, старший преподаватель, кафедра биотехнологии и микробиологии, Белгородский национальный исследовательский университет, г. Белгород
Аннотация: в статье приводятся данные по устойчивости к кислотному стрессу Bifidobacterium longum. В исследовании использовался диско-диффузный метод. Показано, что pH среда влияет на ростовые характеристики колоний бифидобактерий. При уровне pH раствора кислот 4,3 отмечено максимальное ингибирование роста колоний вокруг дисков. При pH раствора 4,8 и в контроле, зона ингибирования роста колоний не выявлена. Существенной разницы влияния растворов лимонного сока, лимонной и уксусной кислот выявлено не было. Ключевые слова: Bifidobacterium longum, pH среда, лимонный сок, лимонная и уксусная кислоты.
ВВЕДЕНИЕ
Бифидобактерии входят в группу классических пробиотиков - микроорганизмов кишечного происхождения, регулярный приём которых оказывает благоприятное действие на жизнедеятельность организма человека. Они широко применяются в пищевой и фармацевтической биотехнологии, в составе заквасок пищевых продуктов или пробиотических препаратов. Бифидобактерии часто оказываются под воздействием агрессивной внешней среды, будь то кишечник человека или продукты, с консервирующими или вкусовыми добавками кислот [1, 3].
Получение ферментативного кисломолочного продукта со сбалансированным микробиологическим составом возможно за счет создания оптимального состава среды, обеспечивающего наилучший рост клеток бифидобактерий и улучшение параметров их физиологической жизнедеятельности [2, 3]. Важной характеристикой используемых в производстве штаммов бифидобактерий является их устойчивость к кислотному стрессу [4].
Из вышесказанного следует, что актуальным является изучение технологических и функциональных характеристик штаммов бифидобактерий, применяемых в производстве пробиотиков и продуктов питания, с целью установления их устойчивости к разным кислотам и уровню кислотности среды.
Цель нашей работы выявить зависимость устойчивости роста колоний B. longum от разных кислот и pH среды при культивировании in vitro.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В качестве объекта исследования использовались бактерии Bifidobacterium longum, (пробиотический препарат «Бифидумбактерин» производитель Микроген НПО ФГУП (Аллерген), Россия). Исследование по определению устойчивости B. longum к разным концентрациям кислот проводили диско-диффузным методом на твердой питательной среде ГМК1. Устойчивость бактерий к кислотам и их концентрации определяли по величине зоны ингибирования роста колоний вокруг дисков с этими растворами. Этот метод основан на способности растворов кислот диффундировать из пропитанных ими бумажных дисков в питательную среду, угнетая рост микроорганизмов, посеянных на поверхности агара.
Исследуемую бактериальную культуру В. longum засевали газоном на чашки Петри. На засеянную поверхность пинцетом помещали на одинаковом расстоянии друг от друга бумажные диски, смоченные в растворах кислот разной концентрации. Использовали растворы лимонной и уксусной кислот с рН 4,3, 4,5, 4,8, а также растворы лимонного сока с теми же показателями рН. В качестве контроля брали дистиллированная вода с рН 6,9. Посевы инкубировали при 37°С в течение 24 часов. По диаметру зон задержки роста В. 1о^ыт делали выводы о чувствительности к кислотам определенного значения рН раствора.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Нами было экспериментально установлена чувствительность молочно кислых микроорганизмов В. 1о^ыт к растворам лимонного сока, лимонной и уксусной кислот. Результаты исследования представлены на рис. 1.
УК, рН УК, рН УК, рН ЛС, рН ЛС, рН ЛС, рН ЛК, рН ЛК, ЛК, рН Вода, 4,3 4,5 4,8 4,3 4,5 4,8 4,3 рН4,5 4,8 рН 6,9
Рис. 1. Зона ингибирования роста колоний бактерий B. longum при воздействии растворами кислот (УК - уксусная кислота, ЛС - лимонный сок, ЛК - лимонная кислота)
Из рисунка видно, что при рН раствора 4,3 отмечено максимальное ингибирование роста колоний вокруг дисков. В вариантах с использованием лимонной и уксусной кислот зона ингибирования достигала 2,7 мм, вариант с раствором лимонного сока с рН 4,3 показал несколько меньший размер зоны ингибирования - 2,5 мм.
Среднее значение зоны подавления роста колоний бактерий в вариантах с растворами рН 4,5 составил 1,9 мм и 2 мм у лимонного сока и лимонной кислоты соответственно и 1 мм в варианте с раствором уксусной кислоты. При этом раствор лимонного сока оказывал действие равнозначное влиянию лимонной кислоты, что не подтверждает более мягкого его влиянбия на рост бактерий.
При использовании растворов кислот и лимонного сока с рН 4,8 и в контроле, где использовали дистиллированную воду (рН 6,9) зона ингибирования роста колоний не выявлена. В этих вариантах наблюдали рост колонии на дисках с раствором.
ВЫВОДЫ
Из полученных нами данных видно, что критический уровень кислотности среды для исследованного штамма В. 1о^ыт к растворам лимонного сока, лимонной и уксусной кислот составляет рН 4,3. При понижении кислотности, ингибирование бактерий уменьшается, и их рост становится более выраженным. Кислотность среды 4,8 не препятствует росту колоний В. 1о^ыт. Выраженной зависимости от вида используемой кислоты не было отмечено, так как разница в вариантах между растворами лимонного
3
Зона ингибирования роста бактерий В. !оп§ит
сока и взятыми нами кислотами в вариантах с pH 4,3 несущественна и не подтверждает
более мягкое действие раствора лимонного сока на бактерии.
Список литературы
1. Емельяненко В.А., Королюк А.М. Зависимость жизнедеятельности бифидобактерий от кислотности среды культивирования // Наука и современность, 2010. № 2-1. С. 23-28.
2. Квасников Е.И., Нестеренко О.А. Молочнокислые бактерии и пути их использования. «Наука», 1975 254 с.
3. Младзиевская Ю.А. Совершенствование биотехнологического производства и методов контроля качества пробиотиков на основе бифидобактерий и лактобацилл: автореф. дисс. ... канд. биол. н. / Ю.А. Младзиевская. СПб., 2005. 22 с.
4. Функ И.А., Иркитова А.Н. Биотехнологический потенциал бифидобактерий // Acta Biologica Sibirica, 2016. Т. 2. № 4. С. 67-79.
