Реферат: Микробиология кисломолочных продуктов
Реферат: Микробиология кисломолочных продуктов
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации.
Государственное образовательное учреждения Высшего и
профессионального образования.
ИРКУТСКИЙ ГОУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ.
Кафедра микробиологии.
Кафедра микробиологии.
Заведующий кафедрой.
__________Б.Н.Огарков.
_____________________
(дата)
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА.
Микробиология кисломолочных продуктов детского питания.
РУКОВОДИТЕЛЬ
____________доцент кафедры
(подпись) микробиологии
кандидат биологических наук
А.П.Макарова
РЕЦЕНЗЕНТ:
СТУДЕНТ:
_______кандидат биологических
наук. ___________Г.О.Плеханова
(подпись) В.Г.Сурдина (подпись)
____________ _____________
(дата) (группа)
Работа защищена___________
Протокол № ______________
С оценкой_________________
РЕФЕРАТ.
Дипломная работа «Микробиология кисломолочных
продуктов детского питания» выполнялась на базе кафедры микробиологии
биолого-почвенного факультета ИГУ и МУЗ «Детская молочная кухня» г.Иркутска
В работе дан обзор литературы по биологии бифидобактерий и
лактобактерий, их значимости для организма человека и использования при
производстве кисломолочных продуктов для лечебно-диетического питания.
С 01.04.05. по 29.04.05. проводились микробиологические и
физико-химические исследования кисломолочных напитков «Бифилин-М», «Ацидолакт»,
«Бифилакт», выпускаемых МУЗ «Детская молочная кухня» г.Иркутска.
Исследования микрофлоры продуктов показали, что в
«Ацидолакте» и «Бифилин-М» молочнокислые и бифидобактерии находятся в
достаточном количестве, посторонние микроорганизмы отсутствуют, что
соответствует норме микробиологического контроля. В продукте «Бифилакт»
содержание бифидобактерий норме не соответствует (ниже).
Работа выполнена 53 на страницах, содержит 10 таблиц, 7
рисунков и 42 литературных источника.
Содержание.
Введение………………………………………………………………………...…5
Глава 1. Обзор литературы ……………………………………………………....7
1.1.
Нормальная
микрофлора желудочно-кишечного тракта детей и
взрослых………………………………………………………………….....7
1.2.
Характеристика
молочнокислых и бифидобактерий, составляющих основу нормальной микрофлоры
желудочно-кишечного тракта детей и взрослых …………………………………………………………………..11
а) бифидобактерии .………………………………………………………11
б) лактобактерии …………………………………………………………14
1.3 Лечебно-профилактические молочные продукты для
детского питания, приготовленные с использованием молочнокислых и
бифидобактерий…..………………………………………………………18
Глава 2. Объекты и методы исследования……………………………………..27
2.1
Объекты
исследования……………………………………………………27
2.2
Методы
исследования...…………………………………………………..30
Глава 3. Результаты исследования ……………………………………………..37
3.1 Микробиологические и физико-химические показатели молока
используемого для производства детских молочных продуктов……...37
3.2 Морфологические, тинкториальные, культуральные признаки
микроорганизмов, используемых для приготовления «Бифилина-М», «Ацидолакта»,
«Бифилакта»……………………………………………..39
3.3 Микробиологические и физико-химические показатели готовых
продуктов «Бифилина-М», «Ацидолакта», «Бифилакта»……………..43
Выводы…………………………………………………………………………...48
Рекомендации…………………………………………………………………….48
Литература……………………………………………………………………….49
ВВЕДЕНИЕ
Организм ребенка грудного возраста отличается высокой
лабильностью многих жизненно важных систем и предрасположенностью к развитию
патологических состояний различного типа.
В постнатальном периоде, в процессе адаптации к внеутробным
условиям существования желудочно-кишечный тракт и его микрофлора в процессе
завершающего формирования отличаются как высокой вариабельностью, так и
наличием, практически у всех новорожденных детей, явлений транзиторного
дисбактериоза.
Кисломолочные продукты давно с успехом используются для
лечения детей с дисбактериозами, так как в результате брожения получаемый
продукт приобретает способность ингибировать патогенную микрофлору, улучшать
всасывание микроэлементов, улучшать переваривание и усвоение питательных
веществ. Так протеолитическая и липолитическая активность кисломолочных
продуктов изменяет жиры и белки, что повышает их всасывание, снижает
вероятность аллергических реакций. Кроме того, данная группа продуктов имеет
пониженное содержание лактозы.
Изучение микробиологии кисломолочных продуктов необходимо для
улучшения процесса их производства и контроля.
С целью изучения микробиологии кисломолочных продуктов
детского питания были поставлены следующие задачи:
1) Провести микробиологическое и физико-химическое
исследование сырого коровьего молока, используемого для производства детских
кисломолочных напитков.
2) Исследовать морфологические, тинкториальные и
культуральные признаки микроорганизмов заквасок для приготовления «Бифилина-М»,
«Ацидолакта», «Бифилакта».
3) Определить результаты жизнедеятельности микроорганизмов
через оценку готовых продуктов по общепринятым стандартам микробиологического
контроля.
Работа выполнена на базе кафедры микробиологии
биолого-почвенного факультета ИГУ, в химической и микробиологической
лабораториях МУЗ «Детская молочная кухня» г.Иркутска.
Выражаю искреннюю признательность руководителю работы,
доценту кафедры микробиологии ИГУ А.П.Макаровой и заведующей МУЗ «Детская
молочная кухня» Л.И.Свиточ.
Глава 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Нормальная микрофлора ЖКТ детей и взрослых.
Интересную гипотезу о тонких механизмах формирования
микрофлоры тела сформулировал Б.А.Шендеров в 1998 г. По его мнению,
подразделение микроорганизмов на «свои» и «чужие» начинается еще в утробе
матери. В организм плода через кровь попадают молекулы-антигены бактерий,
входящих в состав нормальной микрофлоры различных участков тела матери.
Известно, что взрослый организм, как правило, не способен формировать иммунный
ответ на те антигены, с которыми сталкивался в период внутриутробного развития.
Это явление называют «иммунологическая толерантность». После рождения организм
новорожденного не будет стараться защититься от материнских микроорганизмов, и
они станут основой для формирования его собственной микрофлоры [25].
К настоящему времени выявлены некоторые общие закономерности
заселения желудочно-кишечного тракта человека микроорганизмами. Установлено,
что в первые часы и дни в кишечнике новорожденных встречаются преимущественно
микрококки, стафилококки, энтерококки и клостридии. Затем появляются
энтеробактерии (кишечные палочки), лактобациллы и бифидобактерии. Первые
микроорганизмы, обнаруживаемые у новорожденных, не обязательно те, которые
доминируют в фекальной и вагинальной флоре матери. Со временем в кишечнике
появляются, а затем начинают преобладать неспороносные облигатно-анаэробные
бактерии (бифидобактерии, эубактерии, бактероиды, стрептококки, спириллы и
др.). Для того чтобы микробная экология пищеварительного тракта новорожденных
приблизилась к таковой взрослых требуется несколько лет [27]. Особенно обильна
микрофлора нижних отделов пищеварительного тракта, где содержание бактерий
достигает 10¹²ˉ¹³ КОЕ на 1г содержимого (разные авторы
называют различный суммарный вес микроорганизмов в кишечнике взрослого
человека: от 1 до 3 кг ). Здесь обнаружены представители более 500 видов
бактерий. Число анаэробных микроорганизмов в этой области здорового взрослого
человека в 100-1000 раз выше, чем аэробных бактерий. Такие представители
микрофлоры, как энтеробактерии, включая кишечные палочки, стафилококки, грибы и
другие аэробы, составляют немногим более 1-4% и рассматриваются как добавочная
или случайная микрофлора [25].
Представители нормальной микрофлоры присутствуют в организме
человека и животных в виде фиксированных к определенным рецепторам микроколоний,
заключенных в биопленку.[27] Биопленка как перчатка покрывает кожу и слизистые
открытых окружающей среде полостей здорового человека и животных и состоит
помимо микроколоний микроорганизмов из экзополисахаридов различного состава
микробного происхождения, а также муцина, продуцируемого бокаловидными клетками
слизистых. С функциональной точки зрения, биопленку можно сравнить с плацентой.
Если последняя регулирует взаимоотношения плода и организма матери, то
биопленка регулирует взаимоотношения между макроорганизмом и окружающей средой.
Благодаря наличию в биопленке сложной и разветвленной системы кооперации между
многочисленными и разнообразными микробными популяциями, попадающий в организм
естественным путем исходный субстрат в результате микробной трансформации
превращается через каскад реакций в промежуточный либо конечный продукт с той
или иной биологической или фармакологической активностью. Установлено, что
нормальная микрофлора и продукты ее метаболической активности участвуют в
регуляции газового состава кишечника и других полостей организма хозяина, в
метаболизме белков, углеводов, липидов и нуклеиовых кислот, в водно-солевом
обмене, в обеспечении колонизационной резистентности, в рециркуляции стероидных
соединений и других макромолекул, в детоксикации экзогенных и эндогенных
субстратов, обладают морфокинетическим действием, выполняют иммуногенную и
мутагенную/антимутагенную функцию, служат источником энергии для клеток
хозяина, являются хранилищем и источником генетического материала [27]. Таким
образом, Б.А.Шендеров рассматривает биопленку с входящими в нее многочисленными
и разнообразными микроорганизмами, как первичную мишень любого попадающего
обычным (непарентеральным) путем соединения, как структуру, первой вовлекаемой
в процессы распознавания, метаболизации, абсорбции и транслокации как полезных
,так и потенциально вредных агентов. Нормальная микрофлора – тот первичный
неспецифичный барьер, лишь после прорыва которого инициируется включение всех
последующих неспецифических и специфических иммунных и биохимических механизмов
защиты макроорганизма.[25]
Для обозначения состояний характеризующихся нарушениями
состава нормальной микрофлоры используют такие термины как «дисбактериоз»,
«дисбиоз», «микробиологический дисбаланс» и т.д.
Прежде всего необходимо отметить, что дисбактериоз – это не
самостоятельное заболевание, а особое состояние организма, встречающееся у
больных с самыми разными диагнозами (от нарушений гормонального обмена до
кариеса)[28]. В большинстве случаев дисбиотические изменения исчезают вскоре
после устранения вызвавшего их фактора и не требуют лечения. Однако у
ослабленных больных (особая категория – дети), а также в случаях продолжения
действия фактора, послужившего причиной развития дисбиоза, самовосстановления
не происходит, появляются клинические симптомы, что требует проведения
адекватного лечения. Состав микрофлоры отдельных индивидуумов может варьировать
в достаточно широких пределах. При этом у детей, как и у взрослых, состав
микрофлоры будет определяться характером питания. Поэтому с помощью правильного
питания можно, в определенной степени, влиять на состав кишечной микрофлоры и
нормализацию работы желудочно-кишечного тракта.[3]
Механизмы положительного влияния молочнокислых бактерий и
бифидобактерий, содержащихся в кисломолочных продуктах, на организм ребенка
следующие [27]:
1) Ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в
результате продукции антимикробных субстанций; конкуренции с ними за рецепторы
адгезии и питательные вещества; активации иммунно-компетентных клеток и
стимуляции иммунитета.
2) Стимуляции роста представителей индигенной микрофлоры в
результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов;
нормализации рН, еН-потенциала; нейтрализации токсинов.
3) Восстановление и оптимизация функционирования биопленки,
выстилающей слизистую пищеварительного тракта.
4) Изменение микробного метаболизма, ведущего к повышению или
снижению синтеза и активности бактериальных ферментов и, как следствие этого,
продукции соответствующих метаболитов (например, ЛЖК, глютамина, аргинина,
витаминов, пептидогликанов и т.д.), обладающих способностью местно или после
проникновения в кровь и другие биологические жидкости макроорганизма
непосредственно вмешиваться в метаболическую активность клеток соответствующих
органов и тканей. Модулировать его морфокинетические характеристики,
физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции.
5) Другие механизмы (прямые эффекты естественных пробиотиков
(молочнокислых и бифидобактерий) после их всасывания из пищеварительного тракта
на ферментативные и иные клеточные реакции гормональных, нервных,
выделительных, иммунных и других органов и тканей).
1.2.Характеристика молочнокислых бактерий и бифидобактерий.
а) Бифидобактерии.
Бифидобактерии составляют основу микрофлоры
желудочно-кишечного тракта человека. В настоящее время род Bifidobacterium включает 32 вида [27]. В табл.1
приведены виды бифидобактерий, наиболее часто обнаруживаемые в пищеварительном
тракте.
Таблица
1.
Виды бифидобактерий, наиболее часто обнаруживаемые
в желудочно-кишечном тракте человека.[27]
Bifidobacterium bifidum
B.adolescentis
B.animalis
B.boum
B.breve
B.choerinum
B.dentium
|
Bifidobacterium ericsonii
B.globosum
B.infantis
B.longum
B.pseudolongum
B.suis
B.thermophilum
|
Впервые эти микроорганизмы были изолированы из фекалий
грудных детей учеником И.И. Мечникова французским исследователем Henry Tissier в 1899 году [3]. Эти грамположительные анаэробные, не
образующие споры, палочковидные, полиморфные бактерии, нередко с бифрукациями
на концах, были названы им Bacillus bifidus
communis. В последующем было установлено, что
эти микроорганизмы на 99% составляют флору кишечника здорового грудного
ребёнка. И в больших количествах присутствуют в микробиоценозе толстого
кишечника взрослых людей.[16] Основываясь на высокой частоте встречаемости этих
бактерий в пищеварительных трактах . И.И. Мечников и Henry Tissier ещё в 1905 году пытались применить препараты из
бифидобактерий больным с кишечными дисфункциями.[3]
Проведённая российскими исследователями [16] статистическая
обработка данных о видовом составе бифидобактерий у различных возрастных групп
населения России показала, что у здорового грудного ребёнка, находящегося на
грудном вскармливании, B.Bifidum, B.longum, B.breve, B.infantis, встречаются в соотношении 35%, 42%,
17%, 12%. Штаммы B.adolescentis обнаруживаются у 1.5% детей
отсутствуют в фекальном содержимом. У детей на искусственном вскармливании
содержание доминирующих видов бактерий падает до 3-5%, в то время как
представители вида B. adolescentis, встречаются в 22% случаев.
У взрослых в толстом кишечнике обнаруживаются преимущественно
представители B.Bifidum, B.longum и B.adolescentis. В
кишечнике лиц старше 35 лет представители вида B.adolescentis
начинают превалировать в бифидофлоре, достигая 60-75% в пожилом возрасте. В
кишечном содержимом человека одновременно могут обнаруживаться от 1 до 5 видов
биоваров бифидобактерий.
Фруктозо-6-фосфатаза – ключевой фермент в метаболизме
углеводов бифидобактериями. Этот фермент расщепляет фруктозо-6-фосфат на
ацетил-1-фосфат и эритрозу-4-фосфат. На обнаружении у бактерий
фруктозо-6-фосфат фосфокетолазы основан энзиматически-калориметрический метод
количественного определения в материале бифидобактерий.[37] Бифидобактерии
образуют уксусною и молочную кислоты в молярном отношении 3:2, но не образуют
углекислый газ. Оптимум температуры для роста этих бактерий 37-40°С, оптимум pH 6.5-7.0. Подавляющее большинство бифидобактерий
демонстрируют наличие у них a и b- галактозидаз;
N-ацетил-b-глюкозаминидаза, главным образом,
обнаруживается у видов бифидобактерий изолируемых от детей грудного возраста.
Исследование электрофоретической подвижности b-галактозидаз, присутствующий у бифидобактерий
позволяет дифференцировать виды между собой.[42]
Для выявления бифидобактерий в биоматериале (кисломолочные
продукты) рекомендуется производить высев на специальные селективные среды и
модифицированную MRS-среду,
содержащую 100 ммоль c-a-Gal. На последней бифидобактерии в анаэробных условиях
формируют колонии голубого цвета. Хорошо растут бифидобактерии в присутствии
таких редуцирующих агентов, как аскорбиновая кислота, цистеин или тиогликолат.
Для своего роста данные микроорганизмы нуждаются в источнике углерода
(различные углеводы, бикарбонат или углекислый газ). Напротив, органические
кислоты, жирные кислоты и и аминокислоты не могут быть для них источником С.
Цистеин или цистин служат необходимым для них источником азота. Обнаружена
потребность отдельных штаммов бифидобактерий в аланине, изолейцине, лизине,
аргинине и глутаминовой кислоте. Добавление в среду пантотеновой кислоты,
биотина, рибофлавина, никотиновой кислоты, парааминобензойной кислоты, пуринов
и пиримидинов также требуется для поддержания многих штаммов бифидобактерий,
свежевыделенных из кишечного содержимого детей и взрослых.[27]
Именно бифидобактериям принадлежит ведущая роль в поддержании
и нормализации микробиоценоза кишечника, сохранении неспецифической
резистентности организма, улучшении белкового, витаминного и минерального
обмена и др [20].
Антогонистическая активность бифидобактерий связанная с
продукцией органических кислот (ацетата и лактата) и бактериоцинов с широким
спектром антимикрбного действия (ингибирования роста кишечных палочек, клостридий,
сальмонелл, шигелл, листерий, кампилобактеров, вибрионов и др.) так же как и
блокирование рецепторов на слизистой кишечника, предотвращающее фиксацию на них
потенциально патогенных микроорганизмов в колонизационной резистентности. Снижение
количества бифидобактерий (или их даже полное исчезновение) является одним из
патогенетических механизмов длительных кишечных инфекций у детей и взрослых .
Оно ведёт к нарушению минерального обмена, процессов кишечного всасывания,
белкового и жирового обмена, к формированию хронических расстройств
пищеварения. Имеются сведения, что бифидобактерии являются «поставщиком» ряда
незаменимых аминокислот, в т.ч. триптофана, витаминов, установлена их
антиканцерогенная и антимутагенная активность, способность снижать уровень
холестерина в крови и т.д.[5,13,26]
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|