Влияние жирности молока на противогрибковую активность молочнокислых микроорганизмов

В статье рассмотрена разработка рецептуры новых кисломолочных напитков на основе ассоциаций молочнокислых бактерий и дрожжей. Изучено влияние коровьего молока с разной степенью жирности на антагонистическую активность кисломолочных напитков. 

Исследования в области биотехнологии получения новых лечебно-профилактических продуктов направленного действия в настоящее время являются одним из приоритетных направлений. Особое внимание при этом уделяется продуктам, приготовленным с использованием молочнокислых микро­организмов, оздоравливающее влияние которых на организм человека общеизвестно. В связи с тем, что проблема необходимости противостоять постоянно растущему агрессивному воздействию мик­робной инфекции стоит перед подавляющим большинством населения, а также из-за недостаточной эффективности и нежелательных побочных эффектов медикаментозной терапии представляются ак­туальными разработка и внедрение новых продуктов питания, содержащих живые культуры молоч­нокислых бактерий, являющихся антагонистами различных представителей условно-патогенной и патогенной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.

Известно, что в последние годы в силу нарушения экологического равновесия в составе внут­ренней и внешней среды человека резко возросла угроза микозов, которые, как ожидается, будут ос­новными болезнями недалекого будущего. Однако, несмотря на достаточно полную изученность мо­лочнокислых бактерий, выявлению среди них антагонистов условно-патогенных и патогенных гри­бов до последнего времени уделялось очень мало внимания. Имеющиеся сведения касаются в основном противогрибковых антагонистов из гетероферментативных молочнокислых бактерий, которые в приготовлении кисломолочных продуктов практически не используются [1-3]. В качестве исключения можно привести обнаружение молочнокислых бактерий Lactobacillus casei ssp. paracasai — как антагониста плесневого аскомицета рода Penicillium, придающего противогрибковые свойства ферментированному молочнокислому продукту, однако задачей в данном случае является предотвращение его порчи [4]. В последние годы появились работы по исследованию потенциала лактобацилл и пропионовокислых бактерий, используемых в молочной промышленности в процессах биоконсервации продуктов питания против их контаминации микромицетов [5]. Подробно изучается противогрибковая активность выделенных из окружающей среды молочнокислых бактерий, а также химическая природа продуцируемых ими антибиотических веществ [6-10]. Тем не менее оздорови­тельных молочнокислых продуктов, оказывающих противогрибковое воздействие на микрофлору кишечного тракта человека, практически нет.

Ранее нами было показано, что для проявления противогрибковой активности молочнокислых микроорганизмов необходимо, чтобы в состав ассоциации входили лактозосбраживающие дрожжи [11]. Были составлены ассоциации, проявляющие высокую антагонистическую активность по отно­шению к плесневым грибам и дрожжам рода Candida [12]. Для разработки рецептур новых кисломо­лочных напитков, способствующих элиминированию из ЖКТ человека условно-патогенных и пато­генных грибов, представляется необходимым исследование влияния условий их приготовления для сохранения искомых показателей в полученном продукте. Настоящая работа посвящена изучению влияния на лечебно-профилактические показатели кисломолочного продукта жирности используемо­го для его приготовления молока. Поскольку на потребительские свойства кисломолочных напитков большое влияние оказывают их органолептические показатели, они также были изучены.

Материал и методы

Для разработки рецептуры кисломолочных напитков использовали ранее составленные ассоциа­ции молочнокислых бактерий и дрожжей, проявляющие наиболее высокую противогрибковую ак­тивность: № 10 (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Kluyveromyces marxianus), 53 (Lactobacillus delbrueckii sub sp. bulgaricus, Lactococcus lactis subsp. lactis), 58 (Lactobacillus delbrueckii sub sp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis sub sp. lactis), 60 (Lactococcus lactis sub sp. lactis, Streptococcus lactis, Saccharomyces sp.), КГ (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacterium bulgaricus, Saccharomyces lactis). Для их выращивания применяли коровье молоко с жирностью 1,5 %; 2,5; 3,2; 6,0; 10,0 %, вы­рабатываемой по ГОСТу, с добавлением сахарного сиропа. Концентрация сахарного сиропа состави­ла 2,5 %. Сироп добавляли в молоко перед стерилизацией, ассоциации микроорганизмов вносили в количестве 6 % от общего объема, затем выдерживали при 28-30 °С до достижения кислотности 80-90 °Т.

В работе были использованы тест-культуры мицелиальных грибов, выделенные при дисбиозах кишечника и полученные из ТОО «Нутритест»: Penicillium lanoso-viride, Penicillium notatum, Penicillium sp. 3, а также изолят Penicillium sp. 1 — засоритель кисломолочных продуктов.

Антагонистическую активность ассоциаций определяли методом диффузии в агар из лунок. На питательную среду Чапека для мицелиальных грибов рассевали тест-культуры, затем делали лун­ки с помощью блокореза диаметром 8 мм. В лунки вносили по 0,3 мл кисломолочных напитков и культивировали при 30°С. Оценку антагонистической активности ассоциаций в отношении мицели-альных грибов осуществляли на 7-е сутки инкубации по диаметру стерильных зон, образующихся вокруг лунок.

Анализ органолептических показателей проведен путем дегустации.

Статистическую обработку результатов исследований проводили по стандартной методике, с использованием критерия Стьюдента для уровня значимости р<0,05.

Результаты и их обсуждение

Органолептический профиль полученных кисломолочных напитков составлен из характеристик тех свойств, которые формируют его вкус и аромат, а также консистенцию. При изучении органолеп-тических показателей кисломолочных напитков, полученных с использованием различных по составу ассоциаций молочнокислых микроорганизмов, было установлено, что они значительно различаются по структуре сгустка и вязкости, а также по вкусовым характеристикам. Оптимальная концентрация сахарного сиропа, способствующая формированию хороших органолептических показателей, соста­вила 2,5 %. Кисломолочные напитки, приготовленные при использовании молока как 1,5 %-ной, так и 2,5 %-ной жирности, обладают высокими органолептическими показателями и отличаются прият­ным кисломолочным вкусом (рис. 1, 2).

Таким образом, органолептические свойства кисломолочных продуктов, полученных с исполь­зованием всех исследуемых ассоциаций молочнокислых микроорганизмов на молоке с жирностью 2,5 %, обладают ярко выраженными показателями, формирующими приятный вкус и аромат, а также консистенцию продукта. Напитки, приготовленные на основе молока с 3,2 %, 6,0 и 10,0 %-ной жир­ностью, значительно уступают им по своим органолептическим показателям, характеризуются вяз­костью, приторным вкусом.

Полученные данные показали, что наиболее высокие показатели по однородности продукта, его аромату и освежающему вкусу проявляют ассоциации молочнокислых микроорганизмов КГ и № 60.

Кисломолочные напитки, приготовленные на основе молока с жирностью от 1,5 до 10 %, были протестированы далее на противогрибковую активность. Контролем служило молоко с теми же пока­зателями жирности. Показано, что характер воздействия на условно-патогенные грибы молочнокис­лых микроорганизмов зависит не только от их используемой ассоциации и от тест-культуры микро­организмов, но также и от показателя жирности молока (см. табл.).

Из данных таблицы видно, что у всех исследуемых ассоциаций микроорганизмов противогриб­ковый потенциал оказывается тем ниже, чем выше жирность молока, используемого для их выращи­вания. Наиболее устойчивы антагонистические свойства по отношению к дрожжам рода Candida у ассоциаций № 60 и КГ, причем они проявляются в достаточно высокой степени даже при 10 %-ной жирности молока, когда диаметр зоны подавления роста составляет 11-12 мм. Что касается грибов рода Penicillium, то антагонизм по отношению к ним наблюдается лишь при низких показателях жир­ности молока (1,5 и 2,5 %), а уже при 3,2 % жирности он отсутствовал вообще. При возрастании жир­ности молока от 1,5 до 2,5 % противогрибковый потенциал по отношению к мицелиальным грибам уменьшается. У ассоциации № 10 диаметр зон подавления роста плесневого гриба Penicillium sp 3 при этом снижается от 12-14 мм до 11-12 мм, у ассоциации № 53 — с 15-12 мм до 14-11 мм, у ассо­циации № 58 — с 12-19 мм до 11-17 мм, у ассоциации № 60 — с 21-13 мм до 19-12 мм, у ассоциа­ции КГ — с 16-14 мм до 15-12 мм, т.е. в пределах от 8,0 до 14 %. При использовании Penicillium sp.3 в качестве тест-культуры лучший результат, так же, как и в случае дрожжей рода Candida, отмечен у ассоциации № 60, когда диаметр зоны подавления его роста на молоке с 1,5 %-ной жирностью дости­гает 21 мм, достаточно высок он и у ассоциации КГ — 16 мм.

Антагонистический эффект по отношению к Candida albicans и C. guilliermondii проявляют только ассоциации № 60 и КГ в пределах диаметра зон подавления роста от 13 до 16 мм, с увеличе­нием процента жирности молока противогрибковый потенциал у них уменьшается до 11-12 мм (16­25 %).

Заключение

Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что наиболее высокий эффект подавления роста как дрожжей рода Candida, так и плесневых грибов рода Penicillium, проявляется при использовании для их выращивания молока со сравнительно низкими показателями жирности (1,5 и 2,5 %). Это необходимо учитывать при производстве напитков лечеб­но-профилактического назначения, призванных способствовать элиминированию из кишечного трак­та человека условно-патогенных и патогенных грибов. Однако в случае необходимости использова­ния молока с более высокой жирностью применение заквасок № 60 и КГ также позволяет получить напиток с достаточно высокими показателями противогрибковой активности.

Список литературы

1. Патент РФ № 2412239. 20.02.2011. Ермоленко Е.И., Суворов А.Н. ШтаммLactobacillusfermentumZ, используемый для производства пробиотических молочнокислых продуктов.
2. Патент РФ № 2413761. 10.03.2011. Хусмарк У., Форсген Бруск У., Грахн Хоканссон Е., Реннквист Д.LactobacillusfermentumEss-1, DSM 17851 и его применение для лечения и/или профилактики кандидоза и инфекций мочевых путей.
3. Тихомирова О.М., Иванова Е.А. Противогрибковая активность микроорганизмов природной ассоциации «Тибетский рис» // Проблемы медицинской микологии. — 2011. — № 4. — С. 39-42.
4. Заявка РФ 2010127276/10 03.12.2008. Перрье Л., Лузинс-Пару К., Тирий И., Фюрманн Б. ПрименениеL.caseissp. paracaseiв качестве противогрибкового средства.
5. Ho P.-H., Luo J.B., Adams M.C. Lactobacilli and dairy propionibacterium with potential as biopreservatives against food fungi and yeast contamination //Прикладнаябиохимияимикробиология. — 2009. — Т. 45, № 4. — С. 460-164.
6. Magnusson J., Schnurer J. Lactobacillus coryniformis subsp. coriniformis strain Si3 products a broad-spectrum proteinaceos antifungal compound // Appl. Environ. Microbiol. — 2001. — 67. — P. 1-5.
7. Magnusson J., Strom K., Roos St., Sjogren J., Schnurer J. Broad and complex antifungal activity among environmental iso­lates of lactic acid bacteria // FEMS Microbiology Letters. — 2003. — 219, Iss. 1. — P. 129-135.
8. Strom K., Schnurer J., Petter M. Co-cultivation of antifungal Lactobacillus plantarum MiLAB 393 аМ Aspergillus nidulans, evaluation of effects on fungal growth and protein expression // FEMS Microdiology Letters. — 2005. — 246, Iss. 1. — P. 119­124.
9. Lavermicocca P., Valerio F., Evidente A., Lazzaroni S., Corsetti A., Gobetti M. Purification and characterization of novel an-tifungal compounds from the sourdough Lactobacillus plantarum strain 21B // Appl. Environ. Microbiol. — 2000. — Vol. 66. —4084-4090.
10. Strom K., Sjogren J., Broberg A., Schnurer J. Lactobacillus plantarum MiLAB 393 produces the antifungal cyclic dipeptidescyclo and phenyllacid // Appl. Environ. Microbiol. — 2002. — Vol. 68. — P. 4322-4327.
11. СаубеноваМ.Г., Пузыревская О.М. Молочнокислые бактерии — антагонисты дрожжей родаCandida// Биологически активные добавки к пище и функциональные продукты питания — искоренение микронутриентной недостаточности: Меж-дунар. науч.-практ. конф. — Алматы, 2005. — С. 212-215.
12. Саубенова М.Г., Олейникова Е.А., Саданов А.К. Противогрибковый потенциал молочнокислых микроорганизмов. Lambert academic publishing. г. Саарбрюккен, Германия, 2014. — 103 с.