Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
“Полесский государственный университет”
Факультет биотехнологический
Кафедра биотехнологии
Специальность 1-31 01 01 Биология (по направлениям)
Специализация (направление специальности) 1-31 01 01-01 Биология (научно-производственная деятельность)
Курсовая работа
Пробиотические штаммы лактобацилл, эффективность и безопасность
Студент 3 курса группы 18НПД-1
Цеван Яна Геннадьевна
Биология (по направлениям)
Научный руководитель
Жук Ольга Николаевна
канд. биол. наук, доцент
Пинск 2020
Реферат
пробиотик штамм лактобацилла молочнокислый
Курсовая работа:
Ключевые слова: лактобактерии, бифидобактерии, пробиотики, биологическая роль, функциональное питание, биологическая активность.
Объект исследований: йогурт.
Цель работы: осветить данные о биологической роли пробиотиков в жизнедеятельности человеческого организма на примере лакто- и бифидобактерий.
Задачи:
1. Осветить данные о биологической роли пробиотиков;
2. Рассмотреть биологические свойства лактобацилл;
3. Рассмотреть и охарактеризовать основные пробиотические штаммы лактобацилл.
4. Описать применение лактобацилл для приготовления пищевых продуктовМетоды исследований: микробиологическое, наблюдение и сравнение.
Полученные результаты.
Область применения: пищевая промышленность.
Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 История создания пробиотиков
1.2 Общая характеристика и роль пробиотиков
1.3 Классификация пробиотиков
1.4 Общая характеристика и биологические свойства лактобацилл
1.5 Основные пробиотические штаммы лактобацилл
1.6 Характеристика отдельных штаммов лактобацилл
1.6.1 Штамм бактерий lactobacillus acidophilus
1.6.2 Lactobacillus casei
1.6.3 Болгарская палочка (Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus)
1.6.4 Стрептококк термофильный (лат. Streptococcus thermophilus)
1.7 Лактобактерии в молочных продуктах
1.8 Применение лактобацилл для приготовления пищевых продуктов
1.9 Безопасность молочнокислых бактерий для здоровья человека
Глава 2. Материалы и методы исследований
2.1 Материалы исследования
2.2 Методы исследования
Глава 3. Результаты исследований
Заключение
Список использованных источников
Введение
Проблема неуклонного ухудшения здоровья населения всё больше волнует медицинскую общественность. Несмотря на стремительное развитие фармацевтической промышленности, которая насыщает медицину большим количеством лекарственных препаратов, тенденция к увеличению заболеваемости не падает. Это явилось одной из причин возросшего в последние десятилетия интереса учёных к роли микроорганизмов, обитающих в организме человека, в поддержании его здоровья.
Достижения зародившейся на рубеже ХХ-ХХI столетий и интенсивно развивающейся современной медицинской науки - микробной экологии человека - способствовали появлению принципиально новых «микробных» лечебно-профилактических препаратов, получивших название пробиотики.
Из продолжающейся более столетия жестокой войны с миром микроорганизмов - эры антибиотиков - медицина перешла в эру пробиотиков, призванную улучшить качество жизни людей за счёт восстановления созданных Природой дружественных взаимоотношений человеческого сообщества с микроорганизмами.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 История создания пробиотиков
Основоположником концепции пробиотиков году является И.И. Мечников, который еще в 1907 году выдвинул теорию долголетия. В основе этой теории значительная роль отводилась нормальной микрофлоре организма человека. В своей книге «Этюды оптимизма» [18.c, 53-54] И.И. Мечников обосновал лечебное применение молочнокислых бактерий для благоприятного воздействия на здоровье человека [19 С. 68--70.]. Термин «пробиотик» происходит от латинского pro bio -- для жизни [20, C.123]. Впервые термин «пробиотик» был предложен Lilly D.M. и Stilwell R.H. в 1965 г. как антоним антибиотику для обозначения микробных метаболитов, обладающих способностью стимулировать рост каких-либо микроорганизмов [20, c.124]. В 1971 г. Sperti A. этим же словом обозначал различные тканевые экстракты, оказывающие стимулирующее действие на микроорганизмы. Последующие достижения позволили внести изменения в первоначальное определение пробиотиков. В 1974 г. Parker R. использовал термин «пробиотики» для обозначения микробных препаратов, обладающих способностью регулировать микробную экологию кишечника [17, c.399]. Новым этапом осмысления наработок по вопросам терминологии и применения пробиотиков явился Всемирный конгресс по гастроэнтерологии в Монреале, состоявшийся в 2005 году [21, c. 176]. Сейчас под термином «пробиотик» понимают препарат на основе кишечных комменсалов, способных осуществлять биологический контроль в организме и обладающих регуляторными, триггерными (пусковыми) свойствами.
Основные пробиотики -- это микроорганизмы: продуценты молочной кислоты (бифидобактерии и лактобактерии), относящиеся к наиболее типичным представителям нормальной микрофлоры кишечника человека [2].
1.2 Общая характеристика и роль пробиотиков
Основные пробиотики -- это микроорганизмы: продуценты молочной кислоты (бифидобактерии и лактобактерии), относящиеся к наиболее типичным представителям нормальной микрофлоры кишечника человека.[18]
Бифидобактерии.
Бифидобактерии составляют основу микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. В настоящее время род Bifi dobacterium включает 32 вида. Видовой состав бифидофлоры во многом определяется характером питания. Наиболее важное значение для желудочно-кишечного тракта человека играют B. bifidum, B. infantis, B. breve, B. longum и B. adolescentis. В настоящее время открыты новые разновидности -- B. lactis, B. inopintanum, B. denticolens и другие [17, c.400]. Элиминация или значительное снижение их количества в желудочно-кишечном тракте ведут к глубоким нарушениям процессов пищеварения и всех видов обмена. На фоне дефицита бифидофлоры наиболее активно проявляются патогенные свойства стафилококка, протеев, грибов рода Candida. Положительное влияние бифидофлоры на физиологические функции организма детей и взрослых связывают с продукцией ею молочной и уксусной кислот, создающих в кишечнике кислую реакцию, которая препятствует размножению патогенной, гнилостной и газообразующей микрофлоры [21, c.185]. Бифидобактерии способны выделять бактериоцины (бифидин и бифилонг), которые проявляют антимикробную активность в отношении многих видов энтеробактерий, вибрионов, стрептококков и стафилококков [22, c.38]. 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.
Лактобактерии
Лактобациллы -- бесспоровые грамположительные как факультативные, так и строго анаэробные палочковидные бактерии. [13, c. 15-19]
В настоящее время лактобактерии делятся на три филогенетические группы: L. delbrueckii, L. casei-Pediococcus, Leuconostos. Род Lactobacillusобъединяет 56 видов и 11 родов [9, c. 30-31]. Лактобактерии обнаруживаются на всем протяжении ЖКТ, а также являются основной микрофлорой родовых путей [23, c. 176]. Лактобактерии обладают высокой адгезией к слизистым оболочкам, что способствует образованию поверхностного защитного биослоя, благодаря чему они особенно важны при патологии желудочно-кишечного и урогенитального тракта[14,c.15] Установлено, что некоторые виды лактобактерий уменьшают риск камнеобразования в почках, обладая оксалатмодифицирующей активностью. В процессе метаболизма лактобактерии продуцируют органические кислоты (главным образом, молочную), перекиси, антибиотики и бактериоцины. Образование этих компонентов расценивается как критерий антагонистической активности лактобацилл, что обеспечивает их антибактериальный эффект по отношению к представителям патогенной и условно-патогенной флоры. Имеются данные, что лактобациллы (в частности LactobacillusGG), обладают выраженной способностью предотвращать обострение язвенного колита, вызываемого C. Diffi cile, оказывать выраженный терапевтический эффект при диарее новорожденных, различной патологии. Установлен факт выраженного влияния L. acidophilus на иммунную систему организма через стимуляцию миграции моноцитов, активацию фагоцитарной активности. Иммуностимулирующее Современные взгляды на биологическую роль бифидо- и лактобактерий 2010, № 1 135 действие лактобацилл, в первую очередь связывают с присутствием в их клеточной стенке пептидогликанов и тейхоевых кислот, образованием аргинина и окиси азота, а также предотвращением адгезии посторонних микроорганизмов и образования ими эндотоксина. Lactobacillusacidophilus используется как компонент закваски для многочисленных лечебных и диетических кисломолочных продуктов. В настоящее время ацидофильные лактобациллы вводят либо в монокультуре, либо в комплексе с различными видами бифидобактерий в состав биологически активных препаратов, пищевых добавок и кисломолочных продуктов. [11]
Термин «пробиотики» в настоящее время применяют преимущественно для обозначения фармакологических препаратов или биологически активных добавок (БАД), содержащих штаммы одного или нескольких представителей нормальной микрофлоры человека или микробные метаболиты, благотворно влияющие на человеческий организм. Кроме термина «пробиотики» достаточно часто употребляются еще два: «пребиотики» и «симбиотики».
Пробиотики -- живые микроорганизмы, которые, попадая в определенных количествах в желудочно-кишечный тракт при приеме пищи, оказывают благотворное влияние на здоровье человека. Симбиотики -- представляют собой сочетание пре -- и пробиотиков, оказывающее положительное влияние на здоровье человека.
По мнению ряда исследователей эффективный пробиотик должен быть:
1) непатогенным и нетоксичным;
2) оказывать положительный эффект на организм хозяина, например увеличивать противоинфекционную резистентность;
3) иметь в своем составе жизнеспособные клетки или продукты их метаболизма;
4) обладать способностью к выживанию и жизнедеятельности в условиях кишечного микроокружения, например, микроорганизм должен быть резистентен к низким значениям рН и органическим кислотам, к высокому содержанию желчи, солей натрия;
5) должен быть стабильным и сохранять жизнеспособные бактерии в течение длительного срока хранения[21, c. 158]
1.3 Классификация пробиотиков
В проанализированной литературе встречается несколько классификаций препаратов пробиотиков. В основе большинства классификаций лежит количество входящих в них видов микроорганизмов, их видовая или родовая принадлежность, физиологические особенности микроорганизмов, наличие дополнительных компонентов, а также хронология развития данной группы препаратов. В соответствии с этим, по количеству видов микроорганизмов, препаратыпробиотики разделяются на монокомпонентные (монопробиотики), монокомпонентные сорбированные пробиотики, поликомпонентные (полипробиотики), комбинированные пробиотики (синбиотики). По видовой принадлежности компонентов - на бифидосодержащие, лактосодержащие, колисодержащие, и состоящие из споровых бактерий и сахаромицет, т.н. самоэлиминирующиеся антагонисты.
Признана также классификация, в которой препараты, нормализующие кишечную микрофлору, разделяются на четыре поколения, по мере их появления в медицинской практике:
I поколение - классические монокомпонентные препараты, содержащие один штамм бактерий: Бифидумбактерин, Лактобактерин, Колибактерин;
II поколение - самоэлиминирующиеся антагонисты: Бактисубтил, Биоспорин, Споробактерин и др.
III поколение - комбинированные препараты, состоящие из нескольких штаммов бактерий (поликомпонентные) или включающие добавки, усиливающие их действие: Аципол, Ацилакт, Линекс, Бифилиз, Бифиформ.
IV поколение - иммобилизованные на сорбенте живые бактерии - представители нормофлоры. В настоящее время к ним относятся сорбированные бифидосодержащие пробиотики: Бифидумбактерин форте и Пробифор[15, c. 51].
1.4 Общая характеристика и биологические свойства лактобацилл
Лактосодержащие пробиотики представляют собой биомассу живых бактерий рода Lactobacillus , лиофильно высушенную в защитной среде (сахарозо-желатиновой, сахарозо-желатино-молочной или иной).
Лактосодержащие пробиотики по составу подразделяются на:
Монокомпонентные - полученные на основе одного производственного штамма лактобактерий (например, L. plantarum 8Р-А3 или L. acidophilus La CH-2);
Поликомпонентные, полученные на основе нескольких производственных штаммов бактерий рода Lactobacillus , принадлежащих к одному виду (например, L. acidophilus 100аш, L. acidophilus NK и L. acidophilus К3Ш24) или к разным видам (например, L. plantarum и L. acidophilus), или на основе нескольких производственных штаммов бактерий разных родов или семейств (например, Lactobacillusfermentum 90Т-С4 и Bifidobacterium bifidum 1), дополняющих или потенцирующих друг друга по ферментативным свойствам, антагонистической активности, продукции биологически активных веществ, механизму действия или другим свойствам.
Главная особенность лактобактерий -- их бактерицидные свойства. Путем выработки молочной кислоты они подавляют рост и развитие патогенных микробов. Они активизируют клеточный иммунитет и повышают общую резистентность организма, а также стимулируют секрецию пищеварительных желез. Лактобактерии необходимы организму человека. Именно поэтому следует поддерживать их оптимальное количество на должном уровне.
Lactobacillus-- полиморфные неподвижные палочки от длинных и тонких до коротких, коккоподобных. Они окрашиваются по Грамму в синий цвет и располагаются в мазке короткими цепочками или по одиночке. У некоторых штаммов отмечатся биполярное окрашивание и наличие зерен метахроматина. Редко образуют пигмент желто-оранжевого или кирпично-красного цвета. Не продуцируют каталазу, не образуют индол. Обладают хорошо выраженной сахаролитической и липолитической активностью.
Лактобациллы являются факультативно-анаэробными бактериями, обладают способностью перерабатывать лактозу и прочие углеводы в молочную кислоту. Максимально комфортная температура для их размножения - 30-40°С. Способность к пленкообразованию позволяет им выживать в агрессивной желудочной среде и защищает от негативного воздействия внешних факторов.