Пробиотики на основе молочнокислых бактерий.

К молочнокислым бактериям, широко используемым

для производства пробиотиков, относятся молочнокис-

лые стрептококки и палочковидные лактобактерии.

В молочной промышленности для изготовления раз-

личных продуктов из молочнокислых стрептококков

наиболее часто применяют мезофильные стрептококки

S. lactis и S. cremoris, которые относятся к группе го-

моферментативных, разлагающих молочный сахар до

молочной кислоты. В отдельных случаях они образуют

небольшие количества летучих жирных кислот и аце-

 

оптимальной температурой их роста является 30С для
S. lactis и 25С для S. cremoris.

Мезофильные гетероферментативные стрептокок-

ки (S. paracitrovorus, S. diacetilactis, S. acetoinicus,

S. citrovorus) при расщеплении лактозы образуют молоч-

ную кислоту, при расщеплении лимонной кислоты обра-

 

является 30С, а для S. citrovorus и S. paracitrovorus —
21–25С.

мелкие круглые колонии (S-формы), иногда с выростом.

ками. Являются энергичными кислотообразователями

ним видом — S. thermophilus. Оптимальной температу-

196

ГЛАВА 10

 

Кроме мезофильных, к молочнокислым стрептокок-

кам относятся и термофильные. Представлены они од-

 

рой их роста является 40–45С. Колонии имеют темную

зернистую структуру, в мазках клетки крупные, сплю-

щены и располагаются цепочками разной длины. Явля-

ются сильными кислотообразователями.

К палочковидным молочнокислым бактериям отно-

сится род Lactobacterium.

К подгруппе термофильных палочек относятся L. bul-

garicum и L. acidophilum, применяемые для приготовле-

ния кисломолочных продуктов, а также L. helveticum,

используемый в сыроделии. Все они являются факуль-

тативными анаэробами. Плохо растут на поверхности

агаровых сред, лучше в глубине агара. На поверхности

плотных сред колонии негомогенные, а в глубине име-

ют форму кусочков ваты, т. е. колонии R-формы. В маз-

ках располагаются одиночными клетками или цепоч-

 

(до 300С по Тернеру), молоко сбраживают за 3–5 ч.
Оптимальной температурой роста является 40С (для
L. acidophilum — 37С).

К подгруппе стрептобактерий относятся L. casei и

L. plantarum, которые принимают участие в созревании

сыра. Они представляют собой палочки разной длины,

располагающиеся одиночно, попарно или в виде корот-

ких и длинных цепочек. На плотных средах образуют

 

Оптимальная температура роста около 30С. Являются

слабыми кислотообразователями, не свертывают моло-

ко. По своим свойствам близки к ароматообразующим

стрептококкам.

В настоящее время у всех видов молочнокислых

бактерий найдены бактериофаги. Они являются строго

специфичными, и поэтому с помощью явления бакте-

риофагии можно дифференцировать молочнокислые

бактерии. Основополагающим является то, что бакте-

риофаги нарушают молочнокислое брожение при произ-

водстве творога, простокваш и сыров с низкой темпера-

турой второго нагревания.

УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ И ИММУНИТЕТЕ

197

 

В России чистые культуры молочнокислых бактерий

стали применять с 1890 г. Большой вклад в разработку

способов приготовления чистых культур, сохранения их

в сухом виде и использования в производстве кисломо-

лочных продуктов внес С. А. Северин.

И. И. Мечников, занимаясь проблемой старения лю-

дей, считал, что молочная кислота и другие продукты

обмена молочнокислых бактерий, содержащиеся в про-

стоквашах, подавляют гнилостную микрофлору кишеч-

ника и предотвращают преждевременное старение орга-

низма.

Однако многочисленные опыты, проведенные позже

И. И. Мечниковым, показали, что болгарская палочка,

вводимая в организм с простоквашей, не обладает спе-

цифической способностью приживляться в кишечнике,

как ацидофильная, и исчезает из него вскоре после того,

как прекращается пребывание в нем простокваши.

По данным американских ученых (Н. Копелов, Ф. Бир-

марк, Л. Кальп, Л. Ретжер, В. Альбус), эта способность

в гораздо большей степени присуща ацидофильной па-

лочке как естественному представителю молочнокис-

лых бактерий в нормальном кишечном биоценозе. По

природе Lactobacterium acidophilum идентична болгар-

ской палочке, но она уже адаптирована к условиям жиз-

ни в кишечнике.

Наряду с молочной кислотой многие кисломолочные

продукты содержат специфические антибиотические ве-

щества, подавляющие вредную микрофлору кишечни-

ка, в том числе и возбудителя туберкулеза.

Кисломолочные продукты широко применяются

как для лечебного питания, так и для лечения людей и

животных при ряде заболеваний. Так, кумыс, ацидо-

фильно-дрожжевое молоко применяются при лечении

туберкулеза, а ацидофильное молоко, простокваша,

ацидофильная паста — как лечебно-диетические про-

дукты при колитах, дизентерии, диспепсии у людей. Эти

же кисломолочные продукты могут быть использованы

и для лечения животных, особенно молодняка, при раз-

личных желудочно-кишечных заболеваниях.

вируют ацидофильную палочку в обезжиренном молоке

198

ГЛАВА 10

 

Кроме того, для лечения молодняка животных при

кишечных расстройствах применяются чистые ацидо-

фильно-бульонные культуры (АБК), биобактон, лакто-

бактерин, ацидофилин и другие чистые культуры мо-

лочнокислых бактерий.

Особенно важным является применение молочно-

кислых бактерий на фоне интенсивного лечения людей

и животных антибиотиками. Как известно, антибиотики

в большинстве своем не имеют избирательного действия

на микроорганизмы. Наряду с возбудителями болезней

они вызывают гибель нормальной микрофлоры кишеч-

ника. В ряде случаев это приводит к дисбактериозам,

а иногда и к заболеваниям типа кандидомикоза и др. При-

менение же молочнокислых бактерий дает возможность

восстановить нормальную микрофлору кишечника.

В настоящее время установлено, что наряду с молоч-

ной кислотой молочнокислые бактерии способны про-

дуцировать антибиотические вещества (бактериоцины),

подавляющие рост гнилостных, патогенных и услов-

но патогенных микроорганизмов. Так, S. lactis обра-

зует антибиотик низин, S. cremoris — диплококкцин,

L. plantarum — лактолин, L. acidophilum продуцирует

антибиотические вещества, подавляющие рост возбуди-

телей дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллеза, ко-

либактериоза.

Технология приготовления биобактона. Биобактон

представляет собой лиофилизированную культуру аци-

дофильной палочки, обладающей высокими антибиоти-

ческими и кислотообразующими свойствами. Культи-

 

при 37С в течение 10–15 ч, что совпадает со стационар-

ной фазой культивирования, в этот период они являются

более активными и стойкими к лиофилизации. Бакмас-

су концентрируют на суперцентрифугах, работающих на

16 000 об/мин. Полученный концентрат ацидофильной

палочки обычно содержит 250–300 млрд клеток в 1 г.

Биобактон выпускают в лиофильно высушенном виде

во флаконах с этикеткой, герметично закрытых алю-

миниевыми колпачками. Перед выпуском контролиру-

на

пробиотиков

производства

Технология

УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ И ИММУНИТЕТЕ

199

 

ют на антагонистическую активность, концентрацию,

влажность.

Технология

приготовления лактобактерина. Лак-

тобактерин — это пробиотик, выпускаемый биологиче-

ской промышленностью, предназначен для животных,

в его состав входят L. plantarum, L. ermenti.

Технология приготовления бифидумбактерина. Би-

фидумбактерин представляет собой лиофилизированную

микробную массу живых бифидобактерий. Бифидумбак-

терин предназначен для лечения и профилактики желу-

дочно-кишечных болезней человека и животных.

По внешнему виду препарат представляет собой по-

ристую массу бежевого цвета. В состав препарата входят

сахароза и желатин, которые являются компонентами

стабилизирующей среды высушивания. Препарат вы-

пускают в виде сухой биомассы, лиофилизированной в

ампулах или флаконах.

Все работы, связанные с пересевом, разведением,

определением физико-химических характеристик бифи-

думбактерина, требуют соблюдения стерильности. Тех-

нологический процесс производства бифидумбактерина

включает следующие стадии: приготовление питатель-

ных сред, выращивание посевного материала, культиви-

рование, сублимационное высушивание, приготовление

лекарственных форм, контроль готового препарата.

Контроль готового препарата осуществляется по сле-

дующим показателям: физические свойства, внешний

вид, отсутствие посторонней микрофлоры, количество

живых бифидобактерий в одной дозе препарата, актив-

ность кислотообразования, остаточная влажность, рН,

герметичность.

                                                                                                      основе
бактерий рода Bacillus . Во всем мире продолжается ра-

бота по созданию новых пробиотиков. Важным арсена-

лом разработки и совершенствования биопрепаратов

являются бактерии рода Bacillus. Свойства некоторых

штаммов этой группы бактерий настолько разносторон-

ни, что только за последние годы на их основе разработа-

но более десятка эффективных препаратов.

200

ГЛАВА 10

 

Важнейшими свойствами некоторых штаммов бацилл

являются: антагонистическая активность ко многим

патогенным и условно патогенным микроорганизмам;

высокая ферментативная активность, позволяющая су-

щественно регулировать и стимулировать пищеварение;

противоаллергенное и антитоксическое действия и ряд

других. Именно такими свойствами обладает медицин-

ский препарат Биоспорин.

Биоспорин применяется для коррекции нарушений

микрофлоры кишечника человека, вызванной нераци-

ональным применением антибиотиков, нарушением

питания, перенесенными инфекционными заболевани-

ями, для профилактики и лечения острых кишечных

инфекций. Однако установлено, что спектр показаний

для применения пробиотиков в клинической практике

может быть существенно расширен.

Биод-5 — новый пробиотик ветеринарного назначе-

ния, разработанный сотрудниками кафедры биотехноло-

гии МГАВМиБ им. Скрябина, включает два штамма ба-

цилл — B. subtilis ТПИ 13 и B. licheniformis ТПИ 11.

Препарат предназначен для лечения животных,

больных острыми кишечными инфекциями, вызванных

сальмонеллами, шигеллами, стафилококками и други-

ми патогенными микроорганизмами, для восстановле-

ния нормальной микрофлоры кишечника.

Технология предусматривает раздельное культиви-

рование B. subtilis и B. licheniformis и смешивание их

после стадии концентрирования в соотношении 3:1.

Одним из перспективных направлений разработки

новых биопрепаратов является создание пробиотиков на

основе микроорганизмов с заданными свойствами, по-

лученными методами генной инженерии. Первый такой

пробиотик медицинского назначения Субалин наряду с

высокой антибактериальной активностью в отношении

широкого спектра патогенных микроорганизмов харак-

теризуется антивирусными свойствами. Этот препарат

разработан в Институте микробиологии и вирусологии

им. Д. К. Заболотного НАН Украины совместно с НПО

«Вектор» (Россия) и в настоящее время проходит с успе-

хом клинические испытания.

УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ И ИММУНИТЕТЕ

201

 

Создание пробиотиков и их широкое применение яв-

ляются сегодня стратегическим направлением в борьбе

со многими инфекционными заболеваниями человека и

животных.

 

 

10.4.2. Технология производства ферментных
          препаратов и выращивание плесневых грибов

          для пищевой промышленности

 

Ферменты с древних времен используются в про-

изводстве многих пищевых продуктов. В качестве

источников ферментов могут быть использованы орга-

ны животных, высших растений и микроорганизмы.

В промышленности все шире применяют ферментные

препараты, получаемые из культур микроорганизмов.

Плесневые грибы, как богатейший источник фермен-

тов, витаминов, антибиотиков и органических кислот,

приобрели за последние годы огромное значение. Преи-

мущество микробных ферментных препаратов состоит в

следующем.

1. Простота и дешевизна выращивания микробов по

сравнению с выращиванием животных и растений.

2. Чрезвычайно широкий ассортимент ферментов,

продуцируемых клеткой.

3. Высокая активность микробных ферментов.

4. Наличие у микробов таких ферментов, которые от-

сутствуют у животных и растений.

5. Возможность при изменении условий выращива-

ния изменять их ферментативную активность.

В настоящее время ферменты микроорганизмов при-

меняют в спиртовой, пивоваренной, хлебопекарной,

винодельческой, соковой, текстильной, кожевенной и

других отраслях промышленности.

В бродильном производстве используют амилоли-

тические ферменты. Традиционным источником этих

ферментов является солод. Однако солодоращение очень

трудоемкий и экономически затратный способ получе-

ния этих ферментов. Ферментные препараты плесневых

202

ГЛАВА 10

 

грибов значительно превосходят ферменты солода. Ис-

пользование ферментных препаратов позволяет заме-

нить 50% солода несоложенным сырьем в пивоваренной

промышленности, при этом значительно снижается се-

бестоимость пива и производственные потери. Получен-

ное пиво при этом имеет нормальные качества.

Протеолитические ферменты плесневых грибов

являются важным компонентом так называемых ста-

билизирующих агентов, применяемых для осветления

и созревания пива и для борьбы с помутнением при хра-

нении. Обработка пива ферментным препаратом являет-

ся простым и дешевым способом повышения стойкости

пива.

Очищенные ферментные препараты имеют также

большие перспективы для применения в качестве улуч-

шителей качества пшеничного хлеба. Прибавление фер-

ментных препаратов в количестве 0,001% к весу муки

улучшает качество хлебобулочных изделий, повышает

удельный вес, объем, эластичность мякиша, пористость,

улучшается вкус и аромат.

Ферментная обработка мезги до отжима таких труд-

но отдающих сок плодов и ягод, как яблоки, сливы,

клюква, смородина, дает увеличение выхода сока на

15–20% и положительно сказывается на качестве гото-

вой продукции. Плодово-ягодные соки, полученные из

перечисленного сырья, обычно медленно осветляются и

при хранении образуют большие осадки. Основной при-

чиной, обусловливающей плохую сокоотдачу и стойкую

муть, является наличие коллоидного пектина. Пектино-

вые вещества играют роль стабилизаторов мути, повы-

шают вязкость сока и отрицательно влияют на брожение

и фильтрацию. Наилучшим способом удаления пектина

(без влияния на цвет сока и аромат) является обработка

сока пектинолитическим ферментом плесневых грибов.

В производстве амилолитических, протеолитических

и пектолитических ферментов используются специаль-

но отобранные штаммы плесневых грибов, отличающихся

высокой ферментативной активностью.

дить не следует. После окончания стерилизации пита-

УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ И ИММУНИТЕТЕ

203

 

Для бродильных производств выращивают плесне-

вые грибы Aspergillus orysae и Aspergillus awamori.

Питательной средой для выращивания плесневого

гриба Aspergillus orysae являются пшеничные отруби —

отходы мукомольно-крупяного производства; в них наи-

более полно и в благоприятном соотношении содержатся

необходимые для гриба питательные вещества — крах-

мал, аминокислоты, минеральные соли и т. д. Желатель-

но, чтобы отруби были крупными, широколопастными,

с содержанием крахмала при выращивании Aspergillus

orysae не менее 18–20%, Aspergillus awamori — не менее

14–16%. Мелкие, сильно истертые отруби не создают

нужной крупнозернистой, рыхлой структуры питатель-

ной среды, что затрудняет ее аэрирование по всей толще

и отрицательно влияет на развитие гриба.

Обычно отруби содержат большое количество микро-

организмов, для освобождения от которых их подверга-

ют стерилизации текучим паром. Отруби загружают в

стерилизатор и до обработки паром добавляют форма-

лин и соляную кислоту. Добавка формалина способству-

ет полной стерилизации. Соляная кислота подкисляет

отруби до рН 4,8–4,9, что улучшает стерилизацию и в

дальнейшем создает оптимальные условия для развития

гриба. Кроме того, подкисление питательной среды по-

давляет нежелательную протеолитическую активность

культуры гриба. В пивоваренном производстве протео-

литические ферменты, вызывая слишком глубокий рас-

пад белка, снижают качество пива. В тех же случаях,

когда культура гриба выращивается для других целей и

в ней требуется большое содержание протеолитических

ферментов, подкисление питательной среды произво-

 

тельную среду охлаждают до 40С подачей холодного

стерильного воздуха. Для создания оптимальной влаж-

ности (57–59%) определенное количество кипяченой и

охлажденной воды добавляется в отруби. Лучше аэри-

рованная питательная среда получается при введении

воды не в начале, а в конце стерилизации.

копления им ферментов: температура в начале процесса

204

ГЛАВА 10

 

Подготовка маточной культуры гриба Aspergillus
orysae . Чистые культуры производственных штаммов

Aspergillus orysae должны находиться в микробиологи-

ческой лаборатории, где их поддерживают в активном

состоянии в течение всего периода хранения. Хранят

культуры в пробирках на косом сусло-агаре в темном

шкафу. Количество пробирок основного штамма долж-

но быть не менее 8. Обычно раз в три месяца культура

пересевается на свежую питательную среду, регулярно

контролируют морфологические, культуральные при-

знаки, отсутствие загрязнения и ферментативную ак-

тивность.

Для получения большой посевной массы, перед при-

менением в технологическом процессе, чистую культуру

размножают, для этого их вносят в посевные кюветы со

специально подготовленными отрубями, разложенными

равномерным слоем толщиной в 1 см.

Кюветы помещают в растительные камеры, где под-

держивают оптимальные условия для роста гриба и на-

 

32С, в конце снижают до 27–28С, относительная влаж-

ность воздуха 97–100%, длительность выращивания

24–26 ч. Гриб в процессе жизнедеятельности потребляет

кислород, выделяет продукты жизнедеятельности и боль-

шое количество тепла. Поэтому воздух в растительных

камерах должен регулярно обмениваться. Через 24–26 ч

выращивания в кювете, мицелий гриба пронизывает мас-

су отрубей, которые принимают форму и консистенцию

плотного «пирога» и готовы к съему на сушку.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Какие периоды включает в себя инфекционный процесс?

2. На какие виды делят иммунитет?

3. Назовите основные классы иммуноглобулинов.

4. Что такое вакцины? Какие виды вакцин выделяют?

5. Расскажите о механизме действия пробиотиков.

Это объясняется:

икрофлора пищевых продуктов является самым

 разнообразием и обилием микрофлоры;  использованием специфической микрофлоры при

 отсутствием полноценных методов индикации и

Глава 11

 

МИКРОФЛОРА
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

 

Мсложным объектом санитарной микробиологии.

 

приготовлении многих пищевых продуктов;

 

выделения микроорганизмов.

Через пищевые продукты могут передаваться возбу-

дители бактериальных инфекций: сальмонеллеза, эше-

рихиоза, ботулизма, холеры, туберкулеза, бруцеллеза,

сибирской язвы, риккетсиоза; вирусных инфекций, та-

ких как полиомиелит и ящур.

Санитарно-микробиологическое исследование пище-

вых продуктов проводится:

1) для определения качества сырья, из которого гото-

вят продукт, при плановом контроле качества продукта

и соответствия его ГОСТ и другим нормативным доку-

ментам;

2) в плановом порядке для контроля за соблюдением

санитарно-гигиенического режима в процессе приготов-

ления, хранения и реализации. По эпидемическим по-

казаниям, в случае вспышки какой-либо инфекционной

каждую чашку Петри по 15 мл расплавленного и охла-

лоний микроорганизмов, вырастающих на плотной пи-

206

ГЛАВА 11

 

болезни, для обнаружения и выделения патогенных и

условно патогенных микроорганизмов и их токсинов;

3) по специальным показаниям, в случае сомнения и

порчи сырья или готовой продукции.

Микроорганизмами, свидетельствующими о санитар-

ном неблагополучии, являются: бактерии группы ки-

шечной палочки (БГКП), энтерококки, палочки протея,

клостридии. При микробиологическом исследовании

пищевых продуктов и производственного оборудования

проводятся количественные (количество мезофильных

аэробных и факультативно-анаэробных микроорганиз-

мов — МАФАнМ) и качественные исследования. Каче-

ственное исследование проводят с определением родовой

или групповой принадлежности таких микроорганиз-

мов, как БГКП, сальмонеллы, стафилококки, клостри-

дии, плесневые грибы, дрожжи и др.

 

11.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА
           МЕЗОФИЛЬНЫХ АЭРОБНЫХ

           И ФАКУЛЬТАТИВНО-АНАЭРОБНЫХ
           МИКРООРГАНИЗМОВ (МАФАнМ)

 

Суть метода основана на количественном подсчете ко-

 

тательной среде при 30С в течение 72 ч. При микробио-

логическом исследовании продукта следует выбирать

такие разведения, при посеве которых на чашках Петри

вырастет не менее 30 и не более 300 колоний. При посе-

ве продуктов, не требующих разведений, учитывают все

колонии, выросшие в чашках.

При бактериологическом посеве цельного продук-

та или каждого соответствующего разведения вносят

по 1 мл одновременно в три чашки Петри и заливают в

 

жденного до 45–50С МПА. Содержимое чашек быстро

перемешивают путем вращательного покачивания для

равномерного распределения посевного материала, что-

агара чашки с посевами помещают в термостат дном

МИКРОФЛОРА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

207

 

бы выросли изолированные колонии. После застывания

 

вверх, инкубируют при 30С в течение 72 ч. После инку-

бации в термостате проводится подсчет количества вы-

росших колоний, вычисляется среднее арифметическое

по трем чашкам и проводится оценка качества продукта.

В некоторых случаях, при определении общей ми-

кробной обсемененности мяса, как ориентировочный

метод можно применить метод мазков-отпечатков, при-

готовленных из глубоких слоев исследуемого продукта,

с последующим изучением под микроскопом.

Качественное исследование проводят для определе-

ния родовой или групповой принадлежности таких ми-

кроорганизмов, как БГКП, сальмонеллы, стафилокок-

ки, клостридии и др.

На многие пищевые продукты установлены норма-

тивы минимальной массы, в которой не допускается

наличие кишечной палочки. Индикация присутствия

БГКП проводится бродильным методом, для посева ис-

пользуют то количество продукта (1 г и т. д.), в котором

предусматривается отсутствие БГКП. Для определения

бродильного титра молока, рыбы лучше делать посев на

среду Кесслера, в состав которого входит лактоза, ген-

цианвиолет, ингибирующий рост грамположительной

микрофлоры, желчь, способствующая росту кишечной

палочки, и поплавки для учета газообразования. Для

исследования мяса и мясной продукции рекомендуется

среда Хейфеца, в состав которой входят лактоза, розо-

ловая кислота и метиловый голубой (стерильная среда

красно-фиолетового цвета после посева изменяется до

зелено-салатового). При наличии признаков роста на

средах Кесслера или Хейфеца для окончательного за-

ключения о наличии в продукте БГКП из подозритель-

ных пробирок делают посев штрихом на агар Эндо. Даль-

нейшая идентификация колоний, выросших на агаре

Эндо, ведется по обычной схеме.

отравления бактериальной природы разделены на:

208

ГЛАВА 11

11.2. ВОЗБУДИТЕЛИ
           ПИЩЕВЫХ ОТРАВЛЕНИЙ

 

В настоящее время в соответствии с классификацией,

утвержденной Министерством здравоохранения, пищевые

 

 пищевые токсикоинфекции;
 пищевые токсикозы;

 пищевые отравления смешанной этиологии;
 грибковой этиологии.

Размножение возбудителей пищевых отравлений

возможно при нарушении санитарных правил и норм за-

готовки сырья, при их неправильной транспортировке,

превышении сроков хранения и при приготовлении из

такого сырья готовых изделий.

К пищевым токсикоинфекциям относятся острые

кишечные заболевания, возникающие при употре-

блении в пищу продуктов, в которых произошло

массивное размножение бактерий и накопление ток-

синов, выделяемых при гибели микробов. К возбу-

дителям токсикоинфекций относятся: Е.

faecalis,

Proteus vulgaris (Р. mirabilis), Vibrio рarahaemolyticus,

Bac. cereus, Cl. perfringens (такие болезни, как эше-

рихиоз, сальмонеллез, дизентерия, иерсиниоз, тоже

протекают по типу токсикоинфекции, но их изучают

как возбудителей самостоятельных нозологических

болезней).