способ производства лечебно-профилактической пищевой добавки

Формула изобретения

1. Способ производства лечебно-профилактической пищевой добавки, включающий культивирование микроорганизма на съедобном растительном или молочном сырье, отличающийся тем, что в качестве микроорганизма используют дрожжи Saccharamyces cerevisiae (vini) ВКПМ У-511, а культивирование ведут при температуре 20 40^oС, причем съедобное растительное или молочное сырье для культивирования используют в жидком или твердом увлажненном виде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют зерновое или соевое сырье.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после культивирования полученную культуру инактивируют и подвергают сушке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой и комбикормовой промышленности и может быть использовано в производстве добавок к пище и кормам, обладающих лечебно-профилактическими свойствами при желудочно-кишечных заболеваниях.

Известен достаточно эффективный способ профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных путем введения в рацион пекарских дрожжей, выращенных на мелассной питательной среде, сгущенных и спрессованных по обычной технологии прессованных пекарских дрожжей [1].

Однако в условиях дефицита пекарских дрожжей, сложившегося в России, широкое использование этих дрожжей как лечебно-профилактического средства для животных и людей представляет определенные сложности. Проблемой является недостаточное количество в стране свеклосахарной мелассы, наличие в мелассе токсичных примесей, требующее тщательного отмывания получаемых дрожжей от этих примесей, а также недостаточное количество и малая мощность предприятий по производству пекарских дрожжей.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ производства лечебно-профилактической пищевой добавки, предусматривающей культивирование на съедобной питательной среде, содержащей в качестве основных компонентов молочное и растительное сырье, микроорганизмов Streptococcus falcium, Streptococcus faecalis и др. [2].

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение лечебно-профилактической пищевой добавки, обладающей высокой способностью к нейтрализации токсичных метаболитов патогенных и условно-патогенных бактерий и нормализующей микробиоценозы желудочно-кишечного тракта, что способствует эффективному использованию ее при различных интоксикациях, гастритах, колитах, дизбактериозах, нарушениях функции печени и обмена веществ.

Указанный технический результат достигают за счет использования в качестве микроорганизмов дрожжей Saccharomyces cerevisiae (vini) ВКПМ У-511, культивирования их при температуре 20-40^oC, причем съедобное растительное или молочное сырье для культивирования используют в жидком или увлажненном виде. В качестве растительного сырья используют зерновое (зерновые отруби, мука зерновых) или соевое сырье (соевая мука). В качестве молочного сырья можно использовать молочную сыворотку, пахту и другие отходы переработки молочного сырья.

Из отрубей различных видов зерновых культур, муки из зерна и сои, из молочной сыворотки готовят жидкие питательные среды с содержанием 1-15% сухих веществ или твердофазные с содержанием 35-60% сухих веществ. Жидкие питательные среды стерилизуют, твердофазные среды используют как в стерильном, так и в нестерильном виде.

В качестве посевного материала можно использовать как чистую глубинную, так и чистую твердофазную культуру дрожжей Saccharomyсes cerevisiae (vini) ВКПМ У-511, активно продуцирующих биомассу на многих видах негидролизованного растительного сырья при глубинном и твердофазном культивировании, депонированную во Всероссийской Коллекции промышленных микрооргнизмов под номером ВКПМ У-511.

Продолжительность культивирования зависит от того, каким способом ведут этот процесс.

Полученную после выращивания дрожжей культуру инактивируют и подвергают сушке.

В последнее время широкое распространение получили лечебно-профилактические пищевые добавки на основе зерновых отрубей, предназначенные для регулирования моторики кишечника, продукты на основе молочного сырья для регулирования микробиоценозов желудочно-кишечного тракта путем введения размноженных на молочных субстратах бифидо- и лактобактерий.

Но эти способы имеют определенные недостатки. В связи с загрязнением окружающей среды сырье нередко содержит токсичные примеси. Бифидо- и лактобактерии в молочных пищевых добавках не всегда обладают высокой колонизационной способностью и часто проходят транзитом, не обеспечивая стабильной нормализации микробиоценозов желудочно-кишечного тракта.

В предлагаемом способе исходное сырье проходит достаточно сложный процесс микробной биоконверсии, который обеспечивает нейтрализацию многих токсичных примесей, и в то же время получаемый продукт приобретает широкий спектр свойств, ценных при лечении и профилактике желудочно-кишечных заболеваний.

Поставленный технический результат подтверждается проведенными исследованиями.

С целью объективного контроля динамики лечения людей с желудочно-кишечными заболеваниями заявленной лечебно-профилактической пищевой добавкой отобран 31 больной с подострыми формами желудочно-кишечных заболеваний. Продолжительность заболевания от одного месяца до нескольких лет. У большинства больных отмечен учащенный стул, урчание в животе. Медикаментозное лечение и использование молочных лечебно-профилактических добавок малоэффективны. Фактором, позволившим объединить этих больных в одну группу, является токсичность их кишечного содержимого для биоценоза Paramecium aurelia + Euglena viridis.

Жидкие или полужидкие фекалии больных отстаивают в холодильнике или центрифугируют, из плотных материалов готовят суспензии, которые гомогенизируют в стерильной воде на качалке, а затем также отстаивают или центрифугируют. Полученный жидкий материал или его разведения смешивают в соотношении 1:1 с биоценозом простейших до получения разведений исходного материала от 1:5 до 1:100. Токсичность полученных разведений определяют микроскопически, наблюдая смесь в течение 1 ч. Разведение учитывают как токсичное, если за этот период все простейшие погибают. В табл.1 представлена динамика токсичности фекалий 31 больного, принимающего пищевую добавку в течение недели 3 раза в день по столовой ложке (около 20 г в сутки). Как видно из данных этой таблицы, в ходе приема дрожжевого препарата идет быстрое снижение токсичности испражнений. В то же время больные отмечают быстрое клиническое улучшение, исчезновение симптомов диареи, даже если эти симптомы у них отмечались в течение многих месяцев.

При клинической апробации на кафедре гастроэнтерологии Медицинского центра УД Президента РФ пищевой добавки, содержащей твердофазную культуру Saccharomyсes cerevisiae (vini) ВКПМ У-511 на пшеничных отрубях, установлено следующее:

1. Нормализация стула при запорах - 88% больных.

2. Ускорение пассажа содержимого по кишечнику по карболеновой пробе - с 36,83,2 до 26,82,2 ч.

3. Положительные сдвиги в главной облигатной флоре кишечника (нормализация количества бифидобактерий, лактобактерий, отсутствие условно-патогенных бактерий) - 84% больных.

4. Нарастание летучих жирных кислот в кале, суммарное 1,8 раза; в том числе уксусной 0,7 раза; пропионовой 2 раза; масляной 1,8 раза.

5. Снижение объема желчного пузыря - 71,4% больных.

6. Нормализация моторно-эвакуаторной функции кишечника по показателям: электрическая активность (Е), коэффициент ритмичности (К), отношение мощностей вышележащего отдела кишечника к нижележащему (Кер) - 42% больных.

Пример 1.

Пшеничные и ржаные отруби стерилизуют в автоклаве 30 мин при 120^oC, охлаждают до 30-35^oC, жидким посевным материалом и стерильной водой доводят влажность субстратов до разных значений. Посевная доза - 50-150 млн. кл/г увлажняющего субстрата. Засеянные отруби культивируют 48 ч при температуре 30,02,0^oC. Подсчет клеток ведут под микроскопом в камере Горяева после необходимых разведений культур водой. Представленные в табл.2 данные свидетельствуют о максимальной интенсивности роста дрожжей на отрубях при 55-60%-ной влажности.

Пример 2.

Готовят гетерогенные жидкие питательные среды из зерновых продуктов, соевой муки и сухой молочной сыворотки, вносят дрожжевой посевной материал аналогично примеру 1 и проводят культивирование в ферментаторе в течение 24 ч при температуре 30,02,0^oC и аэрации интенсивностью 0,5 объем воздуха/объем среды/мин. Данные табл.3 свидетельствуют, что максимальное количество клеток в культурах достигается к 12-16 часу роста. Кроме того, достаточно четко видна высокая питательная ценность зерновых отрубей, на которых продуктивность дрожжей даже превышает таковую на ржаной и соевой муке. Что касается такого вторичного продукта переработки молока как молочная сыворотка, то наиболее рациональным следует признать ее введение в питательные среды для дрожжей совместно с зерновыми субстратами.

Пример 3.

Готовят питательные среды из отрубей и молочной сыворотки для твердофазного культивирования, устанавливают в них оптимальную влажность и засевают дрожжами аналогично примеру 1, культивируют засеянные материалы, контролируя количество клеток в растущих культурах. По данным табл.4 оптимальная продолжительность твердофазного культивирования лежит в интервале 20-36 ч. Введение молочной сыворотки в твердофазные культуры дрожжей на отрубях может стимулировать рост микроорганизмов лишь до определенной концентрации. Превышение этой концентрации может привести к ингибированию роста дрожжей, что связано очевидно, в первую очередь, с закислением среды, к которому используемые дрожжи весьма чувствительны.

Пример 4.

Пшеничные и ржаные отруби делят на 2 части, первую из которых стерилизуют, охлаждают и засевают дрожжами аналогично примеру 1, вторую засевают дрожжами без стерилизации субстрата. Засеянные субстраты культивируют 24 ч при температуре 30,03,0^oC и подсчитывают в культурах количество клеток. В табл. 5 видна значительно более высокая продуктивность дрожжей на нестерильных зерновых отрубях.

Пример 5. Нестерильные пшеничные и ржаные отруби делят на 3 части, первую партию засевают культурой дрожжей на стерильной жидкой среде, вторую - твердофазной культурой на стерильных отрубях, третью - твердофазной культурой на нестерильных отрубях. Культивируют 24 ч в термостате и подсчитывают количество бактерий, обсеменяющих полученные дрожжевые культуры, методом десятикратных серийных разведений, высева на чашки Петри с мясо-петонным агаром и подсчета выросших колоний.

Из данных табл.6, в которой представлена динамика нарастания числа бактериальных клеток в процессе культивирования дрожжей на нестерильных отрубях, видно, что использование посевного материала на стерильных жидких средах в процессе твердофазного культивирования дрожжей на нестерильных отрубях сопровождается минимальным, практически незначительным нарастанием в конечном продукте бактерий из посторонней флоры. Культуры же дрожжей, выращенные на стерильных твердофазных средах, имеют несколько меньший ингибирующий эффект на рост посторонней микробной флоры. Неприемлемым следует считать использование посевного материала, выращенного на нестерильных отрубях, так как количество посторонних бактерий в таких дрожжевых культурах возрастает практически на 4 порядка.

Литература.

1. Способ профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных: Патент SU 1805965 A3; кл. A 61 K 35/72/ Е. Г. Борисенко, И.И. Самойленко, Л.Н. Василевич и др., 1993.

2. Способ получения агента понижения содержания холестерина и напиток с этим агентом: Заявка Японии 4-73984; кл. A 23 L 1/30, A 61 K 35/74/ К.К. Адобансу, 1992.