ферментативная активность бифидо

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ БИФИДО- И ЛАКТОБАКТЕРИЙ,
ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ ПРОБИОТИКОВ
Н.Е. Рябая, А.А. Самарцев
Институт микробиологии НАНБ, Минск, Беларусь, [email protected]
Создание бактериальных препаратов на основе микроорганизмов - представителей
нормальной микрофлоры организма-хозяина - для использования в ветеринарной
практике с лечебной и профилактической целью, является одним из современных
направлений научно-технического прогресса. Эти препараты, называемые
пробиотическими, содержат в своем составе живые микроорганизмы, которые, как
правило, обладают ценными производственными признаками и оказывают
положительное регулирующее прямое действие на патогенные и условно-патогенные
микроорганизмы и опосредованное - путем активации специфических и
неспецифических систем защиты организма-хозяина. Бактериальные клетки
пробиотика могут рассматриваться как биокатализаторы многих жизненно важных
процессов в пищеварительном тракте и биофабрики, продуцирующие разнообразные
ферменты и биологически активные вещества [1,2].
Основной функцией представителей индигенной микрофлоры желудочнокишечного тракта, таких как бифидо- и молочнокислые бактерии, включаемых в состав
пробиотиков, является их участие в обмене веществ макроорганизма, а также защита
его от проникновения инфекции извне. Регуляция обменных процессов
пробиотическими микроорганизмами возможна, благодаря продукции различных
биологически активных соединений. Среди биологически активных веществ,
секретируемых бифидо- и лактобактериями, особый интерес представляют ферменты.
Так, например, гидролазы, обеспечивают клетки низкомолекулярными продуктами
распада компонентов питания, которые являются основными или дополнительными
факторами роста, необходимыми для полноценного развития популяций бифидо- и
молочнокислых бактерий, а, также, могут быть использованы макроорганизмом [3-5].
Целью
работы
было
исследование
продукции
пробиотическими
микроорганизмами, которые могут быть использованы при разработке новых
пробиотических
препаратов,
гликозидаз,
обеспечивающих
расщепление
высокомолекулярных углеводов, и протеаз, отвечающих за утилизацию белковых
субстратов.
Для исследования ферментативной активности белков, синтезируемых
микроорганизмами, использовали их культуральную жидкость без предварительного
отделения бактериальных клеток. Определение активности гликозидаз проводилось
общепринятыми методами. Определение протеолитической активности проводили по
модифицированному нами методу Ансона. Бактериальные клетки выращивали на
модифицированной нами кукурузно-лактозной среде (КЛД), которая используется в
ряде технологических схем получения пробиотиков.
Исследование уровня протеолитической активности у бифидо- и лактобактерий,
проводили с использованием гемоглобина, альбумина и казеина. В результате было
установлено, что эти микроорганизмы образуют протеиназы, активные при различных
значениях рН. Из данных, представленных в таблице 1 видно, что наиболее эффективно
гидролизуют казеин протеазы B. adolescentis 94-БИМ и B. adolescentis 91-БИМ,
альбумин – протеазы Lactobacillus sp., гемоглобин - B. adolescentis 94-БИМ и B.
adolescentis 91-БИМ.
218
Таблица 1
Протеолитическая активность (усл. ед/мл) бифидо- и лактобактерий на КЛД*
Субстрат
Штаммы
Гемоглобин
Альбумин
Казеин
(рН 2,5)
(рН 7,0)
(рН 9,0)
B.adolescentis 91-БИМ
104
176
282
B.adolescentis 94-БИМ
312
280
375
Lactobacillus sp.
90
307
208
* - 24 ч культивирования
Исследование интенсивности продукции гликолмтических ферментов штаммами
B.adolescentis 91-БИМ, B/ adolescentis 94-БИМ и Lactobacillus sp. на среде КЛД,
показало, что активность амилазы, целлюлазы, целлобиазы, инвертазы находилась в
пределах 0,2-0,35 ед/мл, при этом уровень активности этих ферментов у
бифидобактерий превышал таковой у лактобацилл примерно в 3,5 раза (табл.2).
Таблица 2
Гликолитическая активность (ед/мл) бифидо- и лактобактерий на КЛД*
Полигала
Декстраназ
α-Амилаβ-ГалакШтаммы
ктуроИнвертаза
а
за
тозидаза
наза
B. adolescentis
0,17
0,33
0,34
0,05
0,37
91-БИМ
B. adolescentis
0,18
0,15
0,32
0,04
0,24
94-БИМ
Lactobacillus sp.
0
0,09
0
0,03
0,1
Целлобиаза
0,21
0,23
0,15
* - 24 ч культивирования
Таким образом, в результате выполненных исследований установлено, что
бифидо- и молочнокислые бактерии продуцируют внеклеточные гидролазы, способные
гидролизовать различные белковые субстраты и полисахариды. Полученные данные
свидетельствуют о специфичности уровня продукции и спектра секретируемых
гидролаз в зависимости от таксономической принадлежности микроорганизма и
должны учитываться при разработке новых пробиотических препаратов для
животноводства и более точной оценки эффективности их действия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чешева В.В., Манвелова М.А. // Медицинские аспекты микробной экологии. М., 1994.
С. 82-86.
2. Gregor Reid // Appl. Envir. Microbiol. 1999 V.65: P. 3763-3766.
3. Самарцев А.А., Новик Г.И., Астапович Н.И. // Матер. межд. конф. Молекулярная
генетика и биотехнология г. Минск 1998. С.255-257.
4. Derensy D. D. et. al. // Biotechnol. Appl. Biochem. 1999 Feb; 29 (Pt 1). P. 3-10.
5. T. Netherwood, H. J. Gilbert, D.S. Parker, A.G. O'Donnell // Appl. Envir. Microbiol. 1999
V.65: p. 5134-5138.
219