|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Антиоксидантные свойства молочнокислых пробиотиковдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Брюханов А.Л., Нетрусов А.И.
- Автор: Климко А.И.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: Молочнокислые бактерии (МКБ) или лактобактерии широко используют во многих ферментационных процессах при приготовлении разнообразных продуктов питания, включающих в себя не только молочные и мясные, но также и овощные продукты. Основной функцией МКБ является синтез молочной кислоты (в качестве основного метаболита), которая снижает рН среды и предотвращает рост гнилостных бактерий. Вторичные метаболиты, такие как уксусная кислота, этанол и экзополисахариды, являются полезными для создания желаемого вкуса и текстуры ферментированных продуктов (De Angelis, Gobbetti, 2004). Стоит отметить, что данные микроорганизмы широко применяются и в медицине. Так, употребление пробиотиков способствует улучшению здоровья организма-хозяина (Guo et al., 2013). Пробиотический микроорганизм должен обладать рядом определённых качеств, среди которых способность к взаимодействию с эпителиальными клетками кишечника организма-хозяина (адгезии) и антимикробные свойства (Dertli et al., 2015). Для того, чтобы лактобактерии смогли оказать положительное влияние на организм хозяина, они должны образовывать ассоциации с эпителиальными клетками ЖКТ человека и животных. Эти ассоциации показывают характеристики бактериальных биопленок (Walter et al., 2008). Таким образом, биопленки представляют собой естественную форму клеточной иммобилизации, в том числе и в ЖКТ (Kumar, Anand, 1998). МКБ могут эффективно подавлять рост различных патогенных микроорганизмов (в частности, Helicobacter pylori, Escherichia coli и Salmonella spp.) за счет синтеза антимикробных веществ: кислот, бактериоцинов, пероксида водорода и т.д. (De Vuyst, Leroy, 2007). Но данные положительные качества МКБ как пробиотиков индивидуальны для каждого штамма. Кроме того, в ходе промышленных биотехнологических процессов лактобактерии часто подвергаются окислительным стрессам, которые возникают из-за накопления активных форм кислорода (АФК) внутри клеток. АФК образуются в результате неполного восстановления молекулярного кислорода до супероксид-радикала (О2•-), пероксида водорода (Н2О2) или гидроксильного радикала (ОН•); они вызывают повреждения клеточных макромолекул (белков, липидов и нуклеиновых кислот), что, в свою очередь, может привести к подавлению роста культуры и последующей гибели клеток (De Angelis, Gobbetti, 2004). У МКБ отсутствует полная электрон-транспортная цепь (ЭТЦ), поэтому ранее считалось, что они не способны к жизни в аэробных условиях. Но несмотря на этот факт, было обнаружено, что многие виды лактобактерий могут не только противостоять АФК, но и выживать в присутствии О2, если в окружающей среде есть источники гема и/или менахинона. Помимо этого, в клетках некоторых МКБ были обнаружены ферменты антиоксидантной защиты (Lindquist, Craig, 1988). Так, к ферментам, которые осуществляют разложение H2O2, в первую очередь, относят два семейства каталаз (гемовые и марганец-содержащие) и НАДН-пероксидазы. На сегодняшний день известно, что гемовые каталазы присутствуют у многих видов лактобактерий при условии наличия гема или гематина в питательной среде (поскольку МКБ не способны к синтезу протопорфирина), причем в клетках МКБ были найдены как монофункциональные, так и бифункциональные каталазы-пероксидазы. Каталазы второго семейства (Mn-содержащие) не требуют наличия гема, но являются гораздо более редкими в мире микроорганизмов, хотя тоже были обнаружены в клетках некоторых Lactobacillus spp. (Rochat et al., 2006). Показано, что именно у МКБ наблюдается высокий уровень содержания Mn(II) внутри клеток (Archibald, Fridovich, 1981a). Таким образом, синтезируя данные ферменты защиты от АФК, пробиотические культуры МКБ способны защитить от пагубного воздействия кислорода и организм хозяина, активные метаболиты которого могут вызывать повреждения белков, мутации в ДНК, окисление мембранных фосфолипидов и модификации липопротеинов низкой плотности. Избыточное количество таких метаболитов способствует развитию хронических заболеваний, в том числе атеросклероза, артрита, диабета, нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний (Amaretti et al., 2013). Было подтверждено, что некоторые штаммы лактобацилл и бифидобактерий обладают хорошо выраженной антиоксидантной активностью и могут быть использованы для производства пробиотических и ферментированных продуктов, которые смогут улучшить общий антиоксидантный статус организма-хозяина (Virtanen et al., 2007). Целью данной работы являлось изучение аэробного/дыхательного метаболизма молочнокислых бактерий (МКБ) для последующего получения пробиотических культур с высокой устойчивостью к окислительным стрессам, замораживанию, лиофильному высушиванию, длительному хранению. Для достижения этой цели были поставлены и выполнены следующие задачи: 1. Исследование пробиотических свойств штаммов МКБ из коллекции кафедры микробиологии МГУ имени М.В.Ломоносова. 2. Изучение влияния кислорода на штаммы МКБ, обладающие выраженными пробиотическими свойствами. 3. Изучение ферментов антиоксидантной защиты у выбранных штаммов МКБ.
- Добавил в систему: Брюханов Андрей Леонидович