Многочисленные разнообразные ассоциации микроорганизмов, населяющие пищеварительный тракт человека, в значительной степени определяют духовное и физическое здоровье человека» И. И. Мечников
Пробиотики - это живые микроорганизмы: молочнокислые бактерии, чаще бифидо - или лактобактерии, иногда дрожжи, которые относятся к нормальным обитателям кишечника здорового человека. Пробиотики — препараты микробного происхождения, проявляющие свои позитивные свойства на макроорганизм через регуляцию кишечной микрофлоры.
История открытия пробиотиков. Развитие идеи И. И. Мечникова по целенаправленному изменению состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта путем энтерального введения культур молочно-кислых бактерий в качестве антагонистов гнилостных микробов оформилось в направление и привело к созданию нового класса бактериальных препаратов – пробиотиков.
продолжение В 1974 г. Р. В. Паркер назвал пробиотиками микробные препараты (микроорганизмы или их компоненты), регулирующие микрофлору кишечника.
Классификация пробиотиков Микроорганизмы, используемые в качестве пробиотиков, классифицируют на 4 группы: - аэробы – спорообразующие бактерии рода Bacillus; - анаэробы – спорообразующие бактерии рода Сlostridium; - бактерии, продуцирующие молочную кислоту (Bifidobacrerium, Lactobacillus, Enterococcus, неспорообразующие); - дрожжи – используются в качестве сырья при изготовлении пробиотиков(препаратов).
С учетом направленности действия можно классифицировать пробиотики на следующие группы: - используемые для обеспечения функционального питания; - используемые для реабилитационной терапии и нормализации микробиоценоза после длительного применения антимикробных средств (антибиотики, сульфаниламиды, нитрофураны); - применяемые для коррекции иммунитета, стимуляции роста и развития; - применяемые для терапии при заболеваниях бактериальной и вирусной этиологии.
Пробиотики делятся на две группы - жидкие и сухие. Сухие пробиотики – это лиофилизированные (высушенные) микроорганизмы, которые могут находиться в порошке, капсулах, таблетках. Жидкие пробиотики – это первоначальная, не подвергшаяся лиофилизации (сушке) форма бактерий.
Жидкие пробиотики состоят из: - Бактерий (эти бактерии находятся в физиологически активном состоянии, и при попадании в организм действуют немедленно). - Специальной питательной среды (питательная среда служит источником питания физиологически активных бактерий, которые находятся во флаконе). - Тех или иных дополнительно введённых ингредиентов, усиливающих эффективность препарата. - Метаболитов. Метаболиты – это продукты жизнедеятельности бактерий, находящихся во флаконе (бактерии, находясь в физиологически активном состоянии, поедают спецсреду во флаконе, в результате чего, функционируя, выделяют метаболиты, необходимые организму).
Антагонистические свойства пробиотических микроорганизмов, присутствующих в свежеприготовленной жидкой форме более выражены, чем у тех же штаммов, находящихся в лиофилизированном состоянии; это может быть связано с присутствием в жидких формах пробиотиков более высоких концентраций уксусной, молочной кислот, перекиси водорода, а возможно и других антагонистических и иных регуляторных субстанций-метаболитов
Положительный эффект пробиотиков на основе живых микроорганизмов на организм хозяина осуществляется через нормализацию его микробной экологии за счет следующих факторов: а) ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в результате продуцирования антимикробных субстанций, конкуренции с ними за рецепторы адгезии и питательные вещества, активации иммунокомпетентных клеток; б) стимуляция роста представителей индигенной флоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов, нормализации р. Н, нейтрализации токсинов; в) изменение микробного метаболизма, проявляющегося в повышении или снижении активности ферментов.
Механизм действия пробиотиков. регуляция стабильности микробиоценоза и предотвращение заселения кишечника патогенными микроорганизмами. оптимизации процессов ферментативного переваривания белков, липидов, высокомолекулярных углеводов, нуклеиновых кислот, клетчатки. их участие в синтезе витаминов группы В, К, аскорбиновой кислоты, незаменимых аминокислот, улучшение усвоения солей кальция и витамина Д. участие в электролитном обмене; регуляция метаболизма желчных кислот, холестерина. повышение иммунологической реактивности организма.
Область применения пробиотиков Медицина Животноводство и птицеводство Сельское хозяйство Растениеводство и садоводство используются при переработке биодеградирующих отходoв (БДО) пищевой, мясной, молочной промышленности Коммунальное хозяйство при очистке сточных вод и обработке илов В аквакультуре
Использование в медицине: ПЕДИАТРИЯ Реабилитация часто и длительно болеющих детей. Профилактика дисбактериоза при антибактериальной терапии. НЕОНАТОЛОГИЯ Искусственное вскармливание. Нарушение микробиоценоза кишечника. ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯ Дисбактериоз, дисфункция кишечника, различные нарушения пищеварения, и обмена веществ. Комплексная терапия язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, хронических заболеваний желудочнокишечного тракта.
ИММУНОЛОГИЯ Мягкая коррекция иммунодефицитных состояний. АКУШЕРСТВО И ГИНЕКОЛОГИЯ Вагинозы, кольпиты, невынашивание беременности. Направленное формирование микрофлоры новорожденного посредством коррекции нормофлоры матери. ДЕРМАТОВЕНЕРОЛОГИЯ Местное и системное использование при заболеваниях кожи различного генеза. Профилактика дисбиоза и коррекция микрофлоры при антибактериальной терапии. ОНКОЛОГИЯ Улучшение качества жизни онкологических больных.
В животноводстве и птицеводстве - для оздоровления животных и птиц (отказ от антибиотиков); - для подготовки кормов и питьевой воды. - для гигиенизации помещений, подстилки, животных и птиц; - для снижения выбросов и элиминирования запахов (аммиака, сероводорода, меркаптанов и т. д. ); -для гигиенизации твердого или жидкого навоза.
Для растениеводства и садоводства увеличение количества и качества продукции происходит без химикатов или с незначительным их количеством. - для подготовки почвы (микробиологическое удобрение); - для обработки семян и саженцев (биообработка); - для опрыскивания растений и деревьев во время вегетации (борьба с болезнями); - для обработки овощей и фруктов с целью увеличения сроков хранения; - при обработке виноградников с целью борьбы с вредителями.
Использование пробиотиков в аквакультурах: - для гигиенизации малька; - для очистки и гигиенизации акватории при интенсивном рыбном хозяйстве. Применение пробиотиков в коммунальном хозяйстве: - для гигиенизации и устранения неприятных запахов в контейнерах сбора отходов, автотранспорте, в местах складирования биоотходов, а также и на свалочных полигонах.
Использование пробиотиков при очистке сточных вод и обработке илов: - при очистке высококонцентрированных стоков предприятий пищевой промышленности, мясо - молочной, спиртовой промышленности, при очистке сооружений, сборников, а так же и при очистке лагун и т. д. ; - при обработке, получении продукта и гигиенизации промышленных и коммунальных илов. - при оптимизации биологической очистки стоков в разных системах.
Содержание пробиотиков в продуктах Среди продуктов питания пробиотиками являются не только кефир и йогурт, но и квашеная капуста, простокваша, молочный гриб, некоторые типы мягкого сыра, суп мисо, некоторые типы солений, темпе - закисшая соя.
Биотехнология пробиотиков Кривая роста (рисунок - Кривая роста бактериальной культуры) - это логарифмическая зависимость количества живых клеток от времени культивирования.
I фаза- «лаг-фаза» . Это обычно непродолжительное скрытый период, в точение которого бактериальные клетки, внесенные при засеве в жидкую питательную среду приспосабливаются к новым условиям, причем часть из них может даже погибнуть. По мере перестройки бактерии начинают размножаться в нарастающем темпе.
II фаза-экспоненциальная. темпы размножения бактерий оказываются максимальными, а средняя продолжительность развития генерации резко сокращается. Увеличение числа происходит в геометрической прогрессии, что в схеме соответствует резко поднимается прямой логарифмов. В период логарифмического роста нарастает оксифильность бактериальных клеток , возрастает их устойчивость к неблагоприятным физических и химических факторов.
III фаза-стационарная. В этом периоде кривая роста достигает своего максимума и затем становится почти параллельной оси абсцисс. Причинами наступления стационарной фазы являются: накопление токсичных метаболитов продуцентов, истощение питательных веществ в среде. В культуре накапливается максимальное количество клеток, в этом же периоде отмечается максимальная жизнедеятельность микробной популяции. Морфологически культуры в период зрелости характеризуются неоднородностью. Продолжительность III фазы длится от нескольких часов до многих дней.
IV фаза-период старости. Новых особей появляется значительно меньше, чем отмирают, в результате чего численность клеток в культуре постепенно снижается. В морфологической картине преобладают деградированные «инволюционные» формы. В конечном итоге культура погибает. Продолжительность этой фазы у разных видов бактерий неодинакова.
Этапы приготовления сухого бактериального препарата Бифиформ • выращивание заквасочных микроорганизмов • бактофугирование полученной культуры • высушивания суспензии клеток • фасовки бакконцентрата
технологическая схема получения пробиотического препарата Бифиформ Маточная культура Bifidobacterium longum Маточная культура Enterococcus faecium выращивание посевного материала: τ=10 -12 ч, t=36 -37°C, p. H=6, 0 Ферментация: τ=22 ч, t=37°C, p. H=6, 0 Охлаждение до 3 -5°C бактофугирование смешивают с защитной средой стерильная среда выращивание посевного материала: τ=8 -9 ч, t=3738°C, p. H=6, 7 -6, 8 Стерильная среда Ферментация: τ=16 ч, t=38°C, p. H=6, 8 Холодная вода Охлаждение до 3 -5°C бактофугирование смешивают с защитной средой
Сублимационная сушка Определение титра Смешивание культур Придание лекарственной формы Маркировка и упаковка
Отличие пробиотиков и пребиотиков
Спасибо за внимание
Скачать презентацию Многочисленные разнообразные ассоциации микроорганизмов населяющие пищеварительный тракт
Probiotiki - Алфимова 544 гр.pptx