Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej przez białka mleka. Waldemar Gustaw

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej przez białka mleka Waldemar Gustaw

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej Wzrost zainteresowania prozdrowotnym wpływem bakterii fermentacji mlekowej Sery dojrzewające z dodatkiem bakterii probiotycznych Mleko - medium, w którym probiotyczne szczepy z rodzaju Bifidobacterium stosunkowo słabo się namnażają Przebadano wiele substancji o właściwościach prebiotycznych, które mogłyby zostać włączone w skład pożywki Liczne informacje dotyczące stymulowania wzrostu bakterii z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus przez oligosacharydy Niewiele badań dotyczyło możliwości stymulowania wzrostu bakterii fermentacji mlekowej przez białka mleka Waldemar Gustaw 30 października 2014

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej» Bakterie z rodzaju Bifidobacterium - duże wymagania hodowlane» Mleko zawiera niezbędne składniki odżywcze, nie występują one jednak w odpowiedniej ilości i dostępnej dla komórek bakteryjnych formie» bakterie probiotyczne powoli rosną w mleku m. in. ze względu na słabe zdolności proteolityczne» niedostateczna zawartość witamin w mleku spasteryzowanym» brak wolnych aminokwasów lub peptydów» stymulacja wzrostu różnych szczepów B. breve oraz B. longum, przez dodatek ekstraktu drożdżowego, który zawierał aminokwasy i peptydy Waldemar Gustaw

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej Białka mleka - bogaty skład aminokwasowy, zawierają w swoim składzie wszystkie niezbędne aminokwasy, mogą być źródłem azotu organicznego dla bakterii Preparaty poszczególnych białek mleka: kazeina, kazeinomakropeptyd (CMP) i glikomakropeptyd (GMP), α-laktoalbumina (α-la), β-laktoglobulina (β-lg), laktoferyna, Waldemar Gustaw 30 października 2014

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej Kazeinomakropeptyd i glikomakropeptyd Wpływ CMP na wzrost Bifidobacterium sp. brak jednoznacznych wyników Obserwowano stymulujący wpływ CMP wyizolowanego z mleka kobiecego na wzrost Bifidobacterium infantis Idota i in. z powodzeniem wykorzystali CMP z mleka krowiego jako promotor wzrostu bifidobakterii glikomakropeptyd (GMP), w dużym stopniu promował wzrost B. breve, B. bifidum, B. infantis i Lactococcus lactis Waldemar Gustaw 30 października 2014

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej Kazeina Mleczne napoje fermentowane suplementowane tym dodatkiem charakteryzowały się większą liczbą komórek B. animalis ssp. lactis Laktoferyna Laktoferyna jest białkiem, któremu przypisuje się właściwości antybakteryjne Bakterie należące do rodzaju Bifidobacterium wymagają do wzrostu jonów żelaza, których źródłem może być laktoferyna Laktoferyna bydlęca promowała namnażanie B. infantis oraz B. breve, natomiast w mniejszym stopniu B. bifidum Laktoferyna promuje wzrost szczepu L. acidophilus CH-2 Waldemar Gustaw 30 października 2014

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej α-laktoalbumina Stwierdzono stymulowała wzrostu bakterii z rodzaju Bifidobacterium β-laktoglobulina Pescuma i in. badając trzy szczepy bakterii fermentacji mlekowej (L. acidophilus CRL 636, S. thermophilus CRL 804 oraz L. delbrueckii ssp. bulgaricus CRL 454), stwierdził ich znaczny wpływ na hydrolizę głównych białek serwatkowych, szczególnie β-lg. Waldemar Gustaw, 30 października 2014

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej» Preparaty białek mleka» serwatka w proszku, koncentraty i izolat białek serwatkowych, czy hydrolizaty kazeiny» Zastosowanie tych samych stężeń α-la i β-lg - słabsze efekty niż dodatek WPC w stymulacji wzrostu L. delbrueckii ssp. bulgaricus 11842 oraz S. themophilus ST20» Napoje mleczne z dodatkiem WPC zawierały więcej komórek B. animalis ssp. lactis w porównaniu z próbą kontrolną» WPI, jak też jego pepsynowy i trypsynowy hydrolizat, stymulowały namnażanie L. acidophilus.» Natomiast badane szczepy bakterii z rodzaju Bifidobacterium (B. longum, B. bifidum, B. breve, B. infantis) lepiej rosły w próbkach z dodatkiem hydrolizatu pepsynowego WPI Waldemar Gustaw

Stymulowanie wzrostu bakterii fermentacji mlekowej Dodatek hydrolizatów białek serwatkowych (WPH) do mleka odtłuszczonego stymulował wzrost L. acidophilus O16, L. acidophilus L-1 oraz B. longum S9 Jednocześnie stwierdzono, że suplement ten nie poprawiał wzrostu tradycyjnych szczepów jogurtowych tnz. L. delbrueckii ssp. bulgaricus i S. thermophilus Hydrolizat kazeiny dodawany w celu dostarczenia aminokwasów potrzebnych do wzrostu L. acidophilus, a tym samym, skrócenia czasu fermentacji jogurtów Waldemar Gustaw 30 października 2014

Materiał Białko [%] Laktoza [%] Tłuszcz [%] Związki mineralne [%] Zawartość wody [%] WP 11.0 68.5 8.5 8.1 3.9 DWP 12.5 79.9 1.3 2.7 3.6 ɑ-la 88.0 10.0 2.5 5.0 5.5 65.4 19.6 4.6 5.9 4.5 91.1 0.9 1.0 2.0 5.0 2.0 0.5 % 6.5 5.0 Preparat białka mleka/białka serwatki Serwatka w proszku [Whey powder] (Spomlek, RadzyńPodlaski, Poland) Demineralizowana serwatka w proszku [Demineralized whey powder] (Euroserum, Port-Sur-Saone, France) ɑ- laktoalbumina [ɑ- lactoalbumin] (Arla Food, Dania) Koncentrat białek serwatkowych [Whey protein concentrate] (Milei GmbH, Allgau, Germany) Izolat białek serwatkowych [Whey protein isolate] (Milei GmbH, Allgau, Germany) WPC 65 WPI Kazeinoglikomakropeptyd [Casein-glycomacropeptide] CGMP Skrzypczak 85.0 Dr hab. Waldemar Gustaw, mgr inż. Katarzyna (Arla Food, Dania)

Rys. 1. Wpływ dodatku preparatów białek mleka na wzrost Lb. acidophilus LA-5 Waldemar Gustaw

Rys. 2. Wpływ dodatku preparatów białek mleka na wzrost L. acidophilus L-10 Waldemar Gustaw

Gęstość optycz na (O D) 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Czas (h) CGMP L-la WPI WPC80 WPC65 SPD SPOL Rys. 3. Wpływ dodatku preparatów białek mleka na wzrost Lb. casei L26 MRS

Liczba żywych komórek bakterii (jtk/ml) x 108 Rys. 4. Liczba komórek bakterii szczepu LA-5 (L. acidophilus) w regenerowanym OMP z dodatkiem wybranych preparatów białek mleka

Liczba żywych komórek bakterii (jtk/ml) x 108 Rys. 5. Liczba komórek bakterii szczepu LA-5 (L. acidophilus) w regenerowanym PMP z dodatkiem wybranych preparatów białek mleka

Liczba żywych komórek bakterii (jtk/ml) x 108 4,5 4 3,5 3 CGMP 2,5 α-la 2 WPC65 1,5 WPI 1 SPD 0,5 OMP 0 Kontrola 0,50% 1% 2% Stężenie preparatu białek mleka Rys.6 Wpływ dodanego preparatu białek mleka na liczbę komórek bakterii szczepu L. casei L26 w regenerowanym OMP

Liczba żywych komórek bakterii (jtk/ml) x 108 4,5 4 3,5 3 CGMP 2,5 2 α-la 1,5 WPC65 1 WPI 0,5 SPD 0 Kontrola 0,5% 1% 2% PMP Stężenie preparatu białek mleka Rys.7. Wpływ dodanego preparatu białek mleka na liczbę komórek bakterii szczepu L. casei L26 w regenerowanym PMP

60 PMP + 1% WPC 65 50 PMP + 1% CGMP 40 k bakteri i (jtk/ml) x 107 PMP 30 Liczba żywych komóre 20 10 0 1 7 14 21 Okres chłodniczego przechowywania [dni] Rys. 8 Przeżywalność szczepu LA-5 (L. acidophilus) w mlecznych napojach fermentowanych z dodatkiem wybranych preparatów białek mleka podczas przechowywania chłodniczego

Liczba żywych komórek bakterii (jtk/ml) 7 x 10 300 PMP 250 PMP + 1% CGMP 200 PMP + 1% WPC 65 150 100 50 0 0 5 10 15 20 25 Okres przechowywania (dni) Rys.9 Przeżywalność szczepu L. casei L26 w mlecznych napojach fermentowanych z dodatkiem wybranych preparatów białek mleka podczas przechowywania chłodniczego

Wnioski» Wszystkie zastosowane preparaty białek mleka stymulowały wzrost szczepu probiotycznych i potencjalnie probiotycznych» Najlepsze rezultaty otrzymano po zastosowaniu po zastosowaniu preparatów α laktoalbuminy i glikomakropetydu» Dodatek preparatów białek serwatkowych polepszał przeżywalność bakterii probiotycznych i potencjalnie probiotycznych podczas przechowywania chłodniczego

dr hab. Waldemar Gustaw