Please use this identifier to cite or link to this item: http://repository.pdmu.edu.ua/handle/123456789/15145
Title: Життєздатність та адгезія до еритроцитів людини пробіотичних штамів мікроорганізмів після іммобілізації в альгінатному гелі і зберігання за різних низьких температур
Other Titles: Жизнеспособность и адгезия к эритроцитам человека пробиотических штаммов микроорганизмов после иммобилизации в альгинатных гелях и хранения при различных низких температурах
Viability of probiotic strains of microorganisms and their adhesion to human erythrocytes after immobilization in alginate gel and storage at different low temperatures
Authors: Висеканцев, І. П.
Петров, І. В.
Буряк, І. А.
Марценюк, В. П.
Высеканцев, И. П.
Петров, И. В.
Буряк, И. А.
Марценюк, В. Ф.
Vysekantsev, I. P.
Petrov, I. V.
Buriak, I. A.
Martsenyuk, V. P.
Issue Date: 2020
Publisher: Українська медична стоматологічна академія
Citation: Життєздатність та адгезія до еритроцитів людини пробіотичних штамів мікроорганізмів після іммобілізації в альгінатному гелі і зберігання за різних низьких температур / І. П. Висеканцев, І. В. Петров, І. А. Буряк, В. П. Марценюк // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії. – 2020. – Т. 20, вип. 4 (72). – С. 115–124.
Abstract: Дослідження присвячене розробці технологій довгострокового зберігання іммобілізованих в гелевих носіях пробіотиків при різних низьких температурах. Мета дослідження – вивчити збереженість та адгезивну активність мікроорганізмів-пробіотиків після іммобілізації в альгінатному гелі і зберігання за різних низьких температур протягом 24 місяців (термін спостерігання). Об’єкти і методи дослідження. Пробіотичні штами мікроорганізмів Escherihcia coli M–17 (E. coli M–17), Lactobacillus acidophilus IMB B-2637 (L. acidophilus), Saccharomyces cerevisiae IMB Y-505 (S. cerevisiae) були іммобілізовані в 1%-му альгінатному гелі без добавок або з додаванням лактози, сахарози, знежиреного молока та захисного сахарозо-молочно-лактозного середовища. Зразки заморожували із неконтрольованими швидкостями охолодження в холодильних камерах з температурами –20, –40, –75 °С. Під час заморожування до –196 °С зразки охолоджували до –40 °С зі швидкістю 1 град. / хв., а потім занурювали у рідкий азот. Зразки зберігали при вказаних температурах протягом 24 місяців (термін спостерігання). В процесі зберігання частину гранул відігрівали на водяній бані і розчиняли у 4%-му ЕДТА. Життєздатність мікроорганізмів визначали за здатністю мікробних клітин утворювати колонії на агаризованих середовищах. Адгезивну активність визначали за здатністю мікроорганізмів адгезувати до еритроцитів людини 0(І) групи, Rh(+). Отримані результати та обговорення. На етапі охолодження до –20, –40, –75, –196 °С та після наступного зберігання при –196 °С іммобілізовані мікроорганізми в усіх видах гелю не гинули. При –20, –40, –75 °С в більшості зразків загибель клітин починалася між 1-им та 3-им місяцями зберігання. Через 24 місяці було встановлено, що найбільш стійкими до зберігання за цих температур були бактерії L. acidophilus, а найбільш чутливими – дріжджі S. cerevisiae. Показники життєздатності усіх мікроорганізмів, іммобілізованих у 1%-му гелі без добавок, були мінімальними. Додавання до складу альгінатного гелю дисахаридів лактози, сахарози, сахарозо-молочно-лактозного середовища середовища та молока підвищувало кріопротективні властивості альгінатного гелю. Найбільш високу життєздатність іммобілізованих мікроорганізмів спостерігали у гелі з додаванням сахарозо-молочно-лактозного середовища середовища. Зі зниженням температури зберігання від –20 до –75 °С кількість життєздатних мікробних клітин в усіх зразках гелю підвищувалася. Іммобілізація в гелевих носіях та зберігання протя- гом 24 місяців не впливали на адгезивні властивості пробіотиків E. coli M–17, L. аcidophilus, S. cerevisiae. Зміни показників життєздатності мікробних клітин пов’язані з вираженістю пошкоджую- чих фізико-хімічних факторів, які супроводжують процеси кристалізації води при температурах – 20, –40, –75 °С. Аналізується захисна дія добавок до складу альгінатного гелю. Висновки. Під час довгострокового зберігання за різних низьких температур на життєздатність іммобілізованих в гелевих гранулах мікроорганізмів впливають видова кріорезистентність мікроорганізмів, температурні режими і терміни зберігання, склад гелевого носія. Процеси іммобілізації та зберігання за низьких температур не змінювали адгезивну активність іммобілізованих мікроорганізмів.
Исследование посвящено разработке технологий длительного хранения иммобилизованных в ге- левых носителях пробиотиков при различных низких температурах. Цель исследования – изучить со- хранность и адгезивную активность микроорганизмов-пробиотиков после иммобилизации в альгинат- ном геле и хранения при различных низких температурах в течение 24 месяцев (срок наблюдения). Объекты и методы исследования. Пробиотические штаммы микроорганизмов Escherihcia coli M–17 (E. coli M–17), Lactobacillus acidophilus IMB B-2637 (L. acidophilus), Saccharomyces cerevisiae IMB Y-505 (S. cerevisiae) были иммобилизованны в 1%-ном альгинатном геле без добавок или с добавлением лак- тозы, сахарозы, обезжиренного молока и защитной сахарозо-молочно-лактозной среды. Образцы за- мораживали с неконтролируемыми скоростями охлаждения в холодильных камерах с температурами –20, –40, –75 °С. Во время замораживания до –196 °С образцы охлаждали до –40 °С со скоростью 1 град. / мин, а затем погружали в жидкий азот. Образцы хранили при указанных температурах в тече- ние 24 месяцев (срок наблюдения). В процессе хранения часть гранул отогревали на водяной бане и растворяли в 4% ЭДТА. Жизнеспособность определяли по способности микробных клеток образовы- вать колонии на агаризованных средах. Адгезивную активность определяли по способности микроор- ганизмов адгезировать к эритроцитам человека 0 (I) группы, Rh (+). Полученные результаты и обсуж- дение. После охлаждения до –20, –40, –75, –196 °С и последующего хранения при –196 °С иммобили- зованные микроорганизмы во всех видах геля не погибали. При –20, –40, –75 °С в большинстве обра- зцов гибель клеток начиналась между первым и 3-м месяцами хранения. Через 24 месяца было уста- новлено, что наиболее устойчивыми к хранению при этих температурах были бактерии L. acidophilus, а наиболее чувствительными – дрожжи S. cerevisiae. Показатели жизнеспособности всех микроорга- низмов, иммобилизованных в 1%-ном геле без добавок, были минимальными. Добавление в состав альгинатного геля дисахаридов лактозы, сахарозы, сахарозо-молочно-лактозной среды и молока по- вышало криопротективные свойства альгинатного геля. Наиболее высокую жизнеспособность иммо- билизованных микроорганизмов наблюдали в геле с добавлением сахарозо-молочно-лактозной сре- ды. С понижением температуры хранения от –20 до –75 °С количество жизнеспособных микробных клеток во всех образцах геля повышалась. Иммобилизация в гелевых носителях и хранение в тече- ние 24 месяцев не влияли на адгезивные свойства пробиотиков E. coli M–17, L. аcidophilus, S. cerevisiae. Изменения показателей жизнеспособности микробных клеток связаны с выраженностью повреждающих физико-химических факторов, сопровождающих процессы кристаллизации воды при температурах –20, –40, –75 °С. Анализируется защитное действие добавок в состав альгинатного ге- ля. Выводы. Во время длительного хранения при различных низких температурах на жизнеспособ- ность иммобилизованных в гелевых гранулах микроорганизмов влияют видовая криорезистентность микроорганизмов, температурные режимы и сроки хранения, состав гелевого носителя. Процессы иммобилизации и хранения при низких температурах не меняли адгезивную активность иммобилизо- ванных микроорганизмов.
The research was focused on the development of technologies for long-term storage of probiotics immobilized in gel carriers at various low temperatures. The aim of the research was to investigate the viability and adhesive activity of probiotic microorganisms after immobilization in an alginate gel and storage at various low temperatures for 24 months (observation period). Probiotic strains of the microorganisms Escherichia coli M–17 (E. coli M–17), Lactobacillus acidophilus IMB B-2637 (L. acidophilus), Saccharomyces cerevisiae IMB Y-505 (S. cerevisiae) were immobilized in 1% alginate gel either without additives or supplemented with lactose, sucrose, skimmed milk and protective SML medium. The samples were frozen at uncontrolled cooling rates in refrigerators with temperatures of –20, –40, –75 °C. When then frozen down to –196 °C, the samples were cooled to –40 °C at the rate of 1 deg / min, and then immersed in liquid nitrogen. The samples were stored at the indicated temperatures for 24 months (observation period). During storage, part of the granules was thawed in a water bath and dissolved in 4% EDTA solution. The viability of microorganisms was determined by the ability of microbial cells to form colonies on agar media. Adhesive activity was determined by the ability to adhere to human erythrocytes 0(I) group, Rh (+). When cooled down to –20, –40, –75, –196 °C and after subsequent storage at –196 °C, immobilized microorganisms in all varieties of gel did not die. In most samples cells died between 1 and 3 months of storage at –20, –40, –75 °C. After 24 months, it was found that the most resistant to storage at these temperatures were the bacteria L. acidophilus, and the most sensitive were the yeast S. cerevisiae. The viability of all microorganisms immobilized in 1% gel without additives was minimal. The addition of disaccharides of lactose, sucrose, SML medium and milk to the alginate gel increased the cryoprotective properties of the alginate gel. The highest viability of immobilized microorganisms was observed in the gel with SML medium. As the storage temperature decreased from –20 to –75 °C, the number of viable microbial cells in all gel samples increased. Immobilization in gel carriers and storage for 24 months did not affect the adhesive properties of probiotics E. coli M–17, L. acidophilus, S. cerevisiae. The changes in the viability of microbial cells are associated with the severity of damaging physicochemical factors that accompany the processes of water crystallization at temperatures of –20, –40, –75 °C. The protective effect of additives in the composition of the alginate gel is analyzed. The viability of microorganisms immobilized in gel granules during long-term storage at different low temperatures is influenced by the species cryoresistance of microorganisms, temperature regimens and storage duration, the composition of the gel carrier. The processes of immobilization and storage at low temperatures did not change the adhesive activity of immobilized microorganisms.
Keywords: пробіотики
іммобілізація
альгінатний гель
низькотемпературне зберігання
пробиотики
иммобилизация
альгинатный гель
низкотемпературное хранение
probiotics
immobilization
alginate gel
low-temperature storage
UDC: 57.086.13:602:579.61
ISSN: 2077-1096 (print)
2077-1126 (online)
10.31718/2077-1096.20.4.115
URI: http://elib.umsa.edu.ua/jspui/handle/umsa/15145
Appears in Collections:Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії, Том 20, вип. 4 (72)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Visekancev_Zhittezdatnist_ta_adgeziya.pdf1,47 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.