Вплив умов гіпотермічного і низькотемпературного зберігання на життєздатність іммобілізованого пробіотика bifidobacterium bifidum

Abstract

Актуальною проблемою медицини в наступний час є дисбіози, які виникають в зв’язку з дією на організм людини ряду негативних факторів, а також зниження імунного статусу. Пріоритетним напрямком сучасної біотехнології є створення іммобілізованих в гелевих носіях пробіотичних препаратів, що можуть використовуватися для корекції дисбіозів. Іммобілізація клітин пробіотиків в гранулах альгінатного гелю захищає їх від пошкоджуючої дії бар’єрних функцій шлунково-кишкового тракту. Мета дослідження – вивчення впливу гіпотермічного та низькотемпературного зберігання на життєздатність іммобілізованого в гранулах альгінатного гелю пробіотика Bifidobacterium bifidum. Бактеріальні клітини іммобілізували в гранулах немодифікованого гелю (1%-ний розчин альгінату натрію) та в гранулах модифікованого захисним сахарозо-молочно-лактозним середовищем гелю. Гранули з іммобілізованими бактеріальними клітинами розкладали в кріопробірки. Зразки зберігали при температурах 4, -12, -20, -80 та -196°С протягом 12 місяців (термін дослідження). Встановлено, що зберігання при температурах -80 та -196°С забезпечувало високу життєздатність пробіотика протягом всього терміну дослідження. В процесі зберігання при температурах 4 та -12°С загибель бактерій відзначали через 1-3 місяці в залежності від складу гелевого носія, а при температурі -20°С – через 6-9 місяців. Висновки: Встановлено, що на життєздатність клітин культури B. bifidum, іммобілізованих в гранулах альгінатного гелю, впливають як температурні режими зберігання, так і модифікація гелю введенням в його склад сахарозо-молочнолактозного середовища. При температурах -80, -196 °С іммобілізовані бактерії не гинуть протягом року (термін спостерігання). Під час зберігання при температурах 4, -12, -20 °С більш високі показники життєздатності і більші терміни збереженості клітин біфідобактерій спостерігали в зразках гранул альгінатного гелю, модифікованого сахарозо-молочно-лактозним середовищем. Показано, що в процесі зберігання за низьких температур клітин B.bifidum, іммобілізованих в немодифікованому і модифікованому доданням сахарозо-молочно-лактозного середовища альгінатному гелі, їх культуральні та морфологічні властивості не змінювалися.

Актуальной проблемой медицины в настоящее время являются дисбиозы, которые возникают в связи с воздействием на организм человека ряда негативных факторов, а также снижения иммунного статуса. Приоритетным направлением современной биотехнологии является создание иммобилизованных в гелевых носителях пробиотических препаратов, которые могут использоваться для коррекции дисбиозов. Иммобилизация клеток пробиотиков в гранулах альгинатного геля защищает их от повреждающего действия барьерных функций желудочно-кишечного тракта. Цель исследования ‒ изучение влияния гипотермического и низкотемпературного хранения на жизнеспособность иммобилизованного в гранулах альгинатного геля пробиотика Bifidobacterium bifidum. Бактериальные клетки иммобилизовали в гранулах немодифицированного геля (1% -ный раствор альгината натрия) и в гранулах модифицированного защитной сахарозо-молочно-лактозной средой геля. Гранулы с иммобилизованными бактериальными клетками раскладывали в криопробирки. Образцы хранили при температуре 4, -12, -20, -80 и -196°С в течение 12 месяцев (срок исследования). Установлено, что хранение при температурах -80 и -196°С обеспечивало высокую жизнеспособность пробиотика в течение всего срока исследования. В процессе хранения при температурах 4 и -12°С гибель бактерий отмечали через 1-3 месяца в зависимости от состава гелевого носителя, а при температуре -20°С ‒ через 6-9 месяцев. Выводы: Установлено, что на жизнеспособность клеток культуры B. bifidum, иммобилизованных в гранулах альгинатного геля, влияют как температурные режимы хранения, так и модификация геля введением в его состав сахарозо-молочно-лактазной среды. При температурах -80, -196°С иммобилизованные бактерии не погибают в течение года (срок наблюдения). Во время хранения при температурах 4, -12, -20°С более высокие показатели жизнеспособности и большие сроки сохранности клеток бифидобактерий наблюдали в образцах гранул альгинатного геля, модифицированного сахарозомолочно-лактозной средой. Показано, что в процессе хранения при низких температурах клеток B.bifidum, иммобилизованных в немодифицированном и модифицированном добавлением сахарозомолочно-лактозной среды альгинатном геле, их культуральные и морфологические свойства не изменялись.

Dysbiosis is among the challenges the healthcare is facing now. This condition results from to the combined impact of a number of negative factors on the human body, and immune status weakening. The priority of current biotechnology is the elaboration of probiotics immobilized in gel particles that can be used to correct dysbiosis. Immobilization of probiotic cells in alginate gel granules protects them from the damaging effects of barrier functions of the gastrointestinal tract. The aim of the study was to investigate the effect of ypothermic and low-temperature storage on the viability of the probiotic Bifidobacterium bifidum immobilized in granules of alginate gel. Bacterial cells were immobilized in granules of unmodified gel (1% sodium alginate solution) and in granules of modified sucrose-milk-lactose gel. Granules with immobilized bacterial cells were placed into cryotubes. The samples kept at temperatures of +4, -12, -20, -80 and -196 ° C for 12 months (study period). It was found that storage at temperatures -80 and -196°C provided high viability of the probiotic throughout the study. During storage at temperatures of +4 and -12 ° C, the death of bacteria was observed in 1 – 3 months, depending on the composition of the gel particles, and at a temperature of -20°C the death occurs in 6-9 months. Conclusions: It has been established that the viability of B. bifidum culture cells immobilized in alginate gel granules is influenced by both storage temperature modes and gel modification by the introduction of sucrose-milk-lactose medium. At temperature ragnes of -80 and -196°C, immobilized bacteria do not die during the year (observation period). When storing at the temperatures +4, -12, -20°C, higher viability rates and longer shelf life of bifidobacterial cells were observed in samples of alginate gel granules modified with sucrose-milk-lactose medium. The study has shown that being kept at the low temperature values, B. bifida cells immobilized in unmodified and modified with sucrose-milk-lactose medium do not change their cultural and morphological properties.