Propionibacterium freudenreichii subsp shermanii что это
Пропионовокислые бактерии
1. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ (ПОДРОБНЕЕ)
«Если бы пропионовокислые бактерии использовались только для получения витамина В12, их можно было бы уже отнести к наиполезнейшим микроорганизмам, но их применение шире…» (Воробьева Л. И., 1995 г.)
Пропионовокислые бактерии могут способствовать уменьшению факторов риска для развития рака, в частности, благодаря способности связывать и элиминировать из организма канцерогенные соединения, такие как микотоксины [4,5], особенно афлатоксин B1 10, цианотоксины, такие как микроцистин-LR [9], растительные лектины, такие как concanavilin A и jacalin [12,23], а также некоторые тяжелые металлы, такие как кадмий и свинец [9,13], которые также являются эндокринными разрушителями. Положительное действие здесь также достигается и за счет синтеза соединений с полезными физиологическими и антиканцерогенными свойствами через изомеризацию линолевой кислоты (трансформирование ее в конъюгированную форму).
Недавние исследования показали, что ПКБ могут также использоваться как эффективные пробиотики в профилактике рака кишечника через их способность синтезировать апоптоз-индуцирующие короткоцепочечные жирные кислоты [18]. Также отмечается, что молоко, ферментированное только молочными P. freudenreichii, способствовало апоптозу раковых клеток желудка человека (HGT-1) и усиливало цитотоксическое действие камптотецина, применяемого в химиотерапии данного вида рака [21]. Это же молоко положительно влияло на поросят при болезни воспаленного кишечника [22]. Следует отметить, что P. freudenreichii прилипает к клеткам пищеварительного эпителия и к слизи. Было показано, что ПКБ также ингибируют адгезию Helicobacter pylori (возбудителя рака желудка) к пищеварительным эпителиальным клеткам, а также вызванные ею повреждения.
Было однозначно показано, что классические молочные пропионовокислые бактерии выделяют в среду вещества с антимутагенной активностью, поэтому ПКБ могут стать источниками новых и ценных антимутагенов. Изучение антимутагенеза важно именно в отношении тех бактерий, которые используют при изготовлении пищи, кормов и кормовых добавок. Считается, что систематическое употребление пищевых антимутагенов и антиканцерогенов эффективно понижает риски развития генетических и онкозаболеваний, а защита от мутаций может быть полезной как в ранней, так и на поздней стадии развития рака.
Экспериментальные и клинические испытания препаратов на основе ПКБ показали иммуномодулирующую, антивирусную активность в медицинских исследованиях, что связывают с активацией моноцитмакрофаговой системы, индукцией синтеза интерферона и активацией киллерных клеток [1].
Стоит особо отметить бифидогенный эффект пропионовокислых бактерий, что является огромным преимуществом ПКБ в модуляциикишечной микробиоты [3,14-17]. Было показано, что ПКБ выводят из организма и генерируют определенные метаболиты, способствуя тем самым росту различных штаммов бифидобактерий (т.е. являются продуцентами ростовых бифидогенных стимуляторов).
Пропионовокислые бактерии являются эффективными в лечении непереносимости лактозы за счет повышения β-галактозидазной активности в кишечнике, т.е. синтеза фермента β-галактозидазы [3,19]. Также пропионовокислые бактерии выделяют из своих клеток такие экзоферменты, как пептидазы и липазы, которые важны для гидролиза белков и липидов, сохранившихся в кишечнике. Данная способность ПКБ, наряду с их позитивным влиянием на процессы кишечного всасывания в тонком кишечнике, очень полезна при профилактики и комплексном лечении гнилостной (белковой) или жировой диспепсии.
ПКБ способны к синтезу большинства аминокислот, значительного количества жирных кислот, экзополисахаридов, липидов и фосфолипидов, полифисфатов, конъюгированной линоленовой кислоты, ферментов, витамина К, а также витаминов группы В: тиамина, рибофлавина, ниацина, никотиновой, пантотеновой и фоливой кислот, пиридоксина и большого количества кобаламина (витамина В12). Последние исследования врачей и микробиологов подтвердили, что наиболее эффективно использование витаминов в коферментной (связанной с белком микробной клетки) легкоусвояемой форме [3,20]. Биосинтез витамина B12 происходит параллельно накоплению биомассы ПКБ. Пропионовые бактерии также могут синтезировать все аминокислоты за счет ассимиляции азота (NH4)2SO4
Краткая справка:
Propionibacterium freudenreichii – основной вид классических («молочных») пропионовокислых бактерий (ПКБ), которые широко используется в пищевой промышленности в качестве стартера при производстве сыров швейцарского типа, таких как Эмменталь и Маасдам. Эти бактерии необходимы для развития орехового и сладковатого вкуса, а продукция СО2 отвечает за внешний вид типичных сырных “дырочек” [1]. Примерно один миллиард живых клеток P. freudenreichii присутствует в одном грамме Эмменталя [2].
В дополнение к традиционному использованию ПКБ, исследования недавно сосредоточились на пользе для здоровья, связанной с P. freudenreichii [1]. Показано, что потребление этой бактерии модулирует микробиоту кишечника, что делает P. freudenreichii одновременно пробиотиком и пребиотиком [5].
Польза для здоровья бактерии P. freudenreichii
1) Благотворно изменяет микробиоту кишечника
2) Является противовоспалительной и может быть полезной при лечении ВЗК
4) Снимает Запор
4) Связывает Токсины
5) Борется с Раком
6) Предотвращает остеопороз
7) Противодействует ожирению и имеет антидиабетический эффект
P. freudenreichii снижает накопление жира, уменьшая ожирение независимо от того, является ли бактерия живой или убитой нагреванием, а также предотвращает повреждение печени и эффективно снижает уровень глюкозы в крови и инсулин крови натощак у мышей находившихся на высокожировой диете. В заключение, P. freudenreichii облегчает ожирение и метаболический синдром [21].
Противовоспалительные механизмы:
Безопасность
P. freudenreichii широко применяется в пищевой промышленности и считается безопасной.
Propionibacterium freudenreichii
Propionibacterium freudenreichii — вид грамположительных факультативно анаэробных неподвижных бактерий. Propionibacterium freudenreichii — мелкие, неподвижные, неспорообразующие, полиморфные палочки размером 0,5–0,8 на 1–5 мкм. Клетки могут быть кокковидными, удлиненными, раздвоенными или разветвленными (встречаются булавовидные формы); располагаются одиночно, парами, в виде букв V или Y. Максимальный рост наблюдается при температуре 30–37 С и нейтральной кислотности (рН около 7,0).
Оба подвида: Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii и Propionibacterium freudenreichii ssp. freudenreichii используются в пищевой промышленности.
Propionibacterium freudenreichii в приготовлении швейцарского сыра
В производстве сыра Эмменталь используются три вида бактерий — стрептококки Streptococcus salivarius subspecies thermophilus, лактобактерии Lactobacillus helveticus или Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus и пропионибактерии Propionibacterium freudenreichii подвид shermanii. Молочнокислые бактерии (лактобактерии и стрептококки) сбраживают лактозу и другие углеводы молока в молочную кислоту. Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii потребляет выделяемую другими бактериями молочную кислоту и продуцирует уксусную и пропионовую кислоты и углекислый газ. Последний формируется в пузырьки, в результате чего и получаются характерные в швейцарских сортах «дырки». Уксусная и пропионовая кислоты дают швейцарскому сыру его ореховый и сладкий вкус.
Propionibacterium freudenreichii в процессе метаболизма белков (лейцина) продуцируют изовалериановую кислоту.
Безопасность Propionibacterium freudenreichii признаётся Европейским комитетом (European Food Safety Authority, EFSA): статус QPS (Qualified presumtion of Safety). FDA США также включило эту бактерию в список GRAS (Generally Recognized AS Safe) под номером: 21 CFR133.195.
Пробиотические штаммы Propionibacterium freudenreichii
Всемирная гастроэнтерологическая организация отмечает, что имеются доказательства, что пробиотик, включающий штаммы Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii, Lactobacillus rhamnosus GG, Lactobacillus rhamnosus LC705 и Bifidobacterium breve Bb99 уменьшает некоторые симптомы при синдроме раздраженного кишечника (WGO. Пробиотики и пребиотики).
Штамм КМ-186 Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii входит в состав отечественных БАДов «Йодпропионикс» и «Селенпропионикс».
Propionibacterium freudenreichii в систематике бактерий
По современной классификации вид Propionibacterium freudenreichii относится к роду пропионовокислых бактерий (Propionibacterium), который входит в семейство Propionibacteriaceae, порядок Propionibacteriales, класс Actinobacteria, тип Actinobacteria, Terrabacteria group, царство Бактерии.
Краткая справка:
Propionibacterium freudenreichii – основной вид классических («молочных») пропионовокислых бактерий (ПКБ), которые широко используется в пищевой промышленности в качестве стартера при производстве сыров швейцарского типа, таких как Эмменталь и Маасдам. Эти бактерии необходимы для развития орехового и сладковатого вкуса, а продукция СО2 отвечает за внешний вид типичных сырных “дырочек” [1]. Примерно один миллиард живых клеток P. freudenreichii присутствует в одном грамме Эмменталя [2].
В дополнение к традиционному использованию ПКБ, исследования недавно сосредоточились на пользе для здоровья, связанной с P. freudenreichii [1]. Показано, что потребление этой бактерии модулирует микробиоту кишечника, что делает P. freudenreichii одновременно пробиотиком и пребиотиком [5].
Польза для здоровья бактерии P. freudenreichii
1) Благотворно изменяет микробиоту кишечника
2) Является противовоспалительной и может быть полезной при лечении ВЗК
4) Снимает Запор
4) Связывает Токсины
5) Борется с Раком
6) Предотвращает остеопороз
7) Противодействует ожирению и имеет антидиабетический эффект
P. freudenreichii снижает накопление жира, уменьшая ожирение независимо от того, является ли бактерия живой или убитой нагреванием, а также предотвращает повреждение печени и эффективно снижает уровень глюкозы в крови и инсулин крови натощак у мышей находившихся на высокожировой диете. В заключение, P. freudenreichii облегчает ожирение и метаболический синдром [21].
Противовоспалительные механизмы:
Безопасность
P. freudenreichii широко применяется в пищевой промышленности и считается безопасной.
О закваске «Пропионикс»
ЗАКВАСКА ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ «ПРОПИОНИКС»
Использование закваски чистых культур Propionibacterium Shermanii при ферментации молока
Бактериальная закваска «Пропионикс» содержит чистые культуры Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii – КМ 186 (бактерии находятся в живой активной форме) и получается путем культивирования пропионовокислых бактерий на творожной сыворотке с добавлением ростовых компонентов.
Известно, что пропионовокислые бактерии (ПКБ) используют при изготовлении кисломолочных продуктов, но только в сочетании с другими молочнокислыми бактериями. Сложность изготовления таких продуктов связана с тем, что пропионовокислые бактерии обладают слабой энергией кислотообразования и не ферментируют молоко.
В результате проведенных исследований был разработан эффективный биотехнологический способ активизации пропионовокислых бактерий в молоке, благодаря чему появились новые концентрированные закваски ПКБ с высокой биохимической активностью, т.е. активно ферментирующие молоко и пищевые среды без стимуляторов роста. Именно поэтому, представленная закваска «Пропионикс» (аналог одноименной промышленной закваски прямого внесения), является в своем роде инновационной (!) монокультурной закваской пропионовокислых бактерий для домашнего использования. Преимущества, связанные со сквашиванием молочного сырья, заключаются в высокой степени витаминизации получаемых продуктов и максимальном насыщении их полезными метаболитами ПКБ.
Пробиотические свойства
Пропионовая кислота в гепатоцитах участвует в глюконеогенезе, а также является регулятором метаболических процессов и липидного обмена в печени. Пропионовая кислота (пропионат) защищает костную систему от остеопороза, защищает от нейродегенеративных заболеваний, а также, по результатам исследования, воздействуя на митохондрии, индуцирует апоптоз клеток колоректальной карциномы (прим.: в др. исследовании молоко, ферментированное P. freudenreichii индуцировало апоптоз клеток опухоли желудка человека HGT-1). Подробнее о пропионовой кислоте (пропионатах) см. по кнопке-ссылке:
Антибиотики и «Пропионикс»
Отдельно стоит отметить природную устойчивость пропионовокислых бактерий к антибиотикам. Данные пробиотические микроорганизмы устойчивы к таким антибиотикам, как пенициллин, хлортетра-циклин, хлормицетин, стрептомицин, эритромицин, грамицидин С и полимиксин (полимиксин, например, особенно активен в отношении синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa), поэтому возможно совместное применение указанных антибиотиков и пропионовых бактерий при лечении ряда заболеваний как людей, так и животных.
В первую очередь пропионовокислые бактерии известны как активные продуценты витаминов группы В, особенно В12. В настоящее время витамин B12 производится только путем ферментации. Роль витамина В12 в организме человека чрезвычайно важна. Он контролирует синтез ДНК (следовательно, деление клеток), созревание эритроцитов, увеличивает уровень Т-супрессоров, что способствует ограничению аутоиммунных процессов. Витамин B12 воздействует на обмен белков, принимает участие в регуляции оптимального содержания животного метионина, валина, треонина, лейцина, изолейцина. Дефицит В12 опасен развитием физических, неврологических и психических расстройств.
Пропионовокислые бактерии синтезируют значительные количества жирных кислот, липидов и фосфолипидов, состав которых является таксономическим признаком. Липиды пропионовокислых бактерий, по-видимому, не только входят в структурные элементы клеток, но играют еще роль защитных компонентов против действия некоторых антибиотиков.
Было показано, что классические пропионовокислые бактерии выделяют в среду вещества с антимутагенной активностью. Поэтому пропионовокислые бактерии могут стать источниками новых и ценных антимутагенов. Антимутагены повышают активность ферментативных систем, участвующих в детоксикации поступающих в клетку веществ, влияют на окислительно-восстановительный потенциал организма. Все эти процессы приводят к снижению мутаций.
Пропионовокислые бактерии служат довольно хорошим источником антиоксидантных ферментов : супероксиддисмутазы (СОД), каталазы и пероксидазы (например, бифидобактерии не продуцируют каталазу). Антиоксидантная ферментная система ПКБ играет огромную роль в защите клеток нашего организма от постоянных и многочисленных атак свободными радикалами кислорода, повреждающих в т.ч. молекулы ДНК.
Особо следует отметить холестеринметаболизирующую активность пропионовокислых бактерий, которая имеет более высокую степень в сравнении с бифидобактериями. В данном случае использование закваски «Пропионикс», в свете роста ССЗ, позволяет получить особенно востребованные лечебно-профилактические продукты. Установлено, что ПКБ проявляя протеолитическую и липолитическую активность, способны модифицировать синтез регуляторных соединений и деградировать холестерин в процессе культивирования, что открывают широкие перспективы для создания продуктов функционального питания для профилактики и лечения атеросклероза.
Следует особо отметить также бифидогенные свойства пропионовокислых бактерий, т.к. бифидобактерии являются одним из главных и доминирующих представителей кишечного микробиома. Имеются указания, что оральное назначение пропионибактерий в количестве 10 10 КОЕ на протяжении двух недель сопровождалось заметным увеличением содержания в толстой кишке как пропионибактерий, так и бифидобактерий.
Примечание: Закваска «Пропионикс» (домашняя) отличается по составу от «Селенпропионикса» и «Йодпропионикса» отсутствием микроэлементов Se и I, однако ферментируют молоко все биоконцентраты одинаково. Правда микроэлементы могут привностить свои коррективы. Например, Селен содержится в «Селенпропиониксе» изначально, поэтому образование экзополисахаридов в процессе сквашивания происходит на ранней стадии, что позволяет получить чуть более гладкую и густую консистенцию, а сам селен становится биодоступным за счет органической формы. Что касается йода, пероксидаза, синтезируемая пропионовокислыми бактериями, катализирует реакцию присоединения йода, что способствует образованию прочных йодсодержащих органических соединений, которые хорошо усваиваются организмом, и содержащийся в их составе йод участвует в образовании тиреоидных гормонов. И йод и селен, за счет ферментативного йодирования и селенирования аминокислот, присутствуют в кисломолочных биопродуктах в т.н. нетоксичной биодоступной (органической) форме. См.: Общая инструкция по приготовлению кисломолочных биопродуктов на биоконцентратах PROPIONIX
Кисломолочный пробиотиический напиток «Целебный» производится на закваске пропионовокислых бактерий «Пропионикс» (штамм Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii – КМ 186). Кисломолочный продукт «Целебный» рекомендован к употреблению для всех категорий населения, особенно детям, подросткам, людям со сниженным иммунитетом, с высоким риском развития раковых опухолей. Биопродукт поддержит иммунитет во время тяжёлых заболеваний, после приёма антибиотиков или химиотерапии, в период эпидемий. Два стакана «Целебного» в день легко побеждают хроническую усталость и предотвращают развитие кишечных инфекций.
ПРИЕМ ЗАКВАСКИ В ВИДЕ КОНЦЕНТРАТА
Пробиотики с пропионовокислыми бактериями
Краткие сведения о молочных пропионовокислых бактериях P. freudenreichii
Propionibacterium freudenreichii (подробнее)
«Если бы пропионовокислые бактерии использовались только для получения витамина В12, их можно было бы уже отнести к наиполезнейшим микроорганизмам, но их применение шире…» (Воробьева Л. И., 1995 г.)
Пропионовокислые бактерии могут способствовать уменьшению факторов риска для развития рака, в частности, благодаря способности связывать и элиминировать из организма канцерогенные соединения, такие как микотоксины [4,5], особенно афлатоксин B1 9, цианотоксины, такие как микроцистин-LR [9], растительные лектины, такие как concanavilin A и jacalin [12,23], а также некоторые тяжелые металлы, такие как кадмий и свинец [9,13], которые также являются эндокринными разрушителями. Положительное действие здесь также достигается и за счет синтеза соединений с полезными физиологическими и антиканцерогенными свойствами через изомеризацию линолевой кислоты (трансформирование ее в конъюгированную форму).
Недавние исследования показали, что ПКБ могут также использоваться как эффективные пробиотики в профилактике рака кишечника через их способность синтезировать апоптоз-индуцирующие короткоцепочечные жирные кислоты [18]. Также отмечается, что молоко, ферментированное только молочными P. freudenreichii, способствовало апоптозу раковых клеток желудка человека (HGT-1) и усиливало цитотоксическое действие камптотецина, применяемого в химиотерапии данного вида рака [21]. Это же молоко положительно влияло на поросят при болезни воспаленного кишечника [22]. Следует отметить, что P. freudenreichii прилипает к клеткам пищеварительного эпителия и к слизи. Было показано, что ПКБ также ингибируют адгезию Helicobacter pylori (возбудителя рака желудка) к пищеварительным эпителиальным клеткам, а также вызванные ею повреждения.
Было однозначно показано, что классические молочные пропионовокислые бактерии выделяют в среду вещества с антимутагенной активностью, поэтому ПКБ могут стать источниками новых и ценных антимутагенов. Изучение антимутагенеза важно именно в отношении тех бактерий, которые используют при изготовлении пищи, кормов и кормовых добавок. Считается, что систематическое употребление пищевых антимутагенов и антиканцерогенов эффективно понижает риски развития генетических и онкозаболеваний, а защита от мутаций может быть полезной как в ранней, так и на поздней стадии развития рака.
Экспериментальные и клинические испытания препаратов на основе ПКБ показали иммуномодулирующую, антивирусную активность в медицинских исследованиях, что связывают с активацией моноцитмакрофаговой системы, индукцией синтеза интерферона и активацией киллерных клеток [1].
Стоит особо отметить бифидогенный эффект пропионовокислых бактерий, что является огромным преимуществом ПКБ в модуляциикишечной микробиоты [3,14-17]. Было показано, что ПКБ выводят из организма и генерируют определенные метаболиты, способствуя тем самым росту различных штаммов бифидобактерий (т.е. являются продуцентами ростовых бифидогенных стимуляторов).
Пропионовокислые бактерии являются эффективными в лечении непереносимости лактозы за счет повышения β-галактозидазной активности в кишечнике, т.е. синтеза фермента β-галактозидазы [3,19]. Также пропионовокислые бактерии выделяют из своих клеток такие экзоферменты, как пептидазы и липазы, которые важны для гидролиза белков и липидов, сохранившихся в кишечнике. Данная способность ПКБ, наряду с их позитивным влиянием на процессы кишечного всасывания в тонком кишечнике, очень полезна при профилактики и комплексном лечении гнилостной (белковой) или жировой диспепсии.
ПКБ способны к синтезу большинства аминокислот, значительного количества жирных кислот, экзополисахаридов, липидов и фосфолипидов, полифисфатов, конъюгированной линоленовой кислоты, ферментов, витамина К, а также витаминов группы В: тиамина, рибофлавина, ниацина, никотиновой, пантотеновой и фоливой кислот, пиридоксина и большого количества кобаламина (витамина В12). Последние исследования врачей и микробиологов подтвердили, что наиболее эффективно использование витаминов в коферментной (связанной с белком микробной клетки) легкоусвояемой форме [3,20]. Биосинтез витамина B12 происходит параллельно накоплению биомассы ПКБ. Пропионовые бактерии также могут синтезировать все аминокислоты за счет ассимиляции азота (NH4)2SO4