Какие бактерии используют для получения молочнокислых продуктов

О полезных свойствах кисломолочных продуктов люди знали еще с давних времен, но чем обусловлен сам процесс брожения, было открыто намного позже. Научное обоснование впервые было сделано русским микробиологом И.И. Мечниковым. Именно им были открыты и изучены молочнокислые бактерии во многих продуктах.

Разновидности молочнокислых микроорганизмов

В зависимости от того, какие продукты получают при сбраживании, молочнокислые бактерии делят на два вида:

гомоферментативные;
гетероферментативные.

Продуктом жизнедеятельности гомоферментативных бактерий при сбраживании углеводов является молочная кислота. В малых пропорциях выходит янтарная кислота, этиловый спирт, фумаровая кислота, диоксид углерода, летучие кислоты.

Продуктами жизнедеятельности гетероферментативных бактерий являются:

молочная кислота;
уксусная кислота;
углекислый газ;
этиловый спирт и прочие.

Кто живет в кисломолочной среде

В последние годы современные технологии позволили внедрять молочнокислые бактерии в продукты питания, создавая новую продукцию. В зависимости от вида микроорганизмов, используемых при заквасках, выходят разные виды молочнокислых изделий.

Лактобактерии

Этот вид бактерий является самым разнообразным. Они являются нашими естественными обитателями и заселяются в кишечник человека с первых дней рождения вместе с материнским молоком. Лактобактерии вырабатывают лактазу – фермент, расщепляющий молочные углеводы, при этом образовывается молочная кислота, подавляющая жизнедеятельность болезнетворных бактерий.

Lactococcus lactis

Ацидофильная палочка

Lactobacillus acidophilus известна не только в пищевой промышленности, но и в медицине. Ее применяют в лечении многих кишечных заболеваний не только у взрослых, но и у младенцев. Эта палочка является самым сильным кислотообразователем, попадая в кишечник, она прекрасно приживается и вырабатывает естественные антибиотики, создавая тем самым невозможную для жизни патогенных бактерий среду. Благодаря ее высокой жизнестойкости и способности оберегать микрофлору кишечника ее применяют при химиотерапии и приеме антибиотиков.

Болгарская палочка

Lactobacillus bulgaricus по-другому называют болгарским йогуртом. Впервые была выявлена И. И. Мечниковым, который ввел ее в свой постоянный рацион. В процессе жизнедеятельности болгарская палочка подавляет болезнетворные бактерии, что связано с ее способностью вырабатывать молочную кислоту при сбраживании углеводов и лактозы. Этот вид бактерий имеет еще и такие достоинства:

выработка витаминов и биологически активных веществ, микроэлементов, аминокислот, полисахаридов;
улучшение качества йогурта.

Продукты, в которых содержится болгарская палочка, способствуют стабилизации микрофлоры, нормализуют работу желудка и кишечника, обладают слабительным действием, улучшают работу поджелудочной железы, повышают иммунную систему.

Lactobacillus casei

Этот вид бактерий встречается в ротовой полости, кишечнике и влагалище. Данную лактобактерию активно используют в производстве питьевых йогуртов с целью повышения сопротивляемости организма. Lactobacillus casei в борьбе за среду существования вытесняет Helicobacter pylori, которая является возбудителем гастритов, язв и других заболеваний желудка.

Термофильный стрептококк

Streptococcus thermophilus широко применяется в пищевой промышленности для изготовления молочнокислых изделий и сыров, к примеру, моцареллы. Данный микроорганизм обладает способностью в короткие сроки повышать кислотность молока, что является одним из условий при приготовлении многих видов изделий. Полисахариды, синтезируемые этим микроорганизмом, дают равномерную плотную массу с высокими вкусовыми качествами и приятным запахом. Результат работы бактерий – это связывающая способность, замедляющая процесс расслаивания. Это позволяет в производстве обходиться без каких-либо специальных загустителей и стабилизаторов. Эти бактерии очень чувствительны к антибиотикам, и часто это свойство применяют для определения порчи молока, то есть не добавлен ли в него пенициллин.

Бифидобактерии

Bifidobacterium ─ жители кишечника человека. В кишечнике младенца их находится до 80%. Эти полезные бактерии вырастить самостоятельно сложно. Их выращивают в специальных лабораториях. На упаковках продуктов, в составе которых есть бифидобактерии, всегда стоит приставка «био».

Уксуснокислые бактерии

Acetobacter aceti являются обязательными составляющими среды обитания кефирных грибков, которые производят никотиновую кислоту, витамин В12 и рибофлавин, которые, как и углеводы, необходимы человеку.

Значение употребления молочнокислых продуктов

В свежем молоке, помимо углеводов и жиров, содержится лактоза, которую переносит не каждый организм, а в молочнокислых продуктах содержится молочная кислота. Она выполняет в организме такие функции:

активизирует выработку желудочного сока;
улучшает метаболизм;
усиливает сокращения кишечника.

В ходе сквашивания молочный белок казеин расщепляется на аминокислоты и пептиды, скорость усвоения которых выше в 2-3 раза. Лактобактерии производят лактозу, помогающую усваивать молочные углеводы. Молочнокислые продукты идеально подходят детям и пожилым людям, чья способность усваивать лактозу и молочный белок ниже, чем у взрослого человека. Жизнедеятельность бактерий в организме способствует выработке витаминов В1, В2, С и антибиотиков. Живые антибиотики, вырабатываемые организмом, не только подавляют жизнедеятельность болезнетворных микробов, но и убивают их. В процессе роста детям необходим кальций и белок, которые в кисломолочных продуктах находятся в идеальной пропорции. Главная полезная особенность кисломолочных продуктов ─ это регулировка микрофлоры кишечника. В организме человека живых бактерий до 100 триллионов, но не все они полезные. Есть бактерии, чья жизнедеятельность помогает человеку переварить пищу, они разрушают токсины, способствуют выработке витаминов. Это полезные. А есть вредные, вызывающие инфекции и выделяющие токсины. Если баланс этих бактерий в норме, то пищеварительная система работает как часы, в противном случае наблюдается дисбактериоз и снижается иммунитет.

Разнообразие продуктов из молока

Существует широкий спектр молочнокислых бактерий, которые играют большую роль в профилактике многих болезней и в здоровом питании.

При изготовлении молочнокислых продуктов на заводах применяют в качестве основы пастеризованное молоко и для каждой продукции свои живые культуры. Пастеризация приводит к уничтожению тех микроорганизмов, которые могут привести к порче продукта или инфицированию.

Простокваша

Добавляя в пастеризованное молоко кисломолочные стрептококки: болгарскую палочку или ацидофильную палочку, получают один из наипростейших по способу приготовления продукт ─ простоквашу. Существует множество вариантов этого продукта в зависимости от вида живых организмов и от способов обработки молока.

Ряженка

Разновидностью простокваши является ряженка. Делают ее из пастеризованного или стерилизованного топленого молока с добавлением сливок. При топлении белки взаимодействуют с молочными углеводами, образуя при этом меланоидины. Это они придают продукту его особый вкус и цвет. Для закваски необходимы такие же бактерии, как и для простокваши.

Йогурт

Для изготовления йогурта необходима специальная закваска, состоящая из бактерий болгарской палочки и термофильных стрептококков. Очень важны правильные пропорции этих микроорганизмов, иначе будет наблюдаться такая порча продукта:

повышенная зернистость;
отделение сыворотки;
кислый вкус.

В йогурт добавляют какие-либо фруктовые добавки, загустители, углеводы. Для более длительного хранения йогурт может подвергаться термизации. Такой йогурт может храниться до 30 дней, вкус его не меняется, но полезных бактерий в нем нет. Поэтому лучше употреблять «биойогурт», который не подвергается такой обработке и имеет срок реализации две недели.

Кефир

При смешанном молочнокислом и спиртовом брожении получается кефир, обладающий многими лечебными свойствами. В нем есть много полезных бактерий: палочек, стрептококков, а также грибков, дрожжей. В нем содержится не только молочная кислота, углеводы, но и спирт в небольшом количестве. Учеными доказано, что кефир способствует активизации иммунной системы и подавляет жизнедеятельность раковых клеток. Он имеет хороший терапевтический эффект при расстройствах нервной системы, сна, хронической усталости и необходим при инфекционных заболеваниях. Он незаменим при заболеваниях желудка и кишечника.

Сметана

Сметана является исконно русским продуктом, изготовляемый путем сбраживания сливок. Благодаря жизнедеятельности бактерий, разлагающих белки, она лучше усваивается организмом и при этом имеет высокий процент питательности. Ее используют не только в качестве заправок для блюд, а и в терапевтических целях для людей с плохим аппетитом и слабой усвояемостью желудка.

Творог

Этот вид продукта получают из кислого молока путем выдавливания из него сыворотки, оставляя белковую массу и немного углеводов, поэтому он насыщен белками и обладает высокими питательными свойствами. Белки расщепляются бактериями до таких полезных аминокислот:

Лизин. Без него невозможна стабильная работа печени.
Метионин. Благоприятствует выведению холестерина и блокирует развитие атеросклероза.
Холин. Он нужен для нормального функционирования нервной системы.

Ацидофильное молоко

Этот продукт изготовляют из пастеризованного молока, насыщая его ацидофильными бактериями. Применяют его в лечебных целях при отравлениях и заболеваниях кишечника, а также для кормления грудничков. По консистенции оно напоминает сметану.

Бактерии-вредители продуктов питания

Бактерий, приносящих пользу и так необходимых человеку для существования, много, но не меньшее количество и вредителей, вызывающих порчу продуктов. Многие продукты, в которых живут такие бактерии, становятся опасными для здоровья и источником таких страшных заболеваний, как:

сальмонеллез;
холера;
токсикоинфекция;
дизентерия;
ботулизм;
брюшной тиф.

Под воздействием маслянокислых бактерий происходит порча сыров и молочных продуктов. Появляется горький привкус и неприятный запах. Маслянокислые микробы приводят к порче масла сливочного, семян подсолнечника, сои, зерна и делают их непригодными для питания.

Уксусные бактерии (уксуснокислые) своей деятельностью вызывают прокисание винной продукции.

Микрококки выделяют ферменты, которые расщепляют белки, тем самым вызывая гниение продуктов, и отсюда резкий неприятный запах.

Сальмонелла, чаще всего проникая через поры яичной скорлупы, приводит к порче яиц и серьезному заболеванию сальмонеллезу.

Палочки перфрингенс и ботулиновые без доступа кислорода (чаще это консервы) начинают размножаться и выделяют ядовитые токсины, что при несвоевременной госпитализации зачастую заканчивается летальным исходом для человека.

Молочнокислые бактерии часто поражают муку. Бациллы приводят к порче уже готового хлеба, расщепляя хлебный крахмал, углеводы и делая хлебный мякиш липким, тягучим и с неприятным запахом.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Источник

Молочнокислые бактерии — группа микроаэрофильных грамположительных микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов[1]. Молочнокислое брожение стало известно людям на заре развития цивилизации. С тех пор им пользуются в домашних условиях и в пищевой промышленности для переработки и сохранения еды и напитков. Традиционно к молочнокислым бактериям относят неподвижных, неспорообразующих кокковидных или палочковидных представителей отряда Lactobacillales (например, Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus). В эту группу входят бактерии, которые используются в ферментации молочных продуктов, овощей. Молочнокислые бактерии играют важную роль в приготовлении теста, какао[источник не указан 20 дней] и силоса. Несмотря на близкое родство, патогенные представители отряда Lactobacillales (например, пневмококки Streptococcus pneumoniae) обычно исключаются из группы молочнокислых бактерий.

С другой стороны, дальние родственники Lactobacillales из класса актинобактерий — бифидобактерии часто рассматриваются в одной группе с молочнокислыми бактериями. Некоторых представителей аэробных спорообразующих родов Bacillus (например, Bacillus coagulans) и Sporolactobacillus (например, Sporolactobacillus inulinus) иногда включают в группу молочнокислых бактерий из-за сходства в метаболизме углеводов и их роли в пищевой промышленности[2].

В природе молочнокислые бактерии встречаются на поверхности растений (например, на листьях, фруктах, овощах, зёрнах), в молоке, наружных и внутренних эпителиальных покровах человека, животных, птиц, рыб. Таким образом, помимо своей роли в производстве пищи и кормов, молочнокислые бактерии играют важную роль в живой природе, сельском хозяйстве и нормальной жизнедеятельности человека.

Виды[править | править код]

Одним из наиболее распространенных видов молочнокислых бактерий является такой вид бактерий как Lactococcus lactis. Это неподвижные кокки, не образующие спор, хорошо окрашиваются анилиновыми красителями и по Граму, в молодом виде имеют форму стрептококка. На мясо-пептонном агаре дают точечные круглые колонии, в толще агара — чечевицеобразные. L. lactis разлагает сахар без образования газов на две молекулы молочной кислоты. Наиболее благоприятная для развития температура составляет +30…+35 °C.

Молочнокислый лактококк постоянно встречается в самопроизвольно скисшем молоке. Под воздействием этой бактерии молоко обычно свертывается в течение первых 24 часов. Когда содержание молочной кислоты достигнет 6—7 г на литр, сбраживание сахара прекращается, так как более высокая кислотность губительно воздействует на молочнокислый лактококк.

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus — болгарская палочка. Бактерия названа так, потому что в своё время была выделена из болгарского кислого молока «йогурта». Неспорооробразующая неподвижная бактерия, достигающая 20 мкм в длину и часто соединяющаяся в короткие цепочки.

Является термофильной, и лучше всего растет при температуре от 42 °C. Молоко свертывает быстро, причем содержание молочной кислоты в нём доходит до 32 г/л, что в пять раз больше, чем при заражении молочнокислым стрептококком.

См. также[править | править код]

Лактобациллы

Примечания[править | править код]

↑ Salminen, S.; von Wright, A; and Ouwehand, AC (eds.). Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects (англ.). — 3rd ed.. — New York: Marcel Dekker (англ.)русск., 2004.
↑ Holzapfel, WH; Wood, BJB (eds.). The genera of lactic acid bacteria (неопр.). — 1st ed.. — London Blackie Academic & Professional, 1998.

Источник

Наш кишечник населен множеством микроорганизмов, которые принимают активное участие в пищеварении, формировании иммунитета и влияют на наше… настроение. Все эти микроорганизмы называют микробиотой кишечника.

Их 100 триллионов — в 10 раз больше, чем клеток в нашем теле. Они содержат в себе огромный геном, который обеспечивает хранение огромного количества информации. Видовое разнообразие от 300 до 700 видов у каждого человека. И вес всего около 2 кг.

Микробиота не только дополняет нас, но каждый из видов бактерий связан с другими. Продукт жизнедеятельности одних бактерий является пищей для других. Разнообразие микробиоты определяет то, сколько энергии мы можем получить из еды. Справедливо утверждение, что люди с лишним весом чаще всего едят больше людей с нормальным весом. Также справедливо утверждение, что микробиота полных людей чаще всего имеет серьезные видовые бреши. То есть менее разнообразна, чем микробиота людей с нормальным весом.

Еще уникальной особенностью нашего кишечника является то, что 90% нейронных связей между ЖКТ и мозгом обеспечивают сбор данных о состоянии ЖКТ. И только 10% обеспечивают управление. То есть наш мозг получает огромное кол-во данных о том, что происходит в кишечнике. Оно и понятно — площадь внутренней поверхности кишечника как игровая площадка для волейбола или тенниса. Большой орган, за состоянием которого нужно внимательно наблюдать. Отсюда и рождается предположение о том, что полнота населения кишечника в том числе влияет на наше настроение.

Последние годы проводится много исследований на тему того, есть ли микробиота ожирения. Такой уникальный состав микроорганизмов, который приводит к набору лишнего веса. И те исследования, которые мы нашли говорят, что действительно микробиота ожирения существует. Только не надо сейчас спешить переложить ответственность за свои лишние килограммы на чудесную особенность вашей микробиоты. Ведь результат вашего текущего состояния есть следствие ваших действий. Или бездействия.

Хорошая новость, что микробиоту можно восстановить. И если не делать пересадку, то этот процесс медленный. Зато без негативных последствий. Еще одна хорошая новость в том, что изменение состава микробиоты, повышение ее разнообразия улучшает сопротивляемость организма вредным микроорганизмам, повышает эффективность переработки пищи в энергию и приводит к снижению веса.

Самый простой способ восстановления, который лежит на поверхности — пить препараты, которые содержат пробиотики и употреблять в пищу кисломолочные продукты. Но есть сомнение, что полезные бактерии доживут до кишечника. Ведь в желудке очень высокая кислотность и бактерии там должны погибать. Так что мы поискали исследования на этот счет и вот что узнали.

Кто живет в кисломолочной среде

Лактобактерии

Ацидофильная палочка

Болгарская палочка

выработка витаминов и биологически активных веществ, микроэлементов, аминокислот, полисахаридов;
улучшение качества йогурта.

Lactobacillus casei

Термофильный стрептококк

Бифидобактерии

Уксуснокислые бактерии

Могут ли эти бактерии выжить в кислотной среде желудка?

Вся поглощенная нами еда по пищеводу попадает в желудок. В нем она растворяется под действием желудочного сока, состоящего из энзимов и кислоты, до состояния мелких частиц.

У здорового человека кислотность желудка равна 2 pH. Это высокий уровень кислотности. Достаточный для того, чтобы растворить кусок металла или дерева.

Кажется, что при такой кислотности бактериям не выжить. Но даже при кислотности равной 2, бактерии могут жить некоторое время. А еще при попадании еды и жидкости в желудок полученный раствор становиться менее кислотным. Кислотность желудка в первый час после приема еды равна 5-6. При такой кислотности бактерии могут жить существенно дольше, для некоторых эта среда вообще является естественной.

Ну и в-третьих, хорошо пережеванная еда, близкая по своей температуре к температуре тела, покидает желудок уже через пол часа. По крайней мере, половина еды.

Исследования показывают, что пробиотики все же выживают

Довольно много исследований показали, что пробиотические бактерии могут преодолевать кислотную среду желудка. Вот некоторые из них с небольшим описанием.

Исследование лактобактерии Lactobacillus GG (L.GG)

Исследование 76 человек, употреблявших ферментированный напиток, содержащий бактерии L.GG, показало:

в каловых массах всех 76 человек присутствовали бактерии L.GG;
на 4ый день после окончания приема напитка L.GG осталась в каловых массах 87% испытуемых, на 7ой день — у 33%.

Исследование лактобактерии Lactobacillus rhamnosus DR20

Проводился мониторинг каловых масс 10 человек, ежедневно в течение 6 месяцев употреблявших молочный продукт с содержанием лактобактерий Lactobacillus rhamnosus DR20. Эти лактобактерии были обнаружены в кале всех 10 человек на протяжении всего тестового периода.

Исследование молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus

Было проведено исследование 4 разновидностей молочнокислых бактерий: 2 штамма Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Способность бактерий выживать в желудочном соке и приживаться в кишечнике изменялась от их вида. Например, L. acidophilus показала себя как самая жизнестойкая, тогда как S. thermophilus, наоборот, как мало способная к выживанию. Однако, при добавлении к употребляемым бактериям молока их способность выжить в желудочном соке и закрепиться в кишечнике намного возросла. Молоко выступило как буфер между бактериями и кислотной средой желудка, разбавляя его кислотность.

И напоследок отличный опыт, который наглядно показывает выживаемость йогуртовых бактерий

При наблюдении натурального йогурта в микроскоп при увеличении в 1600 раз можно увидеть 2-3 различных вида бактерий. Все выглядят довольно живыми. Далее йогурт смешивают с кислотным раствором с pH 2.5, что соответствует кислотности желудка. Через 40 минут проверяют эту смесь под микроскопом. Картина выглядит как и раньше, все “червячки” и “точечки” активно двигаются. Через 1 час 30 минут картина следующая: похоже, что “червячки” (Streptococcus thermophilus) погибли, но все же есть активные “точечки” и “палочки” (Lactobacillus bulgaricus). Часть бактерий все же выжила, несмотря на долгое время пребывания в агрессивной кислотной среде.

Как быть уверенным, что большинство употребляемых вами пробиотиков выживает?

Принимайте ваши пробиотики с едой. Еда повышает уровень pH желудочного сока, а значит делает среду менее кислой. Чем менее кислая среда, тем больше пробиотиков выживает в желудке. Йогурт, ряженка, кефир, варенец отлично подходят, пробиотики и еда — два в одном, к тому же молочные продукты являются высоко щелочными, то есть они понижают кислотность более эффективно.
Для усиления эффекта можно перед вечерним приемом кисломолочных продуктов выпить стакан воды.
Следите за сроком годности продукта и храните их в холодильнике.
Обращайте внимание на то, какие конкретно виды молочнокислых бактерий используются в том или ином виде кисломолочных продуктов. Например, Варенец содержит термофильный стрептококк, который хуже всего переносит кислотную среду желудка.
Эффект от пробиотиков и кисломолочных продуктов может быть заметен только на очень продолжительных отрезках времени! Так что внедряйте их в свой ежедневный рацион

Ну и в качестве последнего аккорда — помните, что разнообразие микробиоты также определяет разнообразие вашего рациона питания и использование антибиотиков. Именно регулярный прием антибиотиков хорошо влияет на набор массы тела у животных. А вот ограниченный рацион пищи лишает организм продуктов их переработки, которые являются пищей для разного вида бактерий, а также обеспечивают организм незаменимыми веществами.

Приведу цитату Андрея Степанова (врач, кмн): “С растительной пищей мы потребляем полимеры фруктозы (фруктаны), для расщепления которых на простые сахара у нас нет собственных ферментов. Нерасщепленные фруктаны не всасываются, и их накопление в кишечнике вызывает тяжелые расстройства, а в ротовой полости они используются кариозными бактериями для прикрепления к зубной эмали. На помощь нам приходят бифидобактерии и лактобациллы, которые имеют гены ферментов для расщепления фруктанов до лактата и ацетата. Данные метаболиты создают более кислые условия, которые снижают размножение чувствительных к кислоте и вызывающих диарею условно-патогенных бактерий. Кроме того, лактат и ацетат в качестве источника энергии используют другие виды дружественной микрофлоры, которые производят бутират — основной источник энергии для клеток эпителия кишечника и ингибитор проникновения в них внутриклеточных патогенов, а также это соединение снижает риск развития язвенного колита и рака толстой кишки. Вот так, всего несколько видов бактерий из опасных для организма компонентов пищи синтезируют целебное вещество, и, защищая свою нишу от конкурентов, в качестве бонуса человеку, подавляют рост патогенов в его кишечнике! А теперь представьте, как десятки и сотни видов микроорганизмов объединены в более длинные и разветвленные метаболические цепи, продуцирующие незаменимые аминокислоты, витамины и прочие метаболиты, тем самым модулируя пищеварение, иммунитет и даже наше поведение, в том числе пищевое.”

Источник