ВПЛИВ БІОЛОГІЧНО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН ТА ПРЕБІОТИКУ ЛАКТУЛОЗИ НА ПЕРЕБІГ ФЕРМЕНТАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ЗА УЧАСТЮ МОЛОЧНОКИСЛИХ БАКТЕРІЙ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.42.2023.21Ключові слова:
нутрієнти, молочнокисли бактерії, біологічно-активні речовини, пробіотики, пребіотики, титр клітинАнотація
Метою роботи є дослідження впливу жиророзчинних та водорозчинних вітамінів D та С, а також, омега-3 жирних кислот) та на титр життєздатних клітин молочнокислих бактерій, як показника ефективності проведення ферментаційних процесів. Визначено структурну характеристику та роль пребіотику лактулози щодо впливу на титр бактерій. Доведено ефективність її використання у складі поживного середовища для культивування бактерій. Описано вплив омега-3 кислот та вітамінів на кишкову мікробіоту. Омега-3 кислоти можуть сприяти зменшенню росту ентеробактерій та збільшеню біфідобактерій і подальшого інгібування запальної реакції, пов’язаної з метаболічною ендотоксемією. Щодо вітамінів, то вони можуть також позитивно впливати на ріст і функції молочнокислих бактерій. Оптимальними концентраціями жиророзчинних вітамінів у складі функціонального продукту із максимальним титром бактерій можна вважати зразки, до яких додавали нутрієнти у концентраціях: 5 % лактулози, 90 EPA/ 60 DHA Омега-3, 180 EPA/ 120 DHA Омега-3, вітамін С у концентрації
500 мкг та 25 мкг вітаміну D. Кількісні показники титру бактерій дозволи зробити висновок, що завдяки присутності жиро та водорозчинних вітамінів відбувається пришвидшення швидкості розмноження бактерій та скорочення часу ферментації.
Посилання
The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of synbiotics / K.S. Swanson et al. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2020. Vol. 17. no. 11. P. 687. URL: https://doi.org/10.1038/s41575-020-0344-2 (date of access: 06.05.2023).
Schrezenmeir J. Probiotics, prebiotics and synbiotics:Approaching a definition/ J. Schrezenmeir J. M. de Vrese// American Journal of Clinical Nutrition. 2001. 362 р.
Parvez S.Probiotics and their fermented food products are beneficial for health/ S. Parvez,K.A. Malik, S.A. Kang, H.Y Kim// Journal of Applied Microbiology. 2006. 1171–1185 р.
Collins M.D. Probiotics, prebiotics, and synbiotics: approaches for modulating the microbial ecology of the gut/ Collins M.D.,Gibson G.R.// American Journal of Clinical Nutrition. 1999. 1052–1057 р.
Gibson G.R. Dietary modulation of the human colonic microbiota: updating the concept of prebiotics/ G.R. Gibson, H.M Peobert, J.V. Loo, R.A. Rastall R.A, M.B. Roberfroid// Nutrition Research Review. 2004. 259–275 р.
Fernández, J. Healthy effects of prebiotics and their metabolites against intestinal diseases and colorectal cancer/ J. Fernández, S. Redondo-Blanco, E. M. Miguélez, C. J. Villar, A. Clemente, F. Lombó// AIMS microbiology, 2015. 48–71 р.
Sheu, W.H. Effects of xylooligosaccharides in type 2 diabetes mellitus/W. H. Sheu, W. H. Lee, I. T., W. Chen,//Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 2008. 396–401.
Kamdem E. Р. , Yi Lv1 , Venuste M. , Ocen D. , Sandrine І., Bouelet N., Xiaoming Z. Akademik Gıda. Development of EPA-DHA Microcapsules Supplemented Probiotic
Fermented Milk .Academic Food Journal. 2013. Р.10. URL: https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1186539 (date of access: 28.04.2023).
Rognlien M. Yogurt as a Vehicle for Omega-3 Fatty Acid Enrichment : thesis. 2010. P. 1 URL: http://hdl.handle.net/10919/42511 (date of access: 29.04.2023).
Kaushik, R., Arora, S. Effect of calcium and vitamin D2 fortification on physical, microbial, rheological and sensory characteristics of yoghurt. International Food Research Journal 24(4). 2017. Р.1744. URL: http://www.ifrj.upm.edu.my/24%20(04)%202017/(52).pdf (date of access: 28.04.2023).
Associations among Dietary Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids, the Gut Microbiota, and Intestinal Immunity / Y. Fu et al. Mediators of Inflammation. 2021. Vol. 2021. P. 2. URL: https://doi.org/10.1155/2021/8879227 (date of access: 03.05.2023).
Dayangaç A., Erdem B. The Metabolic Relationships between Probiotics and Fatty Acids. Acta Physica Polonica A. 2017. Vol. 132, no. 3-II. P. 816–818. URL: https://doi.org/10.12693/aphyspola.132.816 (date of access: 03.05.2023).
Vlaseva R., Perifanova-Nemska M, Denev P., Ivanova/ Development of technology for lactic acid beverage enriched with omega-3 and omega-6 fatty acids and dietary fibre. 2012. Conference Narossa 2012. P.2. URL: https://www.academia.edu/6652407/Development_of_technology_for_lactic_acid_beverage_enriched_with_omega_3_and_omega_6_fatty_acids_and_dietary_fibre (date of access: 03.05.2023).
Associations among Dietary Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids, the Gut Microbiota, and Intestinal Immunity- [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.hindawi.com/journals/mi/2021/8879227/ .
The supplement of vitamin C facilitates l-lactic acid biosynthesis in Lactobacillus thermophilus A69 from sweet sorghum juice coupled with soybean hydrolysate as feedstocks / X. Tian et al. Industrial Crops and Products. 2020. Vol. 146. P. 112159. URL: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112159 (date of access: 26.04.2023).
Znamirowska A., Szajnar K., Pawlos M. Effect of Vitamin C Source on Its Stability during Sto-rage and the Properties of Milk Fermented by Lactobacillus rhamnosus. Molecules. 2021. Vol. 26, no. 20. P. 3-9. URL: https://doi.org/10.3390/molecules26206187 (date of access: 26.04.2023).
The potential role of vitamin D supplementation as a gut microbiota modifier in healthy individuals / P. Singh et al. Scientific Reports. 2020. Vol. 10, no. 1. URL: https://doi.org/10.1038/s41598-020-77806-4 (date of access: 03.05.2023).
Nutritional Requirements and the Appropriate Use of Supplements- [Електронний ресурс].- Режим доступу: ttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780723670469500084
Padilla B. Production of lactulose oligosaccharides by isomerisation of transgalactosylated cheese whey permeate obtained by β-galactosidases from dairy Kluyveromyces/ B. Padilla, F. Frau, A.I. Ruiz-Matute// (2015). Journal of Dairy Res, 2015. 356–364.
Лактулоза в сучасній медицині-[Електронний ресурс].- Режим доступу: https://health-ua.com/article/32424-laktuloza-v-suchasnj-meditcin-lkuvannya-zakrepv-pechnkovo-entcefalopatgpe
Gustaw W., Kordowska-Wiater M., Justyna Kozioł J. Probiotics, prebiotics and synbiotics- a
review. Journal of Food Science and Technology. Acta Sci. Pol., Technol. 2011/ Aliment 10(4). P.455 URL: https://www.researchgate.net/publication/221734483_The_influence_of_selected_prebiotics_on_the_growth_of_lactic_acid_bacteria_for_bioyoghurt_production (date of access: 06.05.2023).
Swanson, K.S. (2020). The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of synbiotics. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 17 (11). P. 687.
Schrezenmeir, J., & de Vrese, J.M. (2001). Probiotics, prebiotics and synbiotics: Approaching a definition. American Journal of Clinical Nutrition. 73. P. 361–364.
Parvez, S., Malik, K., Kang, H., Kim, H. (2006). Probiotics and their fermented food products are beneficial for health. Journal of Applied Microbiology. 100(6). P. 1171–1185.
Collins, M.D., Gibson, G.R. (1999). Probiotics, prebiotics, and synbiotics: approaches for modulating the microbial ecology of the gut. American Journal of Clinical Nutrition. 69. P. 1052–1057.
Gibson, G.R., Peobert, H.M., Loo, J.V., Rastall, R.A., Roberfroid, M.B. (2004). Dietary modula-tion of the human colonic microbiota: updating the concept of prebiotics. Nutrition Research Review. 17. P. 259–275.
Fernández, J., Redondo-Blanco , S., Miguélez, E., Villar, C., Clemente, A., Lombo, F. (2015). Healthy effects of prebiotics and their metabolites against intestinal diseases and colorectal can-cer. AIMS microbiology. 1(1). P. 48–71.
Sheu, W. H., Lee, I.T., Chen, W. Effects of xylooligosaccharides in type 2 diabetes mellitus. Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 54(5). P. 396–401.
Kamdem, E. Р. , Yi, Lvl , Venuste, M., Ocen, D., Sandrine І. Bouelet N., Xiaoming, Z (2013). Development of EPA-DHA Microcapsules Supplemented Probiotic Fermented Milk. .Academic Food Journal. 11(3–4). Р. 6–15.
Rognlien, M. (2010). Yogurt as a Vehicle for Omega-3 Fatty Acid Enrichment: thesis. 122 p.
Kaushik, R., Arora, S.(2017). Effect of calcium and vitamin D2 fortification on physical, micro-bial, rheological and sensory characteristics of yoghurt. International Food Research Journal. 24(4). Р. 1744.
Fu, Y. [et al.] (2021). Associations among Dietary Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids, the Gut Microbiota, and Intestinal Immunity. Mediators of Inflammation. Vol. 2021. P. 1–11.
Dayangaç A., Erdem, B. (2017). The Metabolic Relationships between Probiotics and Fatty Ac-ids. Acta Physica Polonica. 132(3-II). P. 816–818.
Vlaseva, R., Perifanova-Nemska, M, Denev, P. (2012). Development of technology for lactic acid beverage enriched with omega-3 and omega-6 fatty acids and dietary fibre. Conference Narossa. P. 2.
Associations among Dietary Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids, the Gut Microbiota, and Intestinal Immunity. https://www.hindawi.com/journals/mi/2021/8879227/
Tian, X. [etal.]. (2020). The supplement of vitamin C facilitates l-lactic acid biosynthesis in Lactobacillus thermophilus A69 from sweet sorghum juice coupled with soybean hydrolysate as feedstocks. Industrial Crops and Products. 146. P. 112–159.
Znamirowsk,a A., Szajnar, K., Pawlos, M. (2021). Effect of Vitamin C Source on Its Stability during Storage and the Properties of Milk Fermented by Lactobacillus rhamnosus. Molecules. 26(20). P. 3–9.
Singh, P. [et al.] (2020). The potential role of vitamin D supplementation as a gut microbiota modifier in healthy individuals. Scientific Reports. 10 (1). P. 1–14.
Nutritional Requirements and the Appropriate Use of Supplements. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780723670469500084
Padilla, B., Frau, F., Ruiz-Matute, A.I. (2015). Production of lactulose oligosaccharides by isomerisation of transgalactosylated cheese whey permeate obtained by β-galactosidases from dairy Kluyveromyces. Journal of Dairy Res. 82. P. 356–364.
Laktuloza v suchasnii medytsyni [in Ukrainian]. https://health-ua.com/article/32424-laktuloza-v-suchasnj-meditcin-lkuvannya-zakrepv-pechnkovo-entcefalopat-gpe
Gustaw, W., Kordowska-Wiater, M., Justyna, Kozioł J. (2011). Probiotics, prebiotics and synbio-tics- a review. Journal of Food Science and Technology. Acta Sci. Pol., Technol. 10(4). P. 455.
