Пропионовокислые бактерии польза или вред

Эксплуатация микроорганизмов в целях получения выгод для человека – одно из основных направлений развития современного научно-технического прогресса. В зависимости от своих индивидуальных качеств каждое биологическое семейство прокариотов может приносить разные виды пользы. Но есть и такие микробы, которые способны к многоплановому сотрудничеству с человеком. Пропионовокислые бактерии на втором месте по условной полезности для человека после молочнокислых прокариотов.

Общая характеристика

Как семейство прокариотов пропионовокислые бактерии характеризуются следующими признаками:

грамположительные;
неподвижные;
факультативные анаэробы (могут жить в присутствии кислорода, но дышат за счет протекания других химических реакций);
неспорообразующие;
имеют грушевидную форму и собираются по несколько клеток в короткие цепочки.

При выделении и идентификации на питательных средах микробы данной группы образуют колонии желтого, оранжевого, красного и коричневого цветов.

Пропионовокислые бактерии живут за счет пропионовокислого брожения, в процессе которого из субстратной глюкозы образуется пропионовая кислота, углекислый газ и ацетат.

Пропионовая кислота – небольшая молекула органической кислоты, которая обладает свойствами жирных кислот. Жирные кислоты присутствуют в жирах, маслах и в восках органического происхождения.

По названию основного продукта, который генерирует данный род бактерий – пропионовой кислоты – этим микроорганизмам и дали название – пропионовокислые.

Среди представителей данного рода выделены три подгруппы, в которые входят:

классические пропионовокислые бактерии;
кожные пропионовокислые бактерии;
почвенные пропионовокислые бактерии (в эту группу входит только один вид).

Несмотря на разнообразие сред для обитания, все пропионовокислые бактерии расщепляют углеводы, используя механизм гликолиза, в результате чего образовывается пировиноградная кислота, а уже из нее синтезируются все характерные для данной группы продукты жизнедеятельности.

Классические пропионибактерии

Классические микроорганизмы группы – это те, естественное место обитания которых – молоко и сыры.

По причине связи с молочными продуктами иногда Propionibacterium называют молочнокислыми пропиони. Однако их нельзя путать с классическими молочнокислыми бактериями, к которым относятся только лакто- и бифидобактерии.

Основное отличие состоит в конечных продуктах. Лакто- и бифидобактерии производят молочную кислоту, которая по своим свойствам значительно отличается от пропионовой кислоты.

Кроме того, пропионибактерии расщепляют молочную кислоту (лактат), продукт, который производят молочнокислые бактерии.

В молоко Propionibacterium попадают из рубца жвачных животных.

Кожные пропионибактерии

Эта подгруппа микроорганизмов обитает на коже человека и в рубце жвачных животных. Благодаря своей деятельности эти бактерии создают активный биологический щит, который препятствует распространению на покровных тканях гнилостной микрофлоры и возбудителей других заболеваний инфекционной природы.

Одно время считалось, что кожные пропиони являются причиной угревой сыпи, так как при микробиологических исследованиях кожных воспалений всегда обнаруживались микробы данной группы.

Однако сейчас такие выводы поставлены под сомнение, и наличие Propionibacterium на коже не является достаточным доказательством того, что они вызывают кожные заболевания.

Продукты жизнедеятельности

В основном человеку интересны продукты жизнедеятельности классических пропионовокислых прокариотов, которые находятся в молоке.

Благодаря продуктам пропионовокислого брожения из молока изготавливается сыр. Какие же качества сыру придают пропионибактерии:

Сворачивая углеводы, входящие в состав лактата, микробы этой группы обогащают субстрат витамином В12.
Пропионовая кислота придает сыру острый, насыщенный вкус.
По причине присутствия углекислого газа в сыре образуются поры (дырки).

Однако нужно понимать, что сами по себе те бактерии, которые присутствуют в молоке, не способны так свернуть находящийся в нем лактат, чтобы производитель мог добиться получения твердого сыра.

Присутствующие в молоке Propionibacterium способствуют изготовлению из молока творога.

Так в молоке, в котором уже начали активно действовать молочнокислые бактерии (на практике молоко начало прокисать), образуется молочная кислота (лактат), и эта кислота используется пропионовокислой флорой для створаживания молока.

Для получения же сыров твердых сортов используется сычужная закваска.

Сычужная закваска – это бактерии, выделенные из рубца молодых телят. Именно этой закваской сбраживают исходное молочное сырье, а после несколько месяцев выдерживают при определенных температурах для получения готового продукта пропионовокислого брожения – сыра.

Дополнительные возможности использования в пищевой промышленности

Кроме изготовления сыров, бактерии пропиони сегодня используются при производстве некоторых оздоравливающих биологических препаратов: заквасок и пробиотиков.

На рынке заквасок не так-то просто найти продукцию с содержанием Propionibacterium.

Это обстоятельство объясняется тем фактом, что в искусственных условиях сложно создать функциональный симбиоз молочнокислых бактерий и бактерий пропиони.

Есть информация, что пропионибактерии имеются в заквасках от марки «Родник здоровья», которая производит продукцию под названием «Эвита РОЗ».

«Эвита РОЗ» – препараты и закваски, направленные на общее оздоровление организма человека, которые продаются через закрытую дистрибьюторскую сеть. Купить закваски «Эвита РОЗ» в магазинах розничной торговли или в аптеках нельзя.

Что касается достоверной информации о том, содержатся ли в продуктах «Эвита РОЗ» классические пропионовокислые прокариоты, то почерпнуть ее из официальных источников невозможно.

Многочисленные сайты распространителей заквасок «Эвита РОЗ» в информации о составе продукта указывают только на симбиоз микроорганизмов. Значит ли это, что в состав «Эвита РОЗ» входят пропионибактерии, не известно.

Однако это обстоятельство и не свидетельствует о том, что «Эвита РОЗ» не содержит данной группы микроорганизмов, поскольку упомянутый в характеристике «Эвита РОЗ» симбиоз действительно подразумевает присутствие симбионтов стандартному набору молочнокислых бактерий.

Достоверную информацию о детальном составе продукции «Эвита РОЗ» можно узнавать в личной переписке с дистрибьюторами.

И это исследование есть смысл провести, поскольку продукция «Эвита РОЗ» стоит в десять раз дороже, чем аналогичная, но других торговых марок.

Если действительно подтвердится присутствие в препаратах пропионовокислых бактерий, то такая цена оправдана, ведь эта группа микроорганизмов в симбиозе с молочнокислыми оказывает действительно уникальное воздействие на организм:

выводит лишний холестерин;
снижает уровень сахара в крови;
способствует лечению кожных заболеваний;
повышает уровень гемоглобина в крови.

И это кроме той пользы, которую оказывает всеобщее оздоровление микрофлоры кишечника, восстановление его слизистой и профилактика дисбактериоза.

Кроме заквасок, пропиони используются для промышленного синтеза витамина В12 и обогащения силосных кормов.

Более того, сегодня активно изучаются возможности некоторых видов пропионибактерий в борьбе с раковыми опухолями, поскольку экспериментально установлено, что эти микроорганизмы ингибируют рост метастазов.

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

Источник

Пропионовокислые бактерии, свойства которых будут рассмотрены далее, объединяются родом Propionibacterium. Он, в свою очередь, входит в семейство Propionibacteriaceae. Рассмотрим подробнее, какими характеристиками обладают пропионовокислые бактерии, где содержатся и используются эти микроорганизмы.

пропионовокислые бактерии

Описание

Пропоиновокислые бактерии являются каталазоположительными, грамположительными, неподвижными, неспорообразующими аэротолератными микроорганизмами или факультативными анаэробами. Оптимальная температура их роста – 30-37 градусов. Они формируют колонии коричневого, красного, оранжевого, кремового или желтого цвета. Клетки бактерий имеют булавовидную форму. Один конец их сужен, другой – закруглен. Форма некоторых клеток может напоминать кокон, быть разветвленной или раздвоенной. Располагаются элементы по одиночке, в парах, а также коротких цепочках. Пропионовокислые бактерии содержат С15-насыщенную жирную кислоту мембранных липидов, менахиноны. При брожении они образуют специфическое вещество. Им является пропионовая кислота. Она, собственно, и дала наименование этим микроорганизмам. В род Propionibacterium входит три группы бактерий: Propionibacterium propionicus, кожные и классические.

Харктеристика

К класическому типу относят пропионовокислые бактерии сыра и молока. Они включают в себя 4 вида: P. Acidipropionici, P. Jensenii, P. Thoenii и P. Freudenreichii. Кожные пропионовокислые бактерии обитают, соответственно, на кожном покрове людей, в рубце разных жвачных животных. Они рассматриваются как биологическая защита и полезная микрофлора. Пропионовокислые бактерии этого типа обеспечивают усиление иммуностимулирующих реакций, оказывают благоприятное влияние на сельскохозяйственных птиц и животных. В этой связи они используются в качестве компонентов профилактических и лечебных средств. Кожные бактерии обитают не только на здоровой поверхности. Они обнаруживаются в угрях, реже в содержимом желудка, мягких и гнойных тканевых абсцессах, крови, ранах. Однако достоверно не установлена их причастность к возникновению заболеваний. В третью группу бактерий включены только Propionibacterium propionicus. Они обитают в почве.

пропионовокислые бактерии сыра

Синтетические способности

Они достаточно развиты у пропионовокислых бактерий, но отличаются в зависимости от вида и штамма. В настоящее время установлено, что некоторые бактерии обладают способностью осуществлять фиксацию молекулярного азота, синтезировать самостоятельно витамины (в частности, В12), использовать углеводороды. При брожении они выделяют биомассу, которую широко используют на практике. Кроме этого, продуктом их деятельности является уксусная и пропионовая кислоты.

Энзиматически неактивная биомасса: применение

Продукт синтеза используется:

В животноводстве. Неактивная биомасса выступает в качестве белка одноклеточного организма. Особое значение имеют серосодержащие аминокислоты, в особенности метионин, треонин и лизин, витамины В-группы, микроэлементы. Они в большом количестве содержатся в биомассе, которую выделяют пропионовокислые бактерии.
Препараты, созданные из убитых нагреванием кожных микроорганизмов, обладают иммуностимулирующим, антибактериальным, антивирусным действием. Кроме этого, в ходе исследований было установлено, что P. Acnes обладают способностью замедлять рост разного рода опухолей, злокачественных в том числе.
Убитые P. Granulosum выступают в качестве источника порфиринов. Они наряду с металлокомплексами используются как пигменты и красители, в том числе в пищевой промышленности, как катализаторы окислительно-восстановительных реакций, окисления меркаптанов в нефти и нефтепродуктах, углеводородов и пр. Кроме того, P. Granulosum могут применяться для создания лечебных и диагностических препаратов.

пропионовокислые бактерии свойства

Активная биомасса

В настоящее время в самых разных сферах используются продукты, которые выделяют пропионовокислые бактерии. Закваска, в частности, является одним из наиболее распространенных ингредиентов в пищевой промышленности. Например, ее используют в хлебопекарнях. Наряду с молочнокислыми бактериями и дрожжами, пропионовокислые микроорганизмы входят в некоторые закваски. Они обеспечивают увеличение срока хранения хлеба. Это достигается за счет ингибирующего воздействия пропионовой к-ты на развитие плесневых грибов. Кроме этого, продукт обогащается витамином В12. Это обстоятельство имеет особое значение для людей, находящихся на диете, и вегетарианцев. Закваски также используют для силосования кормов. Активная биомасса применяется при производстве В12. Создание витамина путем химического синтеза на практике невозможно. Для этого используются пропионовокислые бактерии.

пропионовокислые бактерии препараты

Применение в сельском хозяйстве

Во время хранения урожая вредителями может уничтожаться до 15 % его общего объема. При влажности, превышающей 14 % зерно нагревается и начинает покрываться плесенью. Способы хранения, предполагающие сушку, содержание при низких температурах или в герметичной таре, на практике реализовать достаточно сложно. Для решения этих проблем в некоторых странах осуществляют опрыскивание зерна слабоконцентрированным раствором пропионовой кислотыы. Он снижает активный рост семян, нейтрализует микроорганизмы, и в первую очередь плесневые грибы.

Пропионовокислые бактерии: “Эвита”

В середине 90-х годов прошлого столетия группа отечественных ученых-микробиологов создала уникальный продукт. Он обладает исключительно высоким лечебно-профилактическим эффектом и биологической ценностью. Продукт был назван “Эвита”. При его изготовлении используется коровье молоко. Производство основывается на методе сквашивания с применением специальной закваски, представленной в виде устойчивого симбиоза бактериальных культур, среди которых ведущая роль отводится именно пропионовокислым бактериям.

пропионовокислые бактерии эвита

Механизм действия

Пропионовокислые бактерии считаются полезными для организма. Находясь в кишечнике, они восстанавливают белки после стрессов, воздействия на них химических соединений, ультрафиолета. Бактерии предупреждают образование веществ, способствующих развитию онкологии. При их присутствии среда кишечника модифицируется в сторону уменьшения рН. Бактерии проявляют антагонистическое воздействие на патогенные и условно-болезнетворные микроорганизмы, стимулируют развитие лакто- и бифидобактерий. Установлено, что они обладают высокой стойкостью к антибиотикам, в особенности пенициллиновой группы, а также сульфаниламидам и повышенной кислотности желудочной среды. Все эти уникальные свойства штаммов пропионовокислых бактерий легли в основу механизма действия продукта “Эвита”. Более того, он считается единственным средством, в котором В12 присутствует в лечебной дозе. Этот витамин участвует в кроветворении, активации свертываемости крови. Он показан при злокачественном малокровии, атеросклерозе, алкоголизме, дистрофии, ДЦП, синдроме Дауна, анемии (железодефицитной), рассеянном склерозе, псориазе, полипозе желудка.

пропионовокислые бактерии закваска

Воздействие на казеин (молочный белок)

Этот элемент достаточно плохо усваивается взрослым организмом ввиду недостатка соединений, расщепляющих его. При сквашивании молока с использованием продукта “Эвита” происходит полный распад белка на аминокислоты. Они создают питательную среду для полезной кишечной микрофлоры. В процессе брожения также образуется достаточно много жирных летучих кислот. Среди них уксусная, пропионовая, масляная, фолиевая, изовалериановая, муравьиная и прочие. Эти кислоты выступают как основной источник питания кишечного эпителия. Они способствуют также превращению первичных желчных кислот во вторичные и их обратному всасыванию. Этот эффект используется при лечении продуктом “Эвита” диарейного синдрома у пациентов, страдающих патологиями тонкой кишки и печени.

пропионовокислые бактерии где содержатся

Дополнительно

Необходимо отметить, что подобранный учеными симбиоз бактерий отличается высокой стойкостью готового продукта к действию фенола. Это, в свою очередь, свидетельствует о сохранности его лечебных качеств в ЖКТ. В НИИ гигиенической регламентации и токсикологии г. Серпухова были доказаны также и антимутагенные свойства продукта. В качестве ключевой особенности средства выступает его способность быстро восстанавливать микрофлору. Она, в свою очередь, обеспечивает мобилизацию организма на борьбу с достаточно большим количеством заболеваний.

Источник

Дата публикации: 22.09.2019 04:47

Что такое Propionibacterium freudenreichii ?

Краткая справка:

Propionibacterium freudenreichii – основной вид классических («молочных») пропионовокислых бактерий (ПКБ), которыешироко 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 пищевой и фармацевтической промышленности P. freudenreichii используется также в качестве продуцента витаминов – штаммы обладают способностью продуцировать витамины группы B, например, рибофлавин [3] и кобаламин (много витамина В12) [4].

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

Propionibacterium freudenreichii стимулирует рост бифидобактерий в толстой кишке у здоровых добровольцев [6, 7].
Ростовый бифидогенный стимулятор (BGS) – пребиотический препарат из P. freudenreichii стимулирует рост бифидобактерий [8]

2) Является противовоспалительной и может быть полезной при лечении ВЗК

Propionibacterium freudenreichii эффективна в лечении язвенного колита легкой и средней степени тяжести в экспериментальном исследовании на людях [8].
Компонент из P. freudenreichii подавляет продукцию провоспалительных цитокинов и ослабляет колит в исследовании на мышах [9].
P. freudenreichii ускоряет заживление у крыс при колите [6, 10].
Компонент P. freudenreichii улучшал выживаемость и уменьшал повреждение у мышей с колитом, ослабляя воспаление толстой кишки за счет балансирования кишечной бактериальной флоры и подавления лимфоцитарной инфильтрации [11].

4) Снимает Запор

Propionibacterium freudenreichii снимает запоры у молодых здоровых женщин [12].

4) Связывает Токсины

Propionibacterium freudenreichii эффективно связывает кадмий и свинец в концентрационных диапазонах, обычнонаблюдаемых в пищевых продуктах [13].

5) Борется с Раком

Propionibacterium freudenreichii способна убивать раковые клетки толстой кишки у крыс [14].
Пропионибактерии индуцируют внутренний апоптоз раковых клеток толстой кишки, через производство и высвобождение SCFA (пропионата и ацетата), действующих на митохондрии [15].
Молоко, ферментированное P. freudenreichii, убивает раковые клетки желудка человека и усиливает цитотоксичность камптотецина, препарата, используемого в химиотерапии рака желудка [16].

Противовоспалительные механизмы:

Увеличивается содержание бутирата [8, 11] и количество бифидобактерий, лактобацилл и энтеробактерий [17, 11].
Уменьшает Ил-1 β , ИЛ-6 и ФНО-α [11] и увеличивает Ил-10 [18].
Увеличивается количество пропионата (пропионовой кислоты) в ободочной кишке [19]:

В работе Jan, G.; et al. Propionibacteria induce apoptosis of colorectal carcinoma cells via short-chain fatty acids acting on mitochondria. Cell Death & Differentiation. 9, 179-188 (2002). показано как пропионовокислые бактерии индуцируют апоптоз клеток колоректальной карциномы через короткоцепочечные жирные кислоты (в частности, пропионовую кислоту или пропионат) воздействуя на митохондрии.
В работе Mario M. Zaiss., et al. Short-chain fatty acids regulate systemic bone mass and protect from pathological bone loss. Nature Communications, 9, Article number: 55 (2018) показано, что пропионат защищает костную систему от патологического разрушения (предотвращает остеопороз).
В работе Chambers ES, et al. Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut 2015; 64: 1744–1754 говорится, как адресная доставка пропионата в толстую кишку нормализует вес у взрослых.
В работе Jonathan Scheiman, Sarah Lessard, Aleksandar D. Kostic, et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nature Medicine, 2019 показано, что пропионат повышает физическую выносливость.
В работе Lesley Hoyles, Simon McArthur, et. al. Microbiome–host systems interactions: protective effects of propionate upon the blood–brain barrier. Microbiome, 2018 британские ученые показали защитные эффекты пропионата на гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) – физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой, поддерживающий гомеостаз мозга.

Безопасность

P. freudenreichii широко применяется в пищевой промышленности и считается безопасной.

Литература:

Stéphanie-Marie Deutsch, et. al. Contribution of Surface β-Glucan Polysaccharide to Physicochemical and Immunomodulatory Properties of Propionibacterium freudenreichii. Appl Environ Microbiol. 2012 Mar; 78(6): 1765–1775.
Valérie Gagnaire, et. al. Emmental Cheese Environment Enhances Propionibacterium freudenreichii Stress Tolerance. PLoS One. 2015; 10(8): e0135780.
Le Blanc JG, et. al.A novel dairy product fermented with Propionibacterium freudenreichii improves the riboflavin status of deficient rats. Nutrition. 2006 Jun;22(6):645-51.
Paulina Deptula, et. al.BluB/CobT2 fusion enzyme activity reveals mechanisms responsible for production of active form of vitamin B12 by Propionibacterium freudenreichii. Microb Cell Fact. 2015; 14: 186.
Le Maréchal C, et. al. Surface proteins of Propionibacterium freudenreichii are involved in its anti-inflammatory properties. J Proteomics. 2015 Jan 15;113:447-61
Uchida M, et. al.Characteristic of milk whey culture with Propionibacterium freudenreichii ET-3 and its application to the inflammatory bowel disease therapy. Inflammopharmacology. 2007 Jun;15(3):105-8.
Keiko SATOMI, et. al.Effects of Culture-Powder of Propionibacterium freudenreichii ET-3 on Fecal Microflora of Normal Adults. Bioscience Microflora Vol. 18 (1), 27-30, 1999
Suzuki A, et. al.Bifidogenic growth stimulator for the treatment of active ulcerative colitis: a pilot study. Nutrition. 2006 Jan;22(1):76-81.
Okada Y, et. al.1,4-Dihydroxy-2-naphthoic acid from Propionibacterium freudenreichii reduces inflammation in interleukin-10-deficient mice with colitis by suppressing macrophage-derived proinflammatory cytokines. J Leukoc Biol. 2013 Sep;94(3):473-80
Uchida M, et. al.Milk whey culture with Propionibacterium freudenreichii ET-3 is effective on the colitis induced by 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid in rats. J Pharmacol Sci. 2005 Dec;99(4):329-34.
Y Okada, S Miura, et. al.Propionibacterium freudenreichii component 1.4-dihydroxy-2-naphthoic acid (DHNA) attenuates dextran sodium sulphate induced colitis by modulation of bacterial flora and lymphocyte homing. Gut. 2006 May; 55(5): 681–688.
Kenichi HOJO, et. al.Effect of Ingested Culture of Propionibacterium freudenreichii ET-3 on Fecal Microflora and Stool Frequency in Healthy Females. Bioscience and Microflora.Volume 21 (2002) Issue 2. Article overview
Ibrahim F, et. al.Probiotic bacteria as potential detoxification tools: assessing their heavy metal binding isotherms. Can J Microbiol. 2006 Sep;52(9):877-85.
Lan A, Bruneau A, et. al.Increased induction of apoptosis by Propionibacterium freudenreichii TL133 in colonic mucosal crypts of human microbiota-associated rats treated with 1,2-dimethylhydrazine. Br J Nutr. 2008 Dec;100(6):1251-9.
Fabien J. Cousin, et. al.The probiotic Propionibacterium freudenreichii as a new adjuvant for TRAIL-based therapy in colorectal cancer. Oncotarget. 2016 Feb 9; 7(6): 7161–7178.
Fabien J. Cousin, et. al.Milk Fermented by Propionibacterium freudenreichii Induces Apoptosis of HGT-1 Human Gastric Cancer Cells. PLoS One. 2012; 7(3)
Uchida M, et. al. Safety of high doses of Propionibacterium freudenreichii ET-3 culture in healthy adult subjects. Regul Toxicol Pharmacol. 2011 Jul;60(2):262-7.
Benoît Foligné, Gwénaël Jan, at. al. Promising Immunomodulatory Effects of Selected Strains of Dairy Propionibacteria as Evidenced In Vitro and In Vivo. Appl Environ Microbiol. 2010 Dec; 76(24): 8259–8264.
Руссель Эдмон Даниель (FR) и соавторы. Применение пропионовокислых бактерий для образования пропионовой кислоты и/или пропионатов в ободочной кишке. Федеральный институт промышленной собственности, отделение ВПТБ, 2003

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее

Внимание! Для корректной работы у Вас в браузере должна быть включена поддержка cookie. В случае если по каким-либо техническим причинам передача и хранение cookie у Вас не поддерживается, вход в систему будет недоступен.

Источник