Анотація до роботи:

Азізпур Х. “Оптимізація процесів культивування у виробництві пробіотичних препаратів на основі лактобацил”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. - Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Київ, 2004.

В дисертації представлено експериментальні дослідження і практичні дані щодо оптимізації процесів культивування лактобацил у виробництві пробіотичних препаратів.

В результаті проведених експериментів відновлено біологічну активність вихідного штаму L. delbrueckii subsp.bulgaricus 51 і отриманий новий варіант культури L. delbrueckii subsp.bulgaricus 86, що перевершує вихідний штам за рівнем нагромадження біомаси на 25-30%, антагоністичної активності – на 15-20%, протипухлинної – на 20% і имуномодулюючої у 1,5-2 рази.

Встановлено оптимальні параметри культивування штамів у виробничих умовах: рН вихідного середовища 6,5-7,0; t⁰ 39±1С; молодий посівний матеріал у кількості не менш 10%; постійне перемішування (40 про/хв); коефіцієнт заповнення 0,75, тривалість процесу культивування – 8-12 годин. Встановлено, що введення до складу ферментаційного середовища комплексного гідролізату соєвого борошна і казеїну після обробки сумішшю ферментів сприяє швидкому розвитку культури зі збереженням високої біологічної активності. Показано, що глюкоза в кількості 0,5-1% є оптимальним джерелом вуглеводного харчування.

Встановлено, що ступінь лізуємості кліток значно збільшується при лімітуванні вуглеводного субстрату і 0,5% сахарози підвищує літичну чутливість кліток у 1,5 рази. Ріст на середовищах, що містять продукти гідролізу соєвого борошна і казеїну, оброблених сумішшю протеолітичних ферментів підвищував літичну чутливість кліток у 2 рази.

Визначено, що комплексні середовища забезпечують утворення культурами всього спектра незамінних амінокислот. Визначено, що культуральні рідини обох штамів мають високий рівень протипухлинної дії, що у 1,5 рази підсилюється при використанні казеїнових ферментолізатів. Встановлено, що середовища з ферментолізатами казеїну забезпечують утворення клітинної маси з вираженою імуностимулюючою дією.

Встановлено, що сприйнятливість до дії літичних ферментів підсилюється в присутності твіну-80 і іонів йоду в 1,5-2 рази, а антагоністична активність – у 4-8 разів. Отримані нами результати дозволили розробити технологічні рекомендації для включення в нормативно–технічну документацію виробництва біомаси L. delbrueckii subsp. bulgaricus 51 і L. delbrueckii subsp. bulgaricus 86.

1. В дисертації представлено експериментальні дослідження і практичні дані щодо оптимізації процесів культивування лактобацил у виробництві пробіотичних препаратів; відновлена біологічна активність вихідного штаму L. delbrueckii subsp. bulgaricus 51 і одержано новий варіант - культуру L. delbrueckii subsp. bulgaricus 86, яка перевищує вихідний штам за рівнем накопичення біомаси на 25-30%, антагоністичної активності - на 15-20%, протипухлинної - на 20% і імуномодулюючої - у 1,5-2 рази.

2. Встановлені оптимальні параметри культивування штамів у виробничих умовах: рН вихідного середовища 6,5-7,0; t⁰ 39±1С; молодий посівний матеріал у кількості не менше 10%; постійне перемішування (40 об/хв); коефіцієнти заповнення 0,75, тривалість процесу культивування - 8-12 годин.

3. Встановлено, що введення в склад ферментаційного середовища комплексного гідролізату соєвого борошна і казеїну після обробки сумішшю ферментів сприяє швидкому розвитку культури із збереженням високої біологічної активності.

4. Показано, що глюкоза в кількості 0,5-1% є оптимальним джерелом вуглеводного живлення і може бути застосована у виробничих процесах за рахунок кислотного гідролізу сахарози або ферментативного гідролізу крохмалю.

5. Встановлено, що рівень літичної чутливості значно зростає при лімітуванні вуглеводного субстрату і 0,5% сахарози підвищує літичну чутливість клітин у 1,5 рази. Вирощування на середовищах, що містять продукти гідролізу соєвого борошна і казеїну, оброблених сумішшю протеолітичних ферментів підвищувало літичну чутливість клітин у 2 рази. Найбільша стійкість клітин до дії лізоцима формувалась на середовищі MRS.

6. Визначено, що комплексні середовища забезпечують утворення культурами всього спектра незамінних амінокислот; культуральні рідини можуть служити джерелом гістідіна, лейцина, фенілаланіна і лізіна.

7. Продемонстровано вплив технологічних процесів, пов'язаних із приготуванням виробничих середовищ і показана провідна роль окремих амінокислот у формуванні клітинної маси і її біологічних характеристик.

8. Показано залежність формування носіїв протипухлинної активності культур від природи органічного джерела азотного харчування. Соєве борошно і продукти його ферментативної переробки є джерелом сполук, що індукують утворення субстанцій, які відповідають за прояв протипухлинної дії.

9. Встановлено, що клітини і їх лізати, отримані тільки на ферментолізатах казеїна, виявляли протипухлинну активність у 2,4-4 рази менш виражену.

10. Встановлено, що середовище з ферментолізатами казеїна забезпечують утворення клітинної маси з вираженою імуностимулюючою дією.

11. Визначено, що культуральні рідини обох штамів мають високий рівень протипухлинної дії, що у 1,5 рази підсилюється при використанні казеїнових ферментолізатів.

12. Показана зміна динаміки накопичення біомаси і формування біологічних властивостей під впливом твіна-80 і йодида калію, яка є для всіх культур індивідуальною.

13. Встановлено, що сприйнятливість до дії літичних ферментів підсилюється в присутності твіна-80 і іонів йоду в 1,5-2 рази, а антагоністична активність - у 4-8 разів.

14. Розроблені доповнення до технологічного регламенту на промислове виробництво біомаси штамів L. delbrueckii subsp. bulgaricus 51 і L. delbrueckii subsp. bulgaricus 86.

Публікації автора:

1. Azizpour Kh. Antagonistic activities of LAB (Lactic Acid Bacteria) // Агроекологічний журнал. – 2003. - №2. - С. 52 – 54.

2. Azizpour Kh. Influence of Probiotic bacteria on the human immune system // Агроекологічний журнал. – 2003. - №3. - С. 21 – 23.

3. Azizpour Kh., Dehtyarenko N., Shinkarenko L. Principles of selection for the probiotics of LAB for the production of drugs. // Агроекологічний журнал. – 2003. - № 4. - С. 82 – 86.

4. Азизпур Х., Шинкаренко Л.М. Влияние технологических параметров культивирования на рост и лизируемость L. delbrueckii subsp. bulgaricus 51. // Агроекологічний журнал. – 2004. - № 4. - С. 54 – 62.

5. Азизпур Х., Дехтяренко Н.В., Шинкаренко Л.М. Особливості культивування лактобаціл на поживному середовищі MRS з додаванням біологічно активного йоду та біогумусу. // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. Збірник наукових праць. Київ – Луганськ – Харків.- 2004.- Випуск 9 (62).- С. 21-28.

6. Azizpour Kh. Probiotics and beneficial effects for human // Біотехнологія. Освіта. Наука: Тези доповідей учасників I Всеукр.наук.-практ. конф.студ., асп. та молодих учених (10-11 лютого 2003 р., м.Київ). – К., 2003. – С. 81.

7. Azizpour Kh., Dehtyarenko N., Shpilyova S., Shinkarenko L. Effects of probiotics in stabilization the GUT mucosal barrier // Наука і соціальні проблеми суспільства: медицина, фармація, біотехнологія”: Тези доповідей III Міжнар.наук-практ.конф. Ч.II. – Х.: Вид-во НФаУ, 2003. - C. 244.

8. Дехтяренко Н.В., Шпильова С.І., Азізпур Х., Шинкаренко Л.М. Залежність біотерапевтичних властивостей клітин лактобактерій від умов культивування // Наука і соціальні проблеми суспільства: медицина, фармація, біотехнологія”: Тези доповідей III Міжнар.наук-практ.конф. Ч.II. – Х.: Вид-во НФаУ, 2003. – C. 260.

9. Azizpour Kh. Application of probiotic microorganisms (based on lactic acid bacteria) // Матеріали II Міжнародної науково-практичної конференції “Динаміка наукових досліджень’ 2003”. Т.5. Біологія. Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2003. - C. 30.

10. Шинкаренко Л.М., Дехтяренко Н.В., Азізпур Х. Адгезивні властивості молочнокислих бактерій як критерій терапевтичної ефективності пробіотиків // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Пробіотики-XXI століття. Біологія. Медицина. Практика”. Тернопіль: “Укрмедкнига”, 2004. – С.187-19.