Застосування пророщеного зерна кукурудзи як гормонально-ферментативного трофічного середовища

Застосування пророщеного зерна кукурудзи як гормонально-ферментативного трофічного середовища для вирощування штамів молочнокислої бактерії Lactobactenum acidophilum Корисна модель відноситься до мікробіологічної промисловості, а саме, до трофічних середовищ і стосується середовища культивування ацидофільної лактобактерп, використовуваної для готування лікувально-профілактичного ацидофільного препарату, застосовуваного для оздоровлення молодняку у тваринництві і птахівництві В даний час у харчовій промисловості широке поширення одержали кисломолочні продукти харчування типу йогуртів їхнє виробництво ґрунтується на зброджуванні молока молочнокислою бактерією Lactobactenum acidophilum, що у шлунково-кишковому тракті людини грає профілактичну і лікувальну роль проти цілого ряду захворювань У 50-х-70-х роках у СРСР для оздоровлення молодняку тварин використовувалися молочнокислі продукти - ацидофільне молоко, ацидофільний кисляк і ацидофільні сколотини, що виготовлялися в радгоспах і колгоспах шляхом зброджування молока В наступні роки виробництво молочно-кислих ацидофільних продуктів у колгоспах і радгоспах припинилося по наступним причинах - коротким терміном збереження, - складністю виготовлення продуктів в умовах радгоспів і колгоспів, - незручностями згодовування рідких продуктів на автоматизованих фермах Розробка препарату на основі Lactobactenum acidophilum з досить тривалим терміном збереження, зручним у доставці споживачам і з можливістю його введення в раціони харчування молодняку тварин і птаха дозволило б відновити значення зазначеної корисної бактерії в збільшенні виробництва м'яса, молока, яєць і інших продуктів тваринництва і птахівництва, при цьому можливо значно знизити втрати молодняку тварин і птаха, вирівняти їхній категорійність і підвищити прирости ваги ВІДОМІ способи готування молочнокислої закваски для консервування продуктів рослинного походження, що передбачають культивування молочнокислих стрептококів і паличок на рідкому живильному, середовищі включаючому крейду, обрат і кукурудзяний екстракт Відомий також «Спосіб готування молочнокислої закваски для консервування продуктів рослинного походження» [Ас СРСР №492268, МПК А23КЗ/00, БВ-43-75р ], у якому живильне середовище містить суху молочну сироватку (34-36г/л), сухий кормовий концентрат вітаміну В і 2 (5-7г/л) і крейда (4-6г/л) Недоліком вищевказаних живильних середовищ є висока вартість їх, а також досить складна технологія готування молочнокислих заквасок Відомий «Спосіб культивування молочнокислих чи пропюновокислих бактерій» [а с СРСР №1711788, МПК А23КЗ/00, БВ-6-92р), у якому використане живильне середовище наступного складу, г/л рибне борошно (10,0), пептон (5,0), глюкоза (20,0), лактоза (20,0), (NH4J2SO4 (2,0), крохмаль н/раств (10,0), СаСО2 (5,0), NaCI (5,0), вода (до 1л) Недоліком цього живильного середовища є його висока вартість і складна технологія культивування бактерій з використанням цього середовища Відомий «Спосіб культивування молочнокислих і пропюновокислих бактерій» [А с СРСР №1769837, МПК А23КЗ/00, БВ-39-92р], у якому живильне середовище містить джерела вуглецю, ео CM ю о> 9572 азоту, мінеральні солі і відхід виробництва розеофунгина у вигляді гідролізате міцелію продуцента. Незважаючи на високий бактеріальний титр одержуваної закваски, спосіб і склад характеризуються складною технологією одержання і високою вартістю кінцевого продукту. У роботах М.С. Карпова і Р.Н. Єкимової [М.С. Коропів, Р.Н. Єкимова, «Удосконалення силосних заквасок», изд. АН Казахської РСР, t.VII, 1963р.] для одержання силосної закваски з високим бактеріальним титром використовувалося ліофільне і калориферне сушіння рідких заквасок, зроблених на середовищах з кукурудзяного відвару чи кукурудзяного екстракту з додаванням пептону, цукру, крейди, хлористого натрію, сірчанокислого амонію. Зазначена технологія відрізняється надзвичайно високою вартістю виробництва силосної закваски через необхідність використання вакуумного низькотемпературного сушіння. Відомі роботи з використанням для вирощування лактобактерій ущільнених середовищ, що значно підвищили бактеріальні титри заквасок. Так, наприклад, Я.И. Клаар досліджував ущільнені середовища на молоці, житньому, гороховому, вівсяному борошну з додаванням автолізата кормових дріжджів, сірчанокислого марганцю, ацетату натрію і мела [Я.И. Клаар, «Заводське виробництво щільних заквасок». Праці Естонської сільськогосподарської академії, Тарту, 1970р., №71]. Однак склад ущільнених живильних середовищ свідчить про досить складну технологію виробництва щільних заквасок. Відомі способи і склади для виробництва заквасок на більш простих ущільнених середовищах, у яких як основний інгредієнт використовувалися пшеничні висівок, наприклад: - «Живильне середовище ГПП» для вирощування штамів амилолитического молочнокислого стрептоккока», що засновані на застосуванні пшеничних висівок як живильного середовища для вирощування штамів амілолітичного молочнокислого стрептокока Streptococcus lactis diastaticus [Патент України №48853 А, МПК-7 А23КЗ/00, бюл. №8, 2002р.]; - «Трофічна суміш «ЛАКТІС» [Патент України №48852 А, МПК-7 А23КЗ/00, бюл. №8, 2002р.], на основі пшеничні висівок, що додатково містить цукор, крейду, ацетат натрію, сульфат марганцю і воду, при цьому суміш містить зазначені компоненти при наступному співвідношенні, мас. %: - пшеничні висівки -45-50; - цукор -3,0-3,5; -крейда -1,0-2,0; - ацетат натрію -1,0-2,0; - сульфат марганцю -0,1-0,2; - вода -інше. Відомі трофічні і живильні суміші характеризуються нескладною технологією вирощування штамів амілолітичного молочнокислого стрептокока, однак вони мають порівняно високу вартість вихідних компонентів. Відомі способи виготовлення ацидофільних препаратів на рідкому живильному середовищі, наприклад: - патент України №11193 С1, МПК-5 А23С21/02, 312 N 1/20, бюл. 4, 1996р.; - патент України №12452 А, МПК-5 А23С21/02, бюл.1, 1997р.; - патент України №37714 А, МПК-6 А23С21/02, бюл.4, 2001р.; - патент України №39508 А, МПК-5 А23С9/123, C12N1/20, бюл.5, 2001р.; - патент Росії №2079222, МПК-6, А23С9/13, 1997р.; - патент Росії №2078513, МПК-6, А23С9/13, 1997р.; - патент Росії №2053781, МПК-6, А61К35/74, 1996р.; - технологічна інструкція з виробництва закваски сухої бактеріальний «Нарінз» ТУ 569.М.013911364-002-92; - Банникова Л.А. і ін. Мікробіологічні основи молочного виробництва. М., Агропромиздат, 1987р., с 152-157. В усіх вищевказаних прикладах ацидофільні препарати, що вирощують на рідких живильних середовищах, мають наступні недоліки - усі вони погано зберігаються, незручні для транспортування і згодовування, а також характеризуються високою вартістю і досить складною технологією виготовлення. Відоме використання проростків пшениці й інших злаків у дієтичному і лікувальному харчуванні, наприклад: - журнал «Здоров'я» №2, 2002р. - «Проростки пшениці своїми корисними властивостями зобов'язані харчовим волокнам. Є в проростках вітаміни групи З, Е, У, мінеральні речовини. Проросток володіє великою життєвою силою й енергетикою»; - журнал «Фізкультура і спорт» №2, 1994р. - «У зародку, а також в оболонці зосереджені білки, корисні жири, олії і клітковина, мікроелементи і вітаміни. Іншими словами, цільні зерна містять усі необхідні речовини для нормального функціонування організму. У результаті промислового помолу і просівання зерен оболонки і зародки попадають у висівки, що йдуть, в основному, на корм худобі. Вони містять вуглеводи і крохмалі, а також речовини, необхідні для біологічної активності»; - журнал «Допоможи собі сам», №7, 1996р. «Введення в раціон харчування пророслої пшениці робить оздоровлюючу дію і вплив, що омолоджує, на організм, тому що в ній містяться вітаміни і різні ферменти, які стимулюють життєдіяльність організму, оптимізують обмін речовин, зміцнюють нервову систему. Проросла пшениця вживається для відновлення життєвого тонусу, для більш швидкого виходу зі стану нездужання після хвороби, для зміцнення органів подиху, зміцнення зубів, поліпшення стану волосся»; - газета «Кримська правда», 4 квітня 1995р. «Дієта Бирхер-Боннера. Сира рослинна їжа навіть при досить великому обсязі відрізняється низькою калорійністю і винятково малою кількістю жирів, білків і вуглеводів. У зерні, що проростає, містяться вітаміни групи В и інші, ферменти, біологічно активні речовини. Вони роблять стимулюючий вплив, позитивно впливають на відновлення всіх життєвих процесів, обмін речовин і діяльність нервової системи, зміцнення зубів. Уже через 1-2 тижні в хворих настає поліпшення стану здоров'я і лікування від хронічних захворювань: туберкульо 9572 зу, бронхіальної астми, виразку шлунку, виразку двенадцатиперсной кишки, каменеутворення в різних органах. Знижується сприйнятливість до простудних захворювань. Чим довше застосовувати пророслу пшеницю, тим яскравіше виражений її позитивний ефект»; - буклет першої харчової фабрики оздоровчих продуктів «Наша спадщина» - «Пробуджені зерна» - «Кожен злак - не просто продукт харчування, що має ті чи інші живильні властивості. Це живий проросток, що дрімає під глибокою оболонкою зерна і чекає моменту пробудження. Це живе утворення, що володіє своєрідною енергетикою, має величезний запас мінеральних речовин, вітамінів, мінералів, мікроелементів. Коли насіння пробуджується, вивільняється неймовірний енергетичний потік. Відбуваються природні хімічні перетворення. Виробляються ферменти, що утворять концентровані живильні речовини в продукти, необхідні для росту рослини. Вітамін С и інші вітаміни, що містяться в насінні в незначний кількості, при пробудженні утворяться дуже інтенсивно, наприклад, зміст вітаміну Е збільшується в три рази і засвоюється він, принаймні, у десять разів ефективніше, ніж відповідний синтетичний препарат. Крім того, проростки мають властивість біогенності: вони живі і можуть віддавати вашому організму свою життєву енергію. У пробуджених зернах крохмаль цілком трансформується в розчинні форми, зберігаючи при цьому повноцінний набір харчових волокон, мінеральних речовин (фосфор, калій, магній, кальцій, залізо, мідь, цинк і ін.) і вітамінів (груп У, С РР, Е, В-каротину, провітаміни А). Мінеральні речовини в пробуджених насіннях хелатовані, тобто вони знаходяться в природному стані - зв'язані з амінокислотами і тому добре засвоюються людським організмом. При цьому мінеральні речовини беруть участь в утворенні і дії усіх ферментів і підтримують визначене значення електричного заряду на мембранах усіх кліток, охороняючи їх від вторгнення мікробів». Відомий «Спосіб одержання харчового продукту» [Патент Великобританії №1539756, кл. A23L1/172, опубл. 1979р.], у якому як живильне середовище для вирощування Lactobacterium acidophilum використовують ферментований водяний екстракт зародків зерна (пшениці, рис). Недоліком відомого середовища для культивування Lactobacterium acidophilum є складна технологія одержання ацидофільного препарату. Однак дотепер невідоме використання пророщеного зерна кукурудзи як трофічного середовища для вирощування штамів молочнокислої бактерії Lactobacterium acidophilum. Задачею корисної моделі є створення нового трофічного середовища для вирощування штамів молочнокислої бактерії Lactobacterium acidophilum з використанням пророщеного зерна кукурудзи як єдиного інгредієнту із досягненням технічного результату - підвищення кількості живих кліток лактобактерій на одиницю маси біоконсерванту, спрощення технології і здешевлення одержання кінцевого продукту -препарату на основі Lactobacterium acidophilum. Поставлена задача досягається застосуванням відомого пророщеного зерна кукурудзи в якості гормонально-ферментативного трофічного середовища для вирощування штамів бактерії Lactobacterium acidophilum. Дроблена маса пророщеного зерна кукурудзи є основним і єдиним компонентом живильного середовища для ацидофільних лактобактерій джерелом гормонів, ферментів, легкодоступних амінокислот, жирних кислот і цукрів, вітамінів, мікро- і макроелементів. Ацидофільна бактерія відноситься до групи гетеротрофних бактерій, тобто бактерій, що бідують для свого розвитку в достатній кількості легкодоступних готових органічних речовин: білках, вуглеводах, жирах, вітамінах, амінокислотах, простих цукрах і ін. При цьому, перераховані речовини повинні бути присутніми у живильному середовищі у засвоюваних формах, придатних для поглинання живими клітками бактерій. Різні види лактобактерій мають потребу у визначених складах і формах готових живильних речовин. З цієї причини дослідницькі публікації повні безліччю рецептів і складів живильних середовищ, деякі з який зазначені вище. Разом з тим, у природі існує джерело формування живильного середовища, до складу якої входять найрізноманітніші готові живильні речовини, що з'являються в насіннях рослин при їхньому проростанні, наприклад, при проростанні зерна кукурудзи. У набряклому при зволоженні зерні кукурудзи відбуваються різноманітні складні фізіологічні і біохімічні процеси. За спрощеною схемою, фермент амілаза, проникаючи в ендосперм зерновки, перетворює запасений у ньому нерозчинний крохмаль у розчинні у воді цукру; фермент ліпаза розщеплює жири до водорозчинних жирних кислот, а протеліаза і пептідаза гідролізують білок в амінокислоти, що також добре розчиняються у воді. Під впливом фітогормонів ауксіну, гіберіліну, цітокініну клітки зародкового проростка зерновки, одержавши водорозчинні живильні речовини, починають енергійно поділятися і зерновка проростає [Життя рослин, т.5, М., «Освіта», 1980р.]. Можна припускати, що фітогормони можуть стимулювати і клітки ацидофільних бактерій до енергійного розподілу. Якщо це так, то дроблена маса кукурудзи, що проростає, багата легкорухомими живильними речовинами і фітогормонами, може стати оптимальним середовищем для росту і розвитку ацидофільних бактерій і, отже, на такім середовищі можна одержати бактеріальний концентрат з дуже високим бактеріальним титром. Проведені дослідження показали, що живильне середовище з дробленої кукурудзи, що проростає - «ЛАКТІС-А» - дійсно є оптимальним для росту і розвитку ацидофільних бактерій, про що свідчать матеріали, приведені в таблиці №1. 9572 8 Таблиця 1 Зміст життєздатних кліток Lactobacterium acidophilum у 1 г препаратів (бактеріальний титр) Публікація Назва препарату Патент України №37714 А 15 05 2001 г, бюл №4 Лактобактерин «Нарінз» Харчовий продукт L acidophilum слиПатент України №26871 С1 29 12 1999г, бюл №8 зуватий Патент України №24987 С1 25 12 1998г, бюл №6 Харчова добавка «Трисан» Результати аналізу Республіканської СЕС А Р Кормова добавка «ПАКТІС-А» Крим 2004р Дані таблиці 1 свідчать, що препарат «ЛАКТІС-А» перевершує аналогічні препарати по бактеріальному титрі майже в 105 разів Технологія готування гормональноферментативного трофічного середовища «ЛАКТІС-А» 1 Зерно кукурудзи промивають водопровідною водою від пилу і сміття в ємності для замочування 2 Замочують промите зерно кукурудзи у водопровідній воді протягом 48 годин 3 Набрякле зерно кукурудзи розсипають шаром 10см, періодично ворушать і обприскують водою до появи проростків приблизно через З доби Технологія використання гормональноферментативного трофічного середовища «ЛАКТІС-А» 4 У проросле зерно додають інокулянт культуру Lactobacterium acidophilum - 3,0% від маси і перемішують 5 Інокульоване проросле зерно пропускають через електром'ясорубку і заповнюють ємності 6 Розмелена інокульована маса термостатується при t=40+1°C три доби 7 Отриманий вологий препарат «ЛАКТІС-А» міститься на ПІДДОНІ шаром товщиною в 2 див і Комп'ютерна верстка В Мацело Бактеріальний титр 1,6хЮ іи 4,65x10 1 0 4,9x10 іи 1,0хЮ15 висушується при t=40+1°C 8 Висушений препарат «ЛАКТІС-А» розмелюється на електром'ясорубці 9 Сухий порошок препарату «ЛАКТІС-А» розфасовується в герметичні поліетиленові пакети для реалізації Калориферне висушування і герметизація препарату «ЛАКТІС-А» дозволяє збільшити термін його збереження при t=15-18°C до 5-6 МІСЯЦІВ Низькозатратна технологія готування дозволяє здешевити і широко впровадити препарат «ЛАКТІС-А» у тваринництво і птахівництво для оздоровлення молодняку, що дозволяє знизити втрати молодняку тварин і птаха, вирівняти їх категорійність і підвищити прирости ваги З огляду на усе вищевикладене, можна зробити висновок, що задача, поставлена у винаході - створення нового трофічного середовища для вирощування штамів молочнокислої бактерії Lactobacterium acidophilum з використанням пророщеного зерна кукурудзи як єдиний інгредієнт - вирішена з досягненням технічного результату -підвищення КІЛЬКОСТІ ЖИВИХ КЛІТОК лактобактерій на одиницю маси бюконсерванту, спрощення технології і здешевлення одержання кінцевого продукту - препарату на основі Lactobacterium acidophilum Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП 'Український інститут промислової власності' вул Глазунова, 1, м Київ-42 01601