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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
