Сибирцев Владимир Станиславович, кандидат химических наук, доцент, заведующий лабораторией разработки технологий и рецептур пищевых ингредиентов; Scopus Author ID 6603964394
191014, Санкт-Петербург, Литейный пр., 55
Vladimir S. Sibirtsev, Cand. of Sci. (Chemistry), Associate Professor, Head of the Laboratory of Development of Technologies and Formulations of Food Ingredients; Scopus Author ID 6603964394
(55, Liteinyi pr., Saint Petersburg, 191014
Нечипоренко Ульяна Юрьевна, младший научный сотрудник
191014, Санкт-Петербург, Литейный пр., 55
Ulyana Yu. Nechiporenko, Junior Researcher
55, Liteinyi pr., Saint Petersburg, 191014
Objectives. The purpose of this study was to develop an objective instrumental method for assessing microbial contamination and expressing the probiotic and antibiotic properties of food, pharmacological, and other products.
Methods. The developed method consists of periodic (every 2 h) registration of changes in pH, redox potential, and electrical conductivity of a liquid nutrient medium incubated in the presence and absence of viable test microorganisms and test samples.
Results. Using liquefied CO2 from 10 different types of plant materials, we carried out a comparative analysis of probiotic and antibiotic activities against Lactobacillus acidophilus of various concentrations of subcritical whole extracts obtained.
Conclusions. Among the studied plant extracts, the most active prolonged antibiotic properties were exhibited by extracts from the leaves of Eucalyptus globulus Labill. and seeds of Illicium verum Hook.f. at a concentration in the test medium (CTE) more than 3 vol %, whereas the most active prolonged probiotic properties were exhibited by an extract from the herb of Mentha arvensis L. at CTE = 0.2 vol %. In most cases, the initial antibiotic activity of the tested extracts (TEs) was greater than their prolonged activity. Also, the mid-term (in terms of TEs interaction time with test microorganisms) antibiotic activity of TEs was intermediate in value between their initial and prolonged activity. In the test medium, the decreasing concentration of TEs decreases their antibiotic activity monotonically and increases their probiotic activity, suggesting that the biological activity of products, including various plant extracts, is largely determined not only by the raw material and the method of extracting biologically active substances from it but also by the concentration of the extract in the product and by the interaction time of the said product with microbiota and others. In most cases, a significant number of tests could establish the exact nature of these dependencies. The proposed method is much more rapid, objective, and informative and less laborious and material-intensive than using standard microbiological methods in assessing the initial microbial contamination and the probiotic and antibiotic properties of various samples of both the new and already approved pharmaceuticals, foods, and other products, as well as the individual ingredients and additives.
Цели. Разработать быструю и объективную инструментальную методику оценки микробной обсемененности, а также про- и антибиотических свойств различных образцов пищевой, фармакологической и иной продукции.
Методы. Разработанная методика заключается в периодической (через каждые 2 ч) регистрации изменений рН, редокс потенциала и электропроводности жидкой питательной среды, инкубируемой в присутствии и в отсутствие жизнеспособных тестовых микроорганизмов и тестируемых образцов.
Результаты. С помощью представленной методики проведён сравнительный анализ про- и антибиотической активности в отношении Lactobacillus acidophilus разных концентраций цельных докритических экстрактов, полученных с помощью сжиженного СО2 из 10 различных видов растительного сырья.
Выводы. Проведенные исследования показали, что среди исследованных растительных экстрактов наиболее активные пролонгированные антибиотические свойства проявили экстракты из листьев эвкалипта шаровидного (Eucalyptus globulus Labill.) и семян бадьяна настоящего (Illicium verum Hook.f.) при их концентрации в тестовой среде (СТЭ) больше 3 об.%; а наиболее активные пролонгированные пробиотические свойства проявил экстракт из травы мяты луговой (Mentha arvensis L.) при СТЭ = 0.2 об.%. Начальная антибиотическая активность тестированных экстрактов (ТЭ) в большинстве случаев была больше их пролонгированной активности. В то время как среднесрочная (по времени взаимодействия ТЭ с тестовыми микроорганизмами) антибиотическая активность ТЭ как правило была промежуточной по величине между их начальной и пролонгированной активностью. При этом с уменьшением концентраций ТЭ в тестовой среде их антибиотическая активность монотонно уменьшалась, а пробиотическая активность увеличивалась. Таким образом очевидно, что биологическая активность продукции, включающей различные растительные экстракты, в значительной степени определяется не только сырьём и способом экстрагирования из него биологически активных веществ, но и концентрацией экстракта в продукции, а также временем взаимодействия упомянутой продукции с микробиотой и т.п. Причем точный характер этих зависимостей в большинстве случаев может быть установлен лишь с помощью значительного числа тестовых испытаний. Последние удобно проводить с помощью представленной в этой работе методики, которая позволяет существенно более быстро, объективно и информативно, а также существенно менее трудоёмко и материалоёмко, чем при использовании стандартных микробиологических методов, оценивать исходную микробную обсемененность, а также про- и антибиотические свойства различных образцов как новой, так и уже допущенной к употреблению продукции, а также отдельных ингредиентов и добавок к оной.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.