Pt Imprimanta

7/29/2019 Pt Imprimanta

1/41

Rezumatul lucrrii

Studiul urmrete obinerea de biomas liofilizat din tulpinile Lactobacillus paracasei IL2, Lactobacillus plantarum IL3 pe baza productivitii lor (P). Mediul optim s-a ales prin utilizarBioscreen C MBR i a softului EZExperiment. S-au calculat viteza maxim de cretere, timpdublare i productivitatea celular pentru fiecare dintre cele dou tulpini. S-au testat diferite surazot i raporturile dintre ele. A rezultat un maximum al productivitii i al sintezeiexopolizaharide n sistem batch, prin utilizarea a 10 g/litru pepton, 4 g/litru extract de dro pentru ambele tulpini. Pentru Lactobacillus paracasei IL2 rezult o productivitate de 0,98 h-1gl-1

i 600 mg exopolizaharide/litru, iar pentru Lactobacillus plantarum IL3 a rezultat o productivitatede 0,75 h-1gl-1 i 250 mg exopolizaharide/litru. Compoziia chimic a polizaharidului celor dtulpini testate este format n principal din glucoz, cu un coninut mediu de 27,65% glucoz ani un gradul de polimerizare mediu de 43,7%.

Scopul acestui studiu l reprezint cultivarea n sistem batch a dou tulpini de bacterii la Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3, aflate n colecia USAMV BucuretiFacultatea de Biotehnologii, pentru obinerea de biomas i exopolizaharide. Sursa de cautilizat o reprezint glucoz, parametrii fermentaiei fiind 370C, pH 7 i 75 rpm. Mediul de cultur

(exceptnd glucoz) s-a stabilit prin utilizarea Bioscreen C, iar cu ajutorul softului EZExperima calculat productivitatea, viteza de cretere i timpul de dublare n timp real a tulpinilor.

Pentru tulpinile Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3 s-a stabilitmediul optim de cultivare utiliznd Bioscreen C, pe baza productivit ii. Sursa de carbon folo fost glucoza n concentraie de 10%, n prezena creia se obine un maximum al cantit exopolizaharide.

1


2/41

CUPRINS

Introducere. ...4

Capitolul 1 Date de literatur privind probioticele....61.1 Istoria probioticelor..........61.2 Proprietile terapeutice ale bacteriilor probiotic.81.3 Biologia probioticelor...81.3.1 Bacteriile lactice acide...81.3.2 Genul Lactobacillus...91.3.3 Genul Bifidobacterium..91.3.4 Genul Streptococus....101.3.5 Criterii de selectie .....10

Capitolul 2 Activitatea probioticelor...122.1 Generaliti...122.2 Selectarea tulpinilor de probitoice....142.3 Probioticele i imunitatea..142.4 Imunodularea nonspecifica...16

Capitolul 3 - Perspective legate de rolul microbiotei intestinale umane imodularea sa de ctre pre- i probiotice..............173.1 Ecologia microbian a tractului gastrointestinal uman......173.2 mbuntirea alimentaiei prin: probioticelolor,prebioticelor i sinbiotice.......193.2.1 mbuntirea alimentaiei cu ajutorul probioticelor...193.2.2 Probioticele i sistemul imunitar.....203.2.3 Metode tiinifice pentru dobndirea funciilor benefice ale bacteriilor..213.2.4 Limite datorate probioticelor...........213.2.5 mbuntirea alimentaiei cu ajutorul prebioticelor........213.2.6 mbuntirea alimentaiei cu ajutorul sinbioticelor.....22

2


3/41

Capitolul 4 Bacteriile lactice.......................................................................................244.1 Bacteriile lactice acide ca probiotice .............254.2 Importanta bacteriilor lactice acide i impactul lor asupra sntii umane...264.3 Bacteriilelactice acide i alte efecte asupra sistemului imunitar.....26

Capitolul 5Obinerea de biomas i exopolizaharide din Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarumIL3..............................295.1 Scopul Lucrarii........295.2 Materii prime i metode..........305.3 Determinri efectuate..................................................................................................30

Capitolul 6Rezultate i discuii..........................................................................................................32

CONCLUZII...............................................40

Bibliografie.........41

3


4/41

INTRODUCERE

Definiia bacteriilor probiotice evolueaz constant. ncercri de a dispune de o descriere a detaliilor lor biologice i al efectelor lor asupra sntii gazdei sunt oprimate de existena

numr foarte mare de specii i genuri existente n aceast categorie. n timp ce mai muli autosugerat amendamente ctre probiotice,un punct de start destul de bun a fost oferit de ctre Fullesupliment de hrnire format din bacterii vii ce afecteaz benefic gazda animal ,mbuntechilibrul microbian din intestine.

Multe beneficii diferite au fost atribuite consumului de probiotice att de ctre oameni cde animale,cele mai importante animale de producie fiind bovinele i ginile,n care ele denumite des drept Direct Fed Mircrobials (DFM). Beneficiile includ o toleran la lactozridicat , imunitate crescut la oameni, alimentare mai eficient i o rat mai sczut la animalecrete patogeni,n afara consensului de lung durat conform cruia probioticele contribuiembunire a activitii intestinale n toate gazdele. Recent, informaiile despre probiotice au pn sfrit trmul anecdotal i i ctig statutul bazat pe teste aleatorii controlate de efec placebo.

Cercetrile s-au axat pe direcia biologic pentru controlul i eradicarea patogenilor provdin alimente. Oamenii de tiin au dezvoltat produse antimicrobiene natural pentru biocont patogenilor i au exploatat bacteriile acidolactice pentru excluderea competitive a acestor patog

livrarea de vaccinuri precum i de compui bioactivi (Grasson,2002).Bacteriile lactice din genul Lactobacillus sunt utilizate frecvent n fermentaiile alimentar

datorit abilitii lor de a mbunti caracteristicile organoleptice ale alimentelor. Sunt folos pentru capacitatea de conservare a unor materii prime perisabile ca laptele, carnea i vegetAceste bacterii sunt capabile s produc, n mod normal, cantiti de exopolizaharide aproximativ 150 200 mg/l. Cantitile maxime de polizaharide sunt produse n bioreactoar prezena unei surse de carbon cu o concentraie optim. Controlul riguros al temperaturii, pH

turaiei agitatorului reprezint o condiie obligatorie pentru sinteza unei cantiti maximexopolizaharide.

Diferite glucide, ca glucoz, fructoza, maltoza, rafinoza, sucroza, galactoza sau lactozautilizate cel mai frecvent la cultivarea n sistem batch a bacteriilor lactice pentru a sintexopolizaharide. Concentraia lor n mediu poate ajunge i pn la 50 g/litru. Sursa de azot i sminerale este i ea un factor important, deoarece tulpinile lactice necesit prezena n medi

4


5/41

cultur a peptonei sau a extractului de drojdie. Cultivarea n bioreactoare de laborator, sistem ba artat c o parte din costurile mari cu aceste substane pot fi nlocuite prin suplimentarea medcu extract de porumb. Agitarea este o condiie obligatorie datorit omogenizrii mediulu bioreactor. Pentru a pstra tulpina cultivat ntr-o faz exponenial de cretere pentru o peri

maxim, ea trebuie fcut constant i nu trebuie s depeasc 100 rpm. Controlul pH trebuie riguros, deoarece tulpinile sunt foarte sensibile i orice depire a limitelor inhib multiplicarimplicit, sinteza de exopolizaharide. Astfel, este nevoie ca orice bioreactor utilizat s capacitatea de a controla automat pH din interiorul vasului de biosintez, printr-un sistem integ programul de baz al bioreactorului.

n general, tulpinile de bacterii lactice produc heteropolizaharide. Exist tulpini,Streptococcus thermophilus , care produc exclusiv heteropolizaharide. Acestea sunt formate dlanuri de glucoz, galactoz i manoz i uneori N acetil glucozamin. Homopolizaharconin glucoz i sunt cunoscute ca dextranul, mutanul, alternanul i glucHomopolizaharidele care conin fructoz sunt fructani (de tipul levanului i inulinei). Ahomopolizaharide au grade diferite de polimerizare, n funcie de tulpinile bacteriene sintetizato

Scopul acestui studiul reprezint cultivarea n sistem batch a dou tulpini de bacterii lact Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3, aflate n colecia USAMV BucuretiFacultatea de Biotehnologii, pentru obinerea de biomas i exopolizaharide.

Obietivele acestui studiusunt acelea de a urmri obinerea de biomas liofilizat d

tulpinile Lactobacillus paracasei IL2, Lactobacillus plantarum IL3 pe baza productivitii lor.n primul capitol sunt prezentate date de literatur privind problematica probioticelor.

n capitolul doi este prezentat activitatea probioticelor asupra organismului uman.n capitolul trei sunt prezentate perspective legate de rolul microbiotei intestinale umane

modularea sa de ctre pre- i probiotice.n capitolul patru sunt descrise bacteriile lactice si rolul lor.n capitolul cinci este detailat modul de obinere de biomas i exopolizaharide din

Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3.n ultimul capitol sunt prezentate rezultate si discuii asupra lucrrii.

Lucrarea se ncheie cu concluziile experimentelor i cu referinele bibliografice.

5


6/41

CAPITOLUL 1 DATE DE LITERATUR PRIVINDPROBLEMATICA PROBIOTICELOR

1.1 Istoria probioticelor

Termenul de probiotic a fost considerat de origine greac i a fost tradus pentru via for life fiind n contrast cu termenul de antibiotic (Hamilton-Miller, Gibson i Bruck, 2003; Vasilji Shah, 2008).

Prima utilizare a cuvntului probiotic se datoreaz lui Kollath n 1953, acesta la folosit pa descrie reechilibrarea sntii pacienilor subnutrii cu ajutorul a diferite suplimente organice

i anorganice .

Un an mai trziu, Vergin (1954) spune c instabilitatea microbian a organismului umcauzat de tratamentul cu antibiotice poate fi reechilibrat printr-o diet bogat n probiotice.

Kolb n 1955 recunoate efectul nociv al terapiei cu antibiotice i propune prevenirea acecu probiotice.

Lily i Stillwell n 1965 definesc probioticele ca substane secretate de un microorganism pentru a stimula creterea altui microorganism .

Sperti (1971) respectiv Fuji i Cook (1973) folosesc termenul pentru a descrie extracte tisce stimuleaz creterea microbian sau care mbuntesc rspunsul imun al gazdei fr a increterean vitro a culturii.

n anul 1974, Parker a fost primul care sa apropiat cel mai mult de semnificaia actutermenului. El a definit probioticele ca organisme i substane care contribuie la balanamicrobian intestinal .

Cea mai utilizat definiie a fost dat de Fuller n anul 1992. Acesta mbuntete definiParker ajungndu-se la formularea supliment nutritiv cu microorganisme vii care influeneazbenefic organismul animal prin mbuntirea balanei microbiene intestinale .

Definiia revizuit de Fuller atrage atenia asupra necesitii de a fi prezente bacterii probiviabile i introduce aspectul efect benefic mai mult pentru organismul animal dect pentru cel

6


7/41

uman . Muli autori urmnd acest trend prezint propriile lor versiuni n ceea ce privete defi probioticelor.

Urmrind recomandrile FAO/WHO, grupul de lucru ce se ocup cu evaluarea bacter probiotice n alimente (2002), descriu probioticele ca microorganisme vii care atunci cnd sunt

administrate la momentul adecvat confer beneficii pentru sntate asupra organismului gazd .Ca urmare a acestei definiii o mare varietate de specii de microorganisme pot fi consid

potenial probiotice.

Cele mai importante specii de bacterii probiotice sunt reprezentate de bacteriile lactice.Oamenii au consumat produse probiotice dinaintea timpurilor pre-biblice,adesea sub fo

produselor de lapte fermentate. Totui o asociere ntre aceste produse i sntatea uman nu acontientizat dect dup 1900. Mechnikoff a suferat c sntatea i longevitatea bulgarilor po

urmrit ctre dietele lor. Acest nceput umil a format n domeniul probioticelor,un bulevard de anchete tiinifice precum i o industrie comercial activ.

Studiul iniial al lui Metchnikoff a declanat un studiu n activitatea probioticeTotui,deabia la sfritul celui de-al doilea rzboi mondial i nceputul erei antibioticelor,cercen domeniul probioticelor au nceput, catalizate de ctre indicaii precum c ar putea preveni diasociat cu utilizarea de antibiotice. Cercetriile asupra probioticelor au crescut totui n urmtocteva decenii. Pn n anii 1980 cerecettorii de pe tot globul i-au concentrat eforturile

ncercare de a elucida activatatea i mecanismul probioticelor la bovine i alte animale de prodn timp ce i-au propus s mreasc creterea ct i sntatea general a acestor animale. n cacestor eforturi, rezultatele de laborator nu au reuit s ofere rezultate consistente i n anii 19sczut numrul de cercetri n acest domeniu. Vnzrile comericale ale probioticelor pentru utin producia industrial au rmas totui destul de ridicate.Cu descoperirea BSE (Encefalospongiform bovin i interzicerea folosirii de antibiotice n hrana animalelor n Europa, cerce probiotce pentru animalele de producie au fost rencepute ntr-un efort de a modera efecteleaceast interzicere urma s le aib.

ntre timp , cercettorii ce au investigat efectele probioticelor asupra sntii umane au obrezultate mai concrete. n ciuda faptului c o nelegere clar a mecanismului din spatele activ probioticelor rmne ambiguu,exist un numr de articole care conin rezultate clare i impodin punct de vedere statistic n acest domeniu

7


8/41

1.2Proprietile terapeutice ale bacteriilor probiotice

n ciuda istoriei lor lungi,contientizarea avantajelor probioticelor de ctre public a credramatic abia n ultimii ani. Aceasta se datoreaz unui numr de factori,care include o

deosebit asupra potenialului de generare a unor tulpini de bacterii rezistente la antibioticecauza utilizrii pe scar larg a bactericidelor, i deasemenea datorit rspndirii ideii c snunui om poate fi, nu numai meninut,ci i mbuntit de o nutriie adecvat. Combinai,afactori au stimulat apariia unui val de cercetare n probiotice n ultimul deceniu, rezultnd n din ce n ce mai aprofundate. ntr-adevr,dupa ce Elie Mechnikov a tiprit pentru prima lucrarea sa ce sugera o corelaie pozitiv ntre longevitatea uman i consumul de lapte ferminformaiile despre probiotce prsesc trmul anecdotelor dup ce teste aleatoare controlaefectul de placebo susin efectul benefic al activitii probioticelor. Concomitent,mai mult estedespre efectul lor n vivo. n timp ce multe studii rmne de realizat nainte ca o nelegere deta probioticelor poate fi dobndita,exista dovezi concrete c probioticele, cnd sunt folosicondiii propice, pot avea ntr-adevr efecte profilactice sau de prevenire a unui numr mare deumane i animale. Aceasta lucrare studiaz succint istoria probioticelor i discut studiile recenun accent special pus pe bacteriile lactice probiotice. n sfrit, se discut despre dificultimotenire a studiilor lor i despre sugestii pentru standarde n lucrrile viitoare.

1.3 Biologia probioticelor

1.3.1 Bacteriile lactice acide

De regul probioticele provin din categoria bacteriilor lactice acide, mai ales din g Lactobacillus i Bifidobacerium. Acestea sunt bacterii gram positive,catalaz negative,nonaerobe d

aerotolerante, nu produc spori, nu respira i sunt sub form de coci i bacili,producnd acid lac produs principal al fermentaiei carbohidrailor. Metaboliii sunt considerai a fi foarte impodatorit efectelor lor benefice. Acetia includ acizi organici ( n special acid lactic ),bacteriocsruri de peroxid hidrogenat.

8


9/41

1.3.2 Genul Lactobacillus:

Lactobacilii sunt bacilli i cocobacili gram pozitivi,nonsporulanti. Au un coninut sczuG+C (sub 50%), deobicei intre 32-51%. Formele de Lactobacillus acidophilus sunt cei mai ntlnite

componente n diet. Prin studii generale s-a aflat c speciile originale conin 6 grupuri omoloaADN; L.crispatus, L.gallimarium, L. gasseri, L. amylovarus i L. johnsonii. Dei aceste specii sunt bine definite,adesea este greu de alocat specii nou iZolate ctre oricare dintre aceste grupuri. L. acidophilus e un bacil gram pozitiv cu capete rotunjite ce poate s se prezinte ca celsingulare,n perechi,sau n lanuri scurte. Creterea optim apare la 35-40 grade Celsius i la ude 5.5-6.0. Sunt distribuite de-a lungul tractului gastrointestinal uman dar i al altor gazdfactorii principali ce-i afecteaz sunt pH-ul , prezenta oxigenului,nivelurile de de substrat,presecreiilor intestinale, i interaciunile cu alte bacterii.

Aparine taxonomiei Firmicutes , clasa Bacilli , ordinul Lactobacillales , familiei Lactobacillaceae iar cele mai apropiate genuri sunt Paralactobacillus i Pediococcus .

Unul din cele mai numeroase genuri, ce cuprinde 106 specii. Lactobacillus acidophilus , L. salivarius , L. casei , L. plantarum , L. fermentum , L. reuteri i L. brevis au fost cele mai frecventespecii de Lactobacillus izolate din intestinul uman.

Lactobacilii sunt omniprezeni n natur, gsindu-se n medii bogate n glucide.

1.3.3 Genul Bifidobacterium

Ca i Lactobacilii, Bifidobacteriile sunt extrem de importante n tracturile gastrointestinagenito-urinare ale oamenilor i altor mamifere.Prezena de-a lungul vieii gazdei,vrstei i dietefactori importani n distribuia exact a Bifidobacteriilor. Sunt speciile dominante n micro bebeluilor,dar numrul lor descrete odat cu vrsta pn cnd stagneaz la aproximativ 25%totalul florei intestinale a unui adult,ocupnd locul trei dup Bacteroide i Eubacteria. Bifidobacteriile au fost descoperite la nceputul aninlor 1900, cnd Tissier le-a descrimicroorganisme cu forme de bacilli,neproductoare de gaz,anaerobe cu morfologie bifid. ncurent sunt caracterizate ca fiind gram positive, nesporulante, cu lipsa de motilitate,catalaz-negi anaerobe.Se prezint n forme variate incluznd bacili n form de Y,bacili scuri i ondul

9


10/41

bacilli n form de bata. Spre deosebire de Lactobacili,Bifidobacteriile au un coninut ridicat de(54-67%) i sunt grupate deci n genul actinmocetelor gram positive. Cele gsite la oamenfolosi glucoz,galactoza.lactoza i adesea fructoza ca sursa de carbon. Condiiile de crete opsunt la pH de 6-7 i temperature de 37-41 grade C

Acestea au fost izolate i vizualizate prima dat de ctre Tissier (1900) din materiile feale nou-nscuilor.Ele sunt lactobacili imobili, Gram +. Celulele au form de bastonae cu capetele ngroate

ramificate. Reprezentanii genului sunt anaerobi, i realizeaz o fermentaie heterolactic frcu producerea de acid acetic i acid lactic L(+) n raport molar de 3:2.

Datorit faptului c sunt mai pretenioase, aceste bacterii sunt adesea dificil de izolcrescut n condiii de laborator.

Taxonomia bifidobacteriilor s-a schimbat continuu de cnd acestea au fost izolate pe prima dat. Iniial s-a considerat c acestea aparin genurilor Bacillus , Bacteroides , Nocardia , Lactobacillus i Corynebacterium , nainte de a fi considerate un gen separat, n 1974.

Coninutul de citozin-guanin este mai mare de 50 mol%.

Familia bifidobacteriilor este format din 5 genuri: Bifidobacterium , Propionibacterium , Microbacterium , Corynebacterium i Brevibacterium .

n prezent exist32 de speciice aparin genului Bifidobacterium , 12 dintre ele au fost izolatedin surse umane (carii dentare, materii fecale i vagin), 15 din tractul intestinal al animalelor sarumen, 3 din albine iar celelalte 2 rmase din lapte fermentat i ape reziduale. Speciil

Bifidobacterium gsite la om sunt: B. adolescentis, B. angulatum, B. bifidum, B. breve, B.catenulatum, B. dentium, B. infantis, B. longum, i B. pseudocatenulatum . B. breve, B. infantis, B.longum se regsesc i la sugari n timp ce B. adolescentis i B. longum se regsesc la aduli

1.3.4 Genul Streptococus

Este alctuit din coci lactici, Gram +, nesporogeni, grupai n perechi sau lanuri. Din pde vedere fiziologic fermenteaz un numr redus de glucide i anume lactoza, zaharoza, glucouneori galactoza cu formare de acid lactic L (+) i este caracterizat prin termotoleran

10


11/41

temperaturi maxime de cretere de 5052C. Specia cu importante caliti n ceea ce priv beneficiile pentru organismul uman esteStreptococcus thermophilus .

1.3.5 Criterii de selecie

Toate probioticele sunt spre consumul uman fie direct prin suplimente alimentare fie ind prin hrana animalelor. Ca oricare altele ce sunt destinate consumului uman,criteriile de sel pentru probiotice sunt stricte. n timp ce probioticele trebuie prin definiie s pozede acti benefice pentru consummator,trebuie deasemenea s supravetuieasca la cele mai nocive coimplicate n procesul de digestiei

Aceasta presupune capacitate lor de a supravetui n mediul de aciditate ridicat,de pn1.0,precum i secreiei de bila concentrate n intestinele subiri proximale.

Capacitatea de a adera la mucoasa intestinal uman este de ajutor pentru coloniztemporar a tractului gastro-intestinal.,dei cercettorii nu sunt de accord cu faptul ca adezi poate fi considerat un criteriu de selecie,deoarece administrarea continua poate provoca une populaie probiotic adecvat pentru rezultate positive.

Pe lng aceste criterii biologice, probioticele folosi pentru consumul public trebuie srealizabile i din punct de vedere commercial. Deci, trebuie s poat fi produse n mas,s rviabile n timpul depozitarii i s nu afecteze gusutl substratului. n sfrit,din moevidente,probioticele nu trebuie s vine patogene pentru gazd. Din acest motiv, muli cercetsusin utilizarea culturiloe indigene tractulu gastro intestinal.

11


12/41

CAPITOLUL 2 - ACTIVITATEA PROBIOTICELOR

2.1 Generaliti

Colonizarea apare n primele sptmni dup natere i duce la interaciunii crucialsistemul imunitar ct i tractul gastro intestinal. La animalele sntaose, primiele microorgancolonizatoare provin cel mai adesea de la flora maternal. n timp ce dezvoltarea contmicroflora indigen devine specific att speciei ct i zonei ocupate n tract. Prin conexiunstratul de mucus sau adeziunea la suprafa sau la celulele epiteliale,aceast populaie repre prima linie de aprare mpotriva bacteriilor patogene i a altor elemente duntoare ingeratimpul dietei.

La natere, exista o schimbare fundamental deoarece intestinele de la digerarea lichidamniotic ncep s digere hran. Aceasta stimuleaz eliberarea de hormoni trofici, care ajuta adezvoltarea rolurilor de digestie ct i de protecie a tractulului. n timpul dezvoltrii,porotemucosale i enzime de digestie precum i colonizarea cu bacterii intestinale reprezint pricaractere de protecie dezvoltate. Mediul acid creat de secreia HCL reprezint o caraceriantimicrobian eficient, i se dezvolt n primele sptmni de via n timp ce mucusul formacelule n form de pocal acoper suprafaa epitelial a tractului, prevenind ataarea antigeluminali

Ataarea la antigeni a fost recunoscut drept un pas fundamental n virulenta alimentar dnceputul anilor `80, cnd Jones i Rutter au demonstrate ca Eschericia Coli nu era capabil de patogenez fr ea. Populaiile bacteriene normale ajut n prevenirea supracreterii patagonedeasemenea ajut la prevenirea atarii patogenilor la lumen prin excludere competitive, i acactivitate se pare c are un rol cheie n protecia probiotic.

Bacteriile intestinale deasemenea au i alte activiti benefice pentru gaza. Un exemplu

gsit n rumegtoarele adulte n care digestia componentelor dietetice fibroase este realizat n de ctre activitile fermentative ale bacteriilor localizate n rumen. Dup cum s-a menionat,fi parte a tractului este colonizat de ctre specii de bacterii tipice, care s-au dezvoltat simbiogazda i sunt gsite n numere variate de-a lungul tractului digestive. Gura conine un numr ride bacterii att facultative ct i strict anaerobe, n timp ce intestinele superioare (stomacul,duoi jejunul) sunt rar populate. Concentraiile de bacterii cresc de la ileum pn la sfritul trac

12


13/41

digestiv, cea mai deas populaie fiind gsit n colon. Pn la 35-50% din coninutul colonuman este reprezentat de ctre 500 specii de bacterii gsite n mod obinuit n intestinal gros ucel mai des specii reprezentant 5 genuri: Bacteroides, Eubacterium, BifidobacterPeptostreptococus i Fusobacterium.

Probioticele au fost acreditate cu o gam larg de activiti n tractul digestiv. Cel maintlnit character este cel al excluziunii competitive, n care bacteriile patogene i probiotice sucompetiie pentru un numr limitat de nutrieni i pentru spaiu pe mucoasa intestinelor. n acesde administrare a probioticelor de success,probioticele sunt avantajate s se ataeze de intestine prevenind speciile patogene de a prsi sistemul digestive i de a intra n snge. Totui, aceseste singurul mecanism.

Din 1950, probioticele au fost asociate cu abilitatea de a preveni sau trata bolile intestiManifestarea acestei abiliti este vzut n tratamentul problemelor variate ca : boala Chrgastro-enteritele, intoleran la lactoz, diareea, rezultate din surse variate. O abilitate de a lucrao gam aa larg de simptome, ar sugera existena mai multor activiti ale probioticelor, dovedit deja. Digestia mbuntit a lactozei vzut cnd este consumat iaurt cu bacaterii vii (lactozei din lapte sau iaurt n care bacteriile au fost omorte de temperatur) se crede a fi datdigestiei lumenale a lactozei de ctre bacterii. Lactoza digerat este eliberat n intestinele suunde acizii biliari lizeaz aceste bacterii.

Reducerea diareei datorat probioticelor se presupune c funcioneaz prin mai mult

discrete sau complementare. Ba mai mult, probioticele pot trata sau preveni diareea asociatnumr mare de cauze. Diareea asociat antibioticelor apare n pan la 20% din pacieni. Rezrelevante statistic au sugerat ca anumite probiotice pot ameliora sau preveni boala. Exemple inutlizarea probioticelor ca : Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri i Sccharomycesboulardii pentru tratamentul diareei acute. Bifidobacteria i Clostridium butyricum au fost sugerate pentru folosire n prevenirea diareei acute cauzat de rotavirus la copii.

Unele probiotice sunt cunoscute s secrete molecule antimicrobienee, cunoscute d bacteriocine, care deasemenea au capacitatea de a preveni bacteriile patogene s se ataemucoasa epitelial. Multe probiotice se pare c au activate sistemul imunitar, iniiind o activitazone ale sistemului imunitar asociat mucoasei. Pe lng aceast, cercetariile preliminarii indi probioticele pot avea capacitatea de a se lega de contaminanii alimentari din tract, deci prevende la absorbie. Gratz si colaboratorii au demonstrat capacitatea Lactobacillus rhamnosus, L.rhamnosus LC-705 i Propionibacterium freudenreichii supbsp shermanii de a se lega de alfa toxine

13


14/41

B1 n vitro.Totui aceste rezultatea sunt nc neconfirmate n vivo,unde legarea alfa toxinelor pfi redus.

2.2 Selectarea tulpinilor de probiotice

Criteriile de selecie ale tulpinilor de bacterii probiotice utilizate n aplicaiile comercialevariate iar pentru a realiza cu succes o terapie cu lactobacili trebuie ndeplinite urmtoarele con-cultura trebuie s fie de origine uman;

-s nu fie patogen

-s prezinte potenial de colonizare n tractul gastrointestinal, respectiv s se gseasc concentraie substanial (107109 ufc/mL de produs).

Criteriile generale pentru selecia tulpinilor de probiotice sunt prezentate nTabel 2.1

2.3 Probioticele i imunitatea

Pe lng rolul essential n digestia i absorbia nutrienilor, intestinele trebuie s prote

gazda de multitudinea de patogeni consumai cu hran. La acest capt, mucoasa intestinal lucn conjunctie cu alte componente ale sistemului gastro intestinal precum saliva, sucul gamicarea peristaltic, mucusul, proteoliza intestinal, flora intestinal i membranele celepiteliale .

Microflora intestinal normal este extreme de important n funciile imune. Absen poate rezulta ntr-un transport de antigeni de-a lungul mucoasei intestinaleMicroflora intestinal este deasemenea responsabil de rspunsurile imunitare la nivel locasistemic.

14


15/41

Tabel 2.1 - Criteriile generale pentru selecia tulpinilor de probioticeTabel 2.1 General criteria for selecting probiotic stems Aspecte generale Proprieti

Criterii cu privire la siguran OriginePatogenitate i infeciozitateFactori de virulen toxicitate, activitametabolic,Proprieti intrinseci, adic rezisten antibiotice

Criterii tehnologice Tulpini stabile geneticCapacitate de supravieuire n timpul prelucri depozitriiBune proprieti senzorialeRezistente la fagiProducie la scar larg

Criterii funcionale Rezisten la acid gastric i sucuri gastriceRezisten la concentraii de bilAderen la suprafaa mucoaseiEfecte benefice confirmate i foarte bindocumentateCreterea rspunsului imunitar Activitate antagonic fa de agenii patoge

gastrointestinali, Helicobacter pylori, Candida albicans

Criterii fiziologice dorite Metabolizarea colesteroluluiProprieti antimutagenice i anticarcinogeniceMetabolizarea lactozei

Concentraia mare de antigeni din intestine necesita o protecie imunitar avansat. Dsuprafarta membranelor mucoase este protejat de un sIstem local adaptabil. esutul limfoid asintestinelor este ce mai mare mas de esut limfoid din corpul uman i include pete Peyer precfoliculi distribuii n interiorul mucoasei i n epiteliul intestinal. Ceea ce se definete dreprspuns imunitar e o combinaie complex i evoluat de diferii factori, incluznd limfocitintraepiteliale, care sunt n principal implicate n supresia antigenilor prin citotoxicitate, activa

15


16/41

ctre celule B, care secret anticorpi pathogen specifici, i celule ajuttoare numeroase premacrofagele. Celule lamina propria sunt deasemenea active n intestine, lucrnd cel mai adesajuttori i inductori, coninnd multe limfocite B.

S-a demonstrate ca probioticele mbuntesc rspunsurile imune umorale,promov

potenialul imunitar al intestinelor.Studiile au artat c probioticele sunt capabile s modulezsistemele imune specifice ct i cele nespecifice.

2.4 Imunomodularea nonspecifica

Probioticele, incluznd bacteriile lactice provoac mecansime de aprare nscute. Acadesea implica interaciuni cu diferite bacterii indigene intestinelor. Acesta este cazul stablmicroflorei intestinale,care limiteaz accesul patogenilor la intestine. n mod deosebit, probiodeasemenea stimuleaz gazda la rezisten non speifica la patogeni microbieni. Aceasta ajueliminarea unui numr mare de antigeni.

Experimentele n vitro au indicat c mai multe tipuri de Lactobacili induc cu succeliberarea de cytokine proinflamatorii, ce sunt implicate n imunitate nespecific. L. casei i L.bulgaricus induc macrofagi i activeaz fagocitoza, la oareci. L. acidophilus a indus cu successfagocitoza, un pas iniial n rspunsul imunitar, la oameni. Aceste rezultate sunt colcusiv

eliberarea agenilor toxici precum intermediari ai oxigenului reactiv i enzime liticeMultor probiotice le sunt atribuite activiti antiinflamatorii. Studii asupra activi

bacteriilor P. acidipropionnici i P. freudenreichii , au demonstrat abilitatea lor de a distruge celulde carcinom colorectal prin apoptoza, indicnd preliminar utilitatatea lor n tratarea i prevecancerului de colon.

16


17/41

CAPITOLUL 3 PERSPECTIVE LEGATE DE ROLULMICROBIOTEI INTESTINALE UMANE I MODULAREA

ACESTEIA DE CTRE PROBIOTICE I PREBIOTICE

Una din zonele cele mai importante ale nutriiei este reprezentat de rolul intestinelosntate. n mod specific asta implic interacii ntre microbiota rezident i ingredientele dietasusin activitatea sa. n mod curent, se accepta c microflora intestinal conine compon patogene, benigne ct i benefice. Unele boli induse microbian ca gastroenterita acut i c pseudomembranoasa au definiii etiologici. Speculaii asupra rolului componentelor microbion boli c sindromul intestinelor iritabile, cancerul intestinal, colite ulcerante etc. sunt bine defdar multe studii sunt convingtoare totui. Este evident c compoziia microflorei intestinale pomodificat prin diet. Datorit statutului lor de promovatori ai sntii, bifidobacteriillactobacilii sunt cele mai comune inte. Probioticele implica utilizarea microorganismelor valimente; prebioticele sunt carbohidrai metabolizai selectiv de componeni dezirabili ai fgazdei; sinbioticele combina pe primele dou. Intervenia n alimentaie a microbiotei intestumane e realizabil i s-a dovedit eficace n testele iniiale. Bonusurile legate de sntate a asemexperimente ofer potenialul de a controla o mare parte din bolile intestinale, profilactic.Totuesenial ca cele mai bune metodologii s fie aplicate n aceast zon a tiinei. Aceasta va impl

siguran o aplicaie genomic n cercetare i este deja n stadiul de urmrire moleculaschimbrilor microbiotei la alimentaie n teste controlate la oameni.

3.1 Ecologia microbian a tractului gastrointestinal uman

Tractul gastrointestinal uman este realizat dintr-un consoriu complex de microorganismecolonizeaz intestinele de-a lungul su. La natere, tractul gastrointestinal nu conine germ

colonizarea iniial avnd loc dup natere sau cu puin timp dup aceasta. Primele colonii prcocii gram + facultativi, enterobacteriile i lactobacilii deschid rapid porile i pentru specii anai, n cazul bebeluilor hrnii cu lapte matern,la o microflora dominat de bifidobacetiinrcare, diversitatea microflorei se mrete i dup aproximativ doi ani, compoziia saechivalent cu cea a unui adult.(Conway,1995)

17


18/41

Stomacul este gazda pentru un numr destul de mic de microorganisme, n numer10x10x10 la coninutul de uniti formatoare de colonii UFC/g (Gibson i Beaumont,1996intestinal subire, numeral pentru bacterii i diversitate sunt limitate de ctre un timp de tranzit i de secreii digestive precum acizii bliari. n partea inferior a intestinelor subiiri, mic

coninutului intestinal este ncetinit i proporii mari de populaii microbiene sunt observate(aproximativ 10 la a16a UFC/ml). Microflora colonial este extrem de complex, fiind format pn la 500 de specii diferite (Gibson & Beaumont,1996). Populaia microbian de climax ajunge pn la 10 la a12a UFC/g de lumen coninut. (Conway,1995) Microflora este dominat de ctre bacterii anaerobe, care fermenteaz straturi endogene sau exogene (MacfarlanMcBain,1999). Acizii grai cu lan scurt,n special acetaii,propionatii,butiraii,lactaii,contrasupra metabolismului energetic a mucoasei intestinale mari i asupra creterii celulare colonisunt metabolizai sistemic de esuturi gazda precum ficatul,muchii i creierul. Capacifermentative a microflorei coloniale contribuie la funcia digestive a intestinului gros, acioasupra unor cmpusi de origine alimentar i asupra secreiilor gazdei,permind recupenutrienilor care altfel ar fi fost pierdui de ctre gazd ( Macfarlane & McBain,1999). Microcolonial este implicat n motilitatea intestinelor,n ciclul enterohepatic a acizilor biliari i posimetabolismul colesterolului,rezultnd n producia sterolilol fecali neutri ( Rafter,1995). Diversspeciilor i gama interaciunilor microbiene conduc la un nivel nalt de homeostaz i autoreglamicroflora colonial (Veilleux & Rowland,1981). Stabilitatea microflorei limitea efectiv capac

microorganismelor invadatoare, incluznd patogenii, pentru a coloniza mucoasa intestinal, natere la ce a fost denumit rezistena de colonizare (Henges,1992). Microbiota colonial alegat de apariia unor boli precum boala intestinelor inflamate,gastroenterite i cancerul de (Gibson & Macfarlane,1994). Compui precarcinogeni i xenobiotici ingerai cu mncareaacionai de activitatea enzimatic a microflorei coloniale (Rowland,1995). Asemenea reacrezulta n producere de carcinogeni sau la detoxifierea lor . n mod similar , H2S-ul produ bacteriile reductoare de sulfat n intestinele umane este extreme de toxic i poate provoca ulcerante ( Gibson & Beaumont,1996). n mod similar SCFA-ul produs de bacterii se pare c acolonul mpotriva cancerului ( Rowland,1995).

Sistemul imunitar intestinal, la un subiect sntos,exist ntr-o stare de homeostazamicroflora. Aceasta poate reflecta rolul benefic al microflorei intestinale i evomicroorganismelor indinge n gazda lor uman ( Conway,1995).

18


19/41

3.2 mbuntirea alimentaiei cu ajutorul : probioticelolor, prebioticelor isinbioticelor

Recunoaterea aspectelor benefice ale acestor tipuri de microorganisme a ncurjat modu

microbiotei umane spre o compoziie mai benefica precum i un metabolism mai eficient. Concde modulare intestinal pentru o sntate mbuntit a gazdei dateaz la nceputul secoluluidar doar recent oameni de tiin de renume au nceput studii i investigaii asupra acestuia.strategii au ieit la suprafaa: acestea sunt (1) mbuntirea microflorei intestinale prin utilizarmicroorgansime exogene (probiotice); (2) avansarea selectiv a creterii i activitilor benefiespeciilor indingene gazdei (prebiotice); (3) sinbiotice,care sunt o combinaie din primele d(Gibson & Roberforoid,1995)

3.2.1mbuntirea alimentaiei cu ajutorul probioticelor

Probioticele sunt suplimente alimentare vii care au un efect benefic asupra echilibrintestinal al gazdei (Fuller,1989). Eforturi recente s-au concentrat n identificarea bacte probiotice i asupra caracterizrii beneficiilor lor. n general se considera c probioticele trebu posede anumite proprieti; trebuie s supraveuiasc trecerii zonelor superioare ale tracgastrointestinal i s persiste n colon; trebuie s nu aib efecte adverse, fie ele, fie compone

lor; trebuie s fie antagonce organismelor mutagene sau patogene din intestine i trebuie sgenetic stabile; pentru o introducere de succes a conceptului de probiotice n piaa alimenmicroorganismele alese trebuie s fie viabile pentru procesarea industrial n produse finale. (Z& Gibson,1998).

Descoperirile legate de genetic tipurilor de probiotice (deobicei din genul Lactobacillus spp.sau drojdii) au fcut posibil determinarea unor mecansime implicate n funcia probiotic precum producerea de produse antimicrobiene, aderarea la mucoasa i cile lor metabolice. Ac

ncurajeaz posibilitile de modiciare a genurilor existente pentru a mri rata de suprave precum i eficacitatea lor n tractul gastronintestinal uman. Totui,exista lipsuri n nelegmodului de funcionarea al probioticelor cu privina la mecansimele responsabile de rezultatenvivo.

Beneficiile dpentru sntatea asociate probioticelor sunt listate n urmtorul tabel:

19


20/41

Tabel 3.1 - Efectele diferitelor specii de probioticeTabel 3.1 The effects of diferent probiotic species

Efectul descoperit Specia de probitcModularea sistemului imunitar Lactobacillus acidophilus, L. casei, L.

plantarum, L. delbrueckii, L.

rhamnosusEchilibrarea microbiotei intestinale L. acidophilus, L. casei, Bifidobacterium

bifidumReducerea activitii enzimelor fecale L. acidophilus, L. casei, L. gasseri, L.

delbrueckiiEfecte antitumorale L. acidophilus, L. casei, L. gasseri, L.

delbrueckii, L. plantarum, B.

infantis, B. adolescentis, B. bifidum, B.

longumPrevenirea diareei cltorului Saccharomyces spp., mixture of L.

acidophilus, B. bifidum,

Streptococcus thermophilus, L. bulgaricusPrevenirea diareei rotavirus L. rhamnosus, B. bifidum

3.2.2 Probioticele i sistemul imunitar.

Cele mai convingtoarea rezultatea asupra eficacitii probioticelor vin din zona intoleranalergiei alimentare: acestea includ n special intoleran la proteina din laptele de vac i intolerla lactoz.Probioticele pot modula inflamaiile alergice prin:

Alterearea imunogenicitii alergenilor prin activitatea proteolitic Normalizarea compoziiei microbiotei intestinale Reducerea secreiilor mediatorilor inflamatori din intestine Reversabilitatea permeabilitii intestinale crescute Reversabilitatea absorbiei crescute de macromolecule Creterea rspunsului mucosal al imunoglobulinei A la antigeni enterali Modificarea schimbrilor sistemice legate de inflamaiile alergice

20


21/41

Ameliorarea simptomelor clinice ai alergenilor alimentari

3.2.3 Metode tiinifice pentru dobndirea funciilor benefice ale bacteriilor probiotice.

n ciuda cercetrile intensivce n acest domeniu, progresul au fost limitat de o varietatcauze si efecte. Studiile individuale conin informaii asupra unui set specific de probiotice, dar bacteriile au o natur heterogen i difer n funcie de gen, specie sau lan, este dificil de fconcluzia general asupra probioticelor ca o unitate.

3.2.4 Limitrile datorate probioticelor.

Marile limitri ale probioticelor sunt supraveuirea n depozitarea i supresia tractgastrointestinal. Datorit climaxului microbian al ecosistemului din colon,trebuie s fie prezennumere cel puin echivalente cu 7-8 log10 CFU/ml n coninutul lumenului (DucluzeuBebsada,1982). n mod similar, dozri repetate sunt necesare pentru a menine un numr biosignifiant al probioticelor (Korpela & Saxelin,1999). n mod clar, un mod de difereniere treaplicat intre genurile care au o populaie stabil ridicat n microflora intestinal prin dozrilezilnice i membrii indigeni ai microbiotei.

3.2.5 mbuntirea alimentaiei cu ajutorul prebioticelor

Prebioticul = ingredientul alimentar nedigerabil care influeneaz benefic gazda prinstimularea selectiv a creterii i/sau activitii uneia sau unui grup limitat de bacterii n colon.

Prima definiie a prebioticelor a fost dat de Gibson i Roberfroid (1995):ingredientealimentare nedigerabile care influeneaz benefic organismul gazd prin stimularea selectiv creterii i /sau activitii uneia sau a unui numr limitat de bacterii n colon.

Prebioticul este o substan care modific compoziia microflorei n colon n aa fel nctcteva dintre bacteriile cu efect benefic asupra sntii (n special, dar nu exclusiv, lactobacili bifidobacterii) devin predominante.

Efectul benefic este imediat prin stimularea selectiv a creterii i/sau activitii uneia sau aunui numr limitat de bacterii n colon.

21


22/41

Aceste ingrediente alimentare definite ca prebiotice trebuie s ndeplineasc urmtoarelecondiii:- s nu fie susceptibile la hidroliz sau absorbie n tractul gastrointestinal;- s reprezinte un substrat selectiv pentru o bacterie sau un numr limitat de bacterii n colon;

- s modifice microbiota colonului spre o compoziie benefic pentru sntate;- s induc sistematic efecte benefice pentru sntatea uman.Unele prebiotice pot fi extrase din surse vegetale (plante medicinale), dar cele mai multe su

sintetizate folosind metode chimice i enzimatice.Probioticele sunt componente alimentare non-viabile ( deobicei oligozaharide) care scap

digestia enzimelor mamaliene din zonele superioare ale tractului gastrointestinal, ajung la colono stare intact i sunt hidrolizata de membrii beneficiari ai microbiotei indigene (GibsoRoberfroid,1995). Fermentaia selectiv a prebioticelor de ctre aceste microorganisme treburezulte ntr-o compoziie mai sntoas a microflorei intestinale i s induc efecte sistemiclumenului,benefice gazdei.Prebioticul ideal i cel mai eficient ar fi capabil deasemenea s resau induc n supresie numere i activiti ale diverilor patogeni cunoscui. Oligozaharidele cafost propuse drept prebiotice include: lactuloza, galacto-oligozaharidele, fruoligozaharidele,malto-oligozaharidele,xilo-oligozaharidele i oligozaharidele din soia. Poten prebiotic provine din ferementatia lor selectiva de ctre Bifidobacterium spp i, mai puin de ctre Lactobacillus spp. n microflora colonului.

3.2.6 mbuntirea alimentaiei cu ajutorul sinbioticelor

Conceptul de sinbiotice combin eficacitatea lanurilor de probiotice cu componeni specai prebioticelor ntr-un singur prdous. inta este deci, mrirea ansei de supraveuire a probiotin timpul trecerii prin partea superioar a tractului intestinal i pentru a produce o implantatreeficient n microflora colonului,mpreun cu un efect stimulant asupra activitilor de creteratt probitocielor ct i lanurilor de bacterii indigene (Roberfroid,1998)

O problem n ncercrile clinice cu sinbiotice este determinarea crui componetsinbioticului care are vreun efect.

Exist mai multe efecte potenial benefice asupra sntiei sau nutriiei din partea unor sde bacteria ale acidului lactic.Printre acestea se numr: valoarea nutritiv mbuntit, con

22


23/41

infeciilor intestinale, digestia mbuntit a lactozei,controlul unor tipuri de cancer precucontrolul nivelelor de colesterol.Unele efecete potenial benefice pot rezulta din creterea i ac bacteriilor din timpul produciei de alimente cu culture. Altele pot rezulta din creterea i acanumitor specii de bacterii lactice n tractul intestinal ca urmare a ingestiei de alimente ce le co

n selectarea unei culture care s produc un beneficiu specific este necesar s se considere nu nvariat mare dintre speciile de bacteria ale acidului lactic dar i de posibilitatea existenei mai mtipuri i n interiorul aceleai specii. Producia de alimente fermentate este bazat pe utilizarculture starter, ca de exemplu bacteria lactice care iniiaz rapid acidierea materiei prime. Renoi culturi starter de bacterii ale acidului lactic, cu o importan industrial ridicat au descoperite.Acestea pot contribui la siguran microbian sau pot oferi una sau mai multe avaorganoleptice,tehnlogice sau nutriionale. Exemple sunt bacteriile acidului lactic care prsubstane antimicrobiene,zaha polimeraze, ndulcitori,compui aromatic, vitamine , sau enfolositoare, sau care au proprieti probiotice. n general bacteriile acidului lactic sunt deoasociate cu produse lactate fermentate i cu utilizarea culturilor starter din lactate,devenind trentreaga industrie a acestui secol.

CAPITOLUL 4 BACTERIILE LACTICE N BIOCONTROL IFERMENTAIE

23


24/41

Bacteriile lactice se clasifica n dou categorii:

a) Adevrate - G (+), facultativ anaerobe, capabile s produc acid lactic n cantitate mare.

b) False (pseudofermenti lactici) - G (-), aerobe i facultativ anaerobe.Au fost studiate efectele temperaturii i pH-ului asupra activitii proteolitice a bacteracido-lactice. Lactobacilii i streptococii termofilici au prezentat o proteoliza mai avansat la 45C i streptococii mezofilici au artat numai o slab activitate la temperaturile luate n stVariaiile pH-ului au avut, de asemenea, o influen puternic asupra hidrolizei cazeinei; acest a fost mai evident la streptococi dect la lactobacili.Cele utilizate n industria alimentar sunt cele din prima categorie i cuprind urmtoarele ge

Lactobacillus , Streptococcus , Leuconostoc , Pediococcus .Bacteriile acidului lactic sunt bacteria gram positive, deobicei non-sporulante n form de bastosau coci. Le lipsesc catalaze i sunt strict fermentative,producnd fie un amestec de lactic,dioxid de carbon,acid acetic i/sau etanol (heterofermentatie) sau aproape n totalitatelactic (homofermentatie) ca produs final principal(Rogosa,1974). Bacteriille lactice au fost divn dou grupe n funcie de produsul final obinut din metabolismul glucozei; cele ce produclactic c singur produs de fermentaie sunt desemnate drept homofermentative.Modhomofermnetativ este observat cnd glucoza e metabolizat dar nu neaprat cnd zahar

pentozice sunt metabolizate,pentru unele,bacteriile homolactice pot produce acizi acetic util pentozele. Deasemenea caracterul homofermentativ al homolacticelor poate fi schimbat pentrulanuri prin alterearea condiiilor de cultural precum concentraia de glucoz,pH-ul i liminutrienilor. Homolacticele sunt capabile s extrag o cantitate dubl de energie dintr-o candata de glucoz,la fel ca i heterolacticele. Aceste bacterii lactice care produc cantiti molare de lactate,dioxid de carbon i etanol din hexoze sunt heterofermentative. Toi membrii din g

Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus i Vagococcus sunt homofermentatori,precum i o partedin cei din genul Lactobacillus, n timp ce toate cele din Leuconostoc sp., precum i unii Lactobacillisunt heterofermentatori. Bacteriile heterolactice sunt mai importante dect cele homolacti producerea de component pentru gust i arome ca acetaldehida i diacetilul (Sharpe, 1979;Jay,1

Dup echipamentul enzimatic, se pot distinge, trei tipuri de bacterii:

24


25/41

- bacterii lactice obligatoriu homofermentative(conin aldolaza, dar nu au glucozo - 6 -fosfat dehidrogenaza, 6 - fosfogluconat dehidrogenaza);

- bacterii lactice obligatoriu heterofermentative(nu conin aldolaza, au n schimbhexozodehidrogenaze);

- bacterii lactice facultativ homofermentative(care conin att hexozodehidrogenaze, ct aldolaza), care fermenteaz hexozele cu formare de acid lactic, pe calea glicolizei.

- Prezenabacteriilor lacticen microflora intestinal poate fi benefica: cresc competi pentru nutrieni, produc peptide antimicrobiene i constrng supravieuirea i cret bacteriilor duntoare (n special, cele patogene); controleaz intestinul i scad colestero(ex. Bifidobacteriile).

4.1 Bacteriile lactice acide ca probiotice

n discuia importanei speciilor de Lactobacillus la alimentele fermentate ,nevoia de a ficonsiderate ca probiotice a fost definit ca un adevrat supliment alimentar, care e benefic ganimale prin mbuntirea balanului intestinal microbian ( Steinkrause,1995). Lactobacillus sp. afost utilizat ca organism probiotic. n acest caz, L. acidophilus a fost utilizat pentru c se credea a fi

lactobacillus cel mai important din intestine. Totui, o gam larg delactobacilli a fost folosit n preparatele probiotice. Acestea include : L. delbreuckii subsp. Bulgaricus, L. casei, L. brevis, L.celobiosus, L. lactic, L. fermentum, L. plantarum i L. reuteri (Steikrause, 1995; Vinderola i co. ,2002). Metchnikoff (1908) a descries efectul benefic al bacteriilor lactice acide asupra snumane acum mai mult de un secol. Dei, numeroase studii au susinut afirmaiile lui Metchnikfost o disciplin tiinific greu de identificat,precum a fost i de demonstrate modul de aciun probioticelor ( Matila-Sandhom i co,1999). Flora bacterian preexistenta a tractului digestivecomplex i greu definit ceea ce face ca modul de aciune al probioticelor s fie greu de demon interiorul ecosistemului intestinal. (Tannock,1998; Kleessen i co.,2000). Prezena microfmicrobiene este necesar pentru funcia normal a sistemului digestiv.Eliminarea sau perturbsever a florei duce la diaree sau constipaie,deci este de dorit meninerea unei flore bactesntoase (Tannock,1998).n absena unor modele precise ale modului de aciune, un numcriterii practice pentru selectarea lanurilor de probiotice a fost formulat ( Collins

25


26/41

colab.,1998;Salminen i colab,2000).Creterea mare n incidena alergiilor la populaia lindustrializate este nc n mare parte neexplicat. Una din multele ipotze este cea a igienei,explica creterea acestei expuneri ctre aseptic. (Martinez i Holt,199;Van den Biggelaelcolab..2000). Dac aceastea este ntr-adevr o parte din problema ,vom fi nevoii s dezvo

viitoarele alimente fermentate sau produse probiotice n aa maniera nct s conmicroorganisme sigure care s contraatace aceasta distorsiune nedorit a sistemului imunitar.

4.2 Importanta bacteriilor lactice acide i impactul lor asupra sntii umane

De interes primar este rolul bacteriilor lactice acide n tratarea oamenilor ce sufer de tumorsunt subieci cu imunitate compromis. Dovezile c bacteriile lactice acide pot stimuli sistimunitar sunt remarcabile i fascinante i deschid mult ntrebri despre mecanismele i utilizarefectiv. Dac potenialul lor ar fi pus n practic,atunci ar exista multe component de teconvenional.Aceasta poate include eficacitatea n costuri datorit uurinei de realizare a produderivate din bacteriile lactice acide,care deasemenea se pare c au o toxicitate sczut n compcu alte tratamente. (Woods,1992).

4.3 Bacteriile lactice acide i alte efecte asupra sistemului imunitar

Bacteriile lactice acide sunt prezente n intestinele majoritii animalelor. Rolul benefic jde ctre aceste microorganisme la oameni i animale,incluznd efectul asupra sistemului imunfost studiat extensiv (Perdigon i colab., 2001). Bacteriile lactice acide sunt prezente n majoralimentelor i sunt folosite frecvent ca probiotice pentru mbunirea funciilor biologice ale gaPrin diferite mecanisme, ele trimit semnale ctre celule imun active. Deci cunoaterea fintestinale normale,contribuia bacteriilor lactice acide i rolul lor n numeroase funcii n trdigestive,prcum i modul de funcionare a sistemului imunitar al mucoasei este necesar.n se

bacteriilor lactice acide prin capacitatea lor stimulatorie pentru imunitate,este necesar s se cunnu numai efectul lor asupra sitemului imunitar al mucoasei,dar i utilizrile specifice pentruutilizrile orale ale acestora sunt dispuse. (Perdigon i colab.,2001)

Tabel 4.1 -Produse alimentare, buturi fermentate i bacteriile lactice acide asociate lor.Tabel 4.1 - Food products, fermented drinks and the lactic bacterias associated with them.

26


27/41

Tipul de produs fermentat Bacteria lactic acidProduse lactateBrnzeturi tari fr guri L. lactic subsp. Lactis, L. lactis subsp. cremorisBrnzeturi cu guri mici L. lactic subsp. Lactis var diacetylactis, ,

L. lactis subsp. Cremoris,Leuc. Mesenteroides subsp. cremoris

Tipuri de brnzeturi Elveiene/Italiene L. delbrueckii subsp lactis, Lb. helveticus, Lb.casei, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, S.

thermophilus

Unt i lapte btut L. lactis subsp lactis, L. lactic subsp. Lactis var diacetylactis,L. lactis subsp cremoris, Leuc

mesenteroides subsp, cremoris

Iaurt L. delbrueckii subsp. bulgaricus, S.thermophilus

Lapte probiotic fermentat Lb. casei, L. acidophilus, Lb. rhamnosus, Lb. Johnsonii, B. lactis, B. bifidum, B. breve

Kefir Lb. kefir, Lb. kefiranofacies, Lb. brevis

Crnuri fermentateCrnai fermentai (Europa) Lb. sakei, Lb. curvatusCrnai fermentai (SUA) P. acidalactici, P. pentosaceus

Produse fermentate din peste Lb. alimentarius, C. piscicola

Tipul de produs fermentat Bacteria lactic acid

Legume fermentate

Varza murat Leuc. Mesenteroides, Lb. plantarum,

P. acidilactici

Castraveii murai Leuc. Mesenteroides, P. cerevisae, Lb. brevis, Lb. plantarum

27


28/41

Msline fermentate Leuc. Mesenteroides, Lb. pentosus, Lb. plantarum, P. acidiactici, P. pentosaceus, Lb.

plantarum,Lb. fermentum

Sos de soia fermentat T. halophilus

Cereale fermentateCoca srat Lb. sanfraniscensis, Lb. farcimnis, Lb.

fermentum, Lb. brevis, Lb. plantarum, Lb.

amylovorus, Lb. reuteri,Lb. panis, Lb.

alimentarius, W.cibaria

Buturi alcooliceVin (fermentaie malolactica O. oeniVin din orez Lb. sakei

B: Bifidobacterium, C: Carnobacterium, L: Lactococcus, Lb: Lactobacillus, Leuc: Leuconostoc, O:

Oenococcus, P: Pediococcus, S: Streptococcus, T: Tetragenococcus, W: Weissella

CAPITOLUL 5 - OBINEREA DE BIOMAS IEXOPOLIZAHARIDE DIN LACTOBACILLUS PARACASEI IL2 i

LACTOBACILLUS PLANTARUM IL3

5.1 Scopul Lucrri

Studiul urmrete obinerea de biomas liofilizat din tulpinile Lactobacillus paracasei IL2, Lactobacillus plantarum IL3 pe baza productivitii lor (P). Mediul optim s-a ales prin utilizarBioscreen C MBR i a softului EZExperiment. S-au calculat viteza maxim de cretere, timp

dublare i productivitatea celular pentru fiecare dintre cele dou tulpini. S-au testat diferite surazot i raporturile dintre ele. A rezultat un maximum al productivitii i al sintezeiexopolizaharide n sistem batch, prin utilizarea a 10 g/litru pepton, 4 g/litru extract de dro pentru ambele tulpini. Pentru Lactobacillus paracasei IL2 rezult o productivitate de 0,98 h-1gl-1

i 600 mg exopolizaharide/litru, iar pentru Lactobacillus plantarum IL3 a rezultat o productivitatede 0,75 h-1gl-1 i 250 mg exopolizaharide/litru. Compoziia chimic a polizaharidului celor d

28


29/41

tulpini testate este format n principal din glucoz, cu un coninut mediu de 27,65% glucoz ani un gradul de polimerizare mediu de 43,7%.

Scopul acestui studiu l reprezint cultivarea n sistem batch a dou tulpini de bacterii la Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3, aflate n colecia USAMV Bucureti

Facultatea de Biotehnologii, pentru obinerea de biomas i exopolizaharide. Sursa de cautilizat o reprezint glucoz, parametrii fermentaiei fiind 370C, pH 7 i 75 rpm. Mediul de cultur(exceptnd glucoz) s-a stabilit prin utilizarea Bioscreen C, iar cu ajutorul softului EZExperima calculat productivitatea, viteza de cretere i timpul de dublare n timp real a tulpinilor.

5.2 Materii prime i metode

Material biologic . Dou tulpini de bacterii lactice din genul Lactobacillus ( Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3) au fost utilizate la realizarea studiilor. Cele 2 tulpin

din colecia Facultii de Biotehnologii sunt pstrate la -820

C, n glicerol 20%. Revitalizareatulpinilor s-a fcut prin dou cultivri succesive pe mediu MRS.

Condiii de cultivare . n prima etap a studiului s-a determinat, pentru fiecare tulpin, mediulde cultur optim, prin calcularea productivitii celulare, utiliznd Bioscreen C i sEZExperiment. Mediile de cultur testate conin sucroz (150 g/litru), iar ca surse de sruri min(g/litru): KH2PO4 5g, MgSO4 0.25g, MnSO4 0.2g. n funcie de sursa de azot se utilizeazurmtoarele variante: Mediul MLBv1 (g/litru): 10 g pepton, 4 g extract de drojdie; Mediu ML(g/litru): 15 g pepton, 5 g extract de drojdie; Mediu MLBv3: 10 g pepton, 4 g extract de mMediu MLBv4: 10 g pepton, 4 g extract de mal, 4 g extract de drojdie. Testele s-au fcut n pcu mediul MRS. Testele au avut loc la pH 7 i 370C

Odat stabilit formula de mediu optim, tulpinile s-au cultivat n sistem batch, la 370 C, pH7, ntr-un bioreactor New Brunswick BioFlo 310, dotat cu softul Biomass+ v1.92, pe

29


30/41

determinarea cantit ii de biomas n timp real (g/litru). S-au recoltat probe pentru determi cantitii de exopolizaharide n sistem batch.

5.3 Determinri efectuate

Izolarea i determinarea cantitii de exopolizaharide . Fiecare prob a fost inut 10 minutela 1000C ntr-o etuv Memmert, dup care a fost rcit pe baie de ghea. Precipitarea proteinelofcut prin adugare de 15% acid tricloracetic. Celulele microorganismului i proteinele ndeprtat prin centrifugare la 5.000 rpm, timp de 10 minute ntr-o centrifug Hettich Eba 32rcire. Exopolizaharidele sintetizate au fost precipitate din supernatantul rezultat prin adugadou volume de etanol 100%. Amestecul s-a lsat peste noapte la 40C i polizaharidul a fost separat prin centrifugare cu aceeai centrifug la 13.000 rpm, timp de 15 minute. [2]

Determinarea cantitii de sucroz . S-a realizat prin utilizarea testului UV de determinare sucrozei/D-glucozei de la R-Biopharma.

Determinarea parametrilor cinetici. Determinarea valorii vitezei specifice maxime de

cretere celular max. S-a calculat valoarea lui din ecuaia pentru intervalul de timp dintre do probe ale unei cultivri. Valoarea maxim gsit reprezint viteza specific maxim max, pentrucultivarea respectiv. Determinarea timpului de dublare a concentraiei celulare (T D ): s-a calculat

dup formul: TD = 2ln

. Determinarea productivitii celulare: Productivitatea celular reprezintmasa de celule uscate obinute pe unitatea de volum de cultur, n unitatea de timp: P = DXsistem batch P = X (P = productivitatea celular, gl-1h-1, D = rata de diluie, h-1, X =concentraia celular, gl-1, = viteza de cretere celular). [6]

Determinarea compoziiei exopolizaharidelor prin cromatografie n strat subire (CSS) : s-aufolosit plci cromatografice cu coninut de silicagel G, Merck, grosimea stratului 0,25 Developant: apa/ metanol/ acid acetic glacial/ 1,2-dicloretan (10/15/25/50, v/v/v/v).

Pentru dozarea monomerilor s-a utilizat metoda fenol-sulfuric, exprimarea fcndu-se de glucoz.

Vscozitatea i gradul de polimerizare : pentru efectuarea determinrii se utilizeaz unvscozimetru capilar potrivit (Ubbelhode), a crui constant (k 1) este cunoscut.

30


31/41

CAPITOLUL 6 REZULTATE I DISCUII

Prima etap a studiului a fost reprezentat de stabilirea mediului de cultur pentru cultiv

la nivel de laborator, utiliznd Bioscreen C. Testele s-au realizat n paralel pentru cele dou tuIL2 i IL3.

31


32/41

Figura 6.1Curba de cretere a tulpinii Lactobacillus rhamnosus IL2, utilizndBioscreen C

Figure 6.1The growth curve for stem Lactobacillus rhamnosus IL2,using Bioscreen C

Tabelul 6.1 -Evoluia medie a funciilor X(t) i (t) n cazul cultivrii Lactobacillus paracasei IL2 pe mediul MRS

Tabel 6.1The medium evolution of function x(t) and (t) in case of cultivation with Lactobacillus paracasei IL2 MRS environment

Nr. Probe 1 2 3 4 5 6Timp (ore) 4 8 12 16 20 24X, gl-1 1,67 2,08 2,18 2,22 2,24 2,26lnX 0,51 0,73 0,77 0,79 0,8 0,81lnX ln(X-1) - 0,22 0,04 0,05 0,01 0,01, h-1 - 0,055 0,01 0,0125 0,0025 0,0025

mediu= 0,016 h-1

; max = 0,055 h-1

; TD =

2ln

=0,055

0,69

=12,5 ore; P = 0,055 h-1

2,08 g/l = 0,12 h-

1gl-1

Tabelul 6.2 -Evoluia medie a funciilor X(t) i (t) n cazul cultivrii Lactobacillus paracasei IL2 pe mediul MLBv1

32


33/41

Tabel 6.2The medium evolution of function x(t) and (t) in case of cultivation with on Lactobacillus paracasei IL2 MLBv1 environment

Nr. Probe 1 2 3 4 5 6Timp (ore) 4 8 12 16 20 24X, gl-1 1,4 1,8 2 2 2 2,1lnX 0,33 0,58 0,69 0,69 0,69 0,74lnX ln(X-1) - 0,25 0,11 0 0 0,05, h-1 - 0,062 0,0275 0 0 0,0125

mediu= 0,02 h-1; max = 0,062 h-1; TD = 2ln

= 0,0620,69

= 11,12 ore; P = 0,062 h-1 1,8 g/l = 0,11 h-1gl-1

Dintre mediile de cultur folosite, s-a ales varianta MLBv1 care determin obinerea uvalori ale D.O. ct mai apropiate de cele rezultate n cazul MRS (Figura 6.1). Pentru variantaMLBv1 i MRS s-au calculat parametrii cinetici (Tabelul 6.1i Tabelul 6.2). Se observ c mediulMRS determin obinerea unei viteze de cretere (max) cu aproximativ 21% mai mic dect MLBv1i un timp de dublare cu 1,38 ore mai mare. Diferenele n cazul celorlalte variante de medcultur sunt i mai mari. Productivitatea (P) pentru varianta MLBv1 este de 0.11 h-1gl-1, adic cuaproximativ 8% mai mic dect n cazul MRS. De mensionat este faptul c pentru aceste varian

exist un control al pH mediului de cultur, acesta nefiind corectat pe parcursul celor 24 de oraceea, diferenele de productivitate nu pot fi considerate a fi semnificative, ele se ncadreavariaiile normale ale oricrei fermentaii. n acest caz diferenele dintre mediul de cultureprezint viteza de cretere i timpul de dublare, ce indic o mai bun evoluie a tulpinii n mMLBv1.

33


34/41

Figura 6.2Curba de cretere a tulpinii Lactobacillus plantarum IL3, utilizndBioscreen C

Figure 6.2The growth curve for stem Lactobacillus plantarum IL3 using Bioscreen C

Tabelul 6.3Evoluia medie a funciilor X(t) i (t) n cazul cultivrii Lactobacillus plantarum IL3 pe mediul MRSTabel 6.3The medium evolution of function x(t) and (t) in case of cultivation with Lactobacillus

plantarum IL3 on MRS environment

Nr. Probe 1 2 3 4 5 6Timp (ore) 4 8 12 16 20 24X, gl-1 1,08 1,46 1,92 2,04 2,1 2,13lnX 0,07 0,37 0,65 0,71 0,74 0,75lnX ln(X-1) - 0,3 0,28 0,06 0,03 0,01, h-1 0,075 0,07 0,015 0,0075 0,0025

mediu= 0,034 h-1; max = 0,075 h-1; TD = 2ln

= 0,0750,69

= 9,2 ore; P = 0,075 h-1 1,46 g/l = 0,1 h-1gl-1

34


35/41

Tabelul 6.4Evoluia medie a funciilor X(t) i (t) n cazul cultivrii Lactobacillus plantarum IL3 pe mediul MLBv1

Tabel 6.4The medium evolution of function x(t) and (t) in case of cultivation with Lactobacillus plantarum IL3 on MLBv1 environment

Nr. Probe 1 2 3 4 5 6Timp (ore) 4 8 12 16 20 24X, gl-1 1,3 1,6 1,77 1,86 1,9 1,95lnX 0,26 0,47 0,57 0,62 0,64 0,66lnX ln(X-1) - 0,21 0,1 0,05 0,02 0,02, h-1 0,05 0,025 0,01 0,005 0,005

mediu= 0,019 h-1; max = 0,05 h-1; TD = 2ln

= 0,050,69

= 13,8 ore; P = 0,05 h-1 1,6 g/l = 0,08 h-1gl-1

Pentru tulpina Lactobacillus plantarum IL3, la fel ca i pentru tulpina IL2, s-a ales variantaMLBv1 care determin obinerea unor valori ale D.O. mai mari dect cele rezultate n cazul (Figura 6.2). Pentru MLBv1 i MRS s-au calculat parametrii cinetici, rezultatele fiind prezentaTabelul 6.3i Tabelul 6.4. Se observ c mediul MLBv1 determin o vitez de cretere (max) de0.08 h-1, cu 20% mai mic dect n cazul MRS, i cu aproximativ aceeai procent dect cea a tu

IL2. Diferenele sunt mici pentru cele dou variante de medii de cultur, mai ales pentru c nu un control al pH, absolut necesar pentru cultivarea n medii de tip industrial. n schimb, paramcare face n acest caz diferena este viteza de cretere (max) care pentru varianta MLBv1, tulpina IL3este este cu 33% mai mare dect n cazul mediului clasic MRS. Astfel viteza de cretere (max) pentru IL2, este cu 20% mai mic dect pentru tulpina IL2.

Astfel, varianta MLBv1 este formula de mediu aleas pentru cultivarea tulpin Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3 la nivel de bioreactor, n sistem batch,

pentru obinerea de exopolizaharide.

35


36/41

Figura 6.3Acumularea de biomas pentru tulpina Lactobacillus paracasei IL2 n sistem batchFigure 6.3Biomass acumulation for stem Lactobacillus paracasei IL2 in batch system

Tabelul 6.5Evoluia medie a funciilor X(t) i (t) n cazul cultivrii Lactobacillus paracasei IL2

pe mediul MLBv1, n sistem batchTabel 6.5The medium evolution of functions x(t) and (t) in case of cultivation with Lactobacillus

paracasei IL2 on MLBv1 environment,in batch system

Nr. Probe 1 2 3 4 5 6Timp (ore) 4 8 12 16 20 24X, gl-1 1,12 3,51 4,77 5,77 7,18 9,86lnX 0,11 1,25 1,56 1,75 1,97 2,28lnX ln(X-1) - 1,14 0,31 0,19 0,22 0,31, h-1 - 0,28 0,07 0,04 0,05 0,07

mediu= 0.1 h-1; max = 0,28 h-1; TD = 2ln

= 0,280,69

= 2,46 ore; P = 0,28 h-1 3,51 g/l = 0,98 h-1gl-1

36


37/41

Figura 6.4.Acumularea de biomas pentru tulpina Lactobacillus plantarum IL3 n sistem batch

Figure 6.4 Biomass accumulation for stem Lactobacillus plantarum IL3 in batch system

Tabelul 6.6Evoluia medie a funciilor X(t) i (t) n cazul cultivrii Lactobacillus plantarum IL3 pe mediul MLBv1, n sistem batchTabel 6.6The medium evolution of function x(t) and (t) in case of cultivation with Lactobacillus

plantarum IL3 on MLBv1 environment in batch system

Nr. Probe 1 2 3 4 5 6Timp (ore) 4 8 12 16 20 24X, gl-1 1,11 3,01 5,36 7,59 9,12 10,08lnX 0,1 1,1 1,67 2,02 2,21 2,31lnX ln(X-1) - 1 0,57 0,35 0,19 0,1, h-1 - 0,25 0,14 0,09 0,05 0,03

mediu= 0,11 h-1; max = 0,25 h-1; TD = 2ln

= 0,250,69

= 2,76 ore; P = 0,25 h-1 3,01 g/l = 0,75 h-1gl-1

n cazul cultivrii n sistem batch, rezult o faz de lag de maximum dou ore pentru amtulpini. Tulpina Lactobacillus plantarum IL3 prezint o faz de cretere expontial mai mic cu pn la 3 ore fat de tulpina Lactobacillus paracasei IL2, n condiii similare (Figura 6.3, Figura

37


38/41

6.4). n schimb, s-a obinut pe Lactobacillus paracasei IL2, o cretere a productivitii cuaproximativ 23% fat de cea a tulpinii Lactobacillus plantarum IL3 (Tabelul 6,5). Viteza maximde cretere, pentru cele dou tulpini este egal n aceleai condiii de fermentaie (Tabelul 6.6).

Pe parcursul fermentaiilor, s-a determinat i consumul sursei de carbon (glucoz). Ace

este corelat n mod direct cu sinteza de biomas i exopolizaharide. n general, acumulare biomas se oprete la 24 de ore (tulpina Lactobacillus plantarum IL3) , iar sinteza deexopolizaharide are loc spre sfritul fazei exponeniale de cretere ( Lactobacillus plantarum IL3)sau n faza staionara pentru tulpina Lactobacillus paracasei IL2. n determinrile efectuate,cantitatea suei de carbon reziduale pentru cele dou tulpini, este n medie de 2,5 g/litru medcultur, adic are loc un consum de 97,5%. n comparaie cu testele efectuate la nivel de labo[ literatura Cluj,2009], n sistem batch rezult un plus de aproximativ 25% al cantitiexopolizaharide ob inute. Cea mai productiv tulpin este Lactobacillus paracaseiIL2, cu un maximum de 600 mg/litru. Pentru Lactobacillus plantarum IL3 rezult un maximum de250 mg/litru.

Prin identificarea compoziiei monomerilor prin CSS s-a obinut pe plac cromatograapariia unor spoturi de culoare gri - violet, care corespund zaharurilor monomere. Acestea auidentificate a fi corespunztoare glucozei. Astfel se poate considera c tulpinile produhomopolizaharid. Coninutul de polizaharid, exprimnd rezultatul n procente de glucoz anhifost de 26,36%, pentru tulpina IL2 i de 28,94% pentru tulpina IL3. Gradul de polimerizare ob

fost de 50,7%, pentru tulpina IL2 i de 36,7 pentru tulpina IL3.n final biomasa s-a separat prin centrifugare i s-a splat de dou ori cu soluie de N

0.5%. Ulterior s-a liofilizat ntr-un liofilizator Alpha 1-2D i a rezultat o pulbere alb, cu mcaracteristic. Supernatantul obinut n urma separrii biomasei, s-a concentrat ntr-un rotavBuchi. Exopolizaharidele s-au precipitat cu etanol, dup care precipitatul s-a liofilizat cu acliofilizator. Pstrarea biomasei i a exopolizaharidelor liofilizate, n ambele cazuri, se facfrigider, n tuburi din polipropilen nchise.

38


39/41

CONCLUZII

Din experimentele realizate n cadrul prezentei lucrri de licen, intitulat Obinerea de biomasi exopolizaharide din Lactobacillus Paracasei IL2 i Lactobacillus Plantarum IL3, sedesprind urmtoarele concluzii:

Pentru tulpinile Lactobacillus paracasei IL2 i Lactobacillus plantarum IL3 s-astabilit mediul optim de cultivare utiliznd Bioscreen C, pe baza productivit ii. Sursa de carbon folosit n prezena creia se obine un maximum al cantit ii exopolizaharide a fost glucoza n concentraie de 10%, S-a ob inut un maximum de 600 mg exopolizaharide/litru pentru tulpina Lactobacillus

paracasei IL2 i 250 mg exopolizaharide/litru pentru Lactobacillus plantarum IL3. Pentru Lactobacillus paracasei IL2 rezult o productivitate de 0,98 h-1gl-1, cu aproximativ88% mai mare fa de cultivarea la nivel de laborator. n schimb, pentru Lactobacillus

plantarum IL3 a rezultat o productivitate de 0,75 h-1gl-1, n plus cu 90% fa de testele efectuate la nivel de laborator. Compoziia chimic a polizaharidului celor dou tulpini testate este format n principaglucoz, cu un con inut mediu de 27,65% glucoz anhidr i un gradul de polimerizare m de 43,7%.

39


40/41

Bibliografie

1. Vamanu, E., Vamanu, A., Smarandache, D., Popa,O., Bbeanu,N., Nit, S., Marin,F., DaGh., (2009),The influence of carbon source and of the conditions for fermentation on the

production of exopolysaccharides , Bulletin USAMV Cluj-Napoca, Seria Animal Science anBiotechnologies, 66, 1 2, 413 418, ISSN 1843 5262.

2. Vamanu,A., Vamanu, E., Popa, O., Cmpeanu Gh,, Drugulescu M., (2007), Biotechnological studies on the production of exopolysaccharides by lactic bacteria n batch system , RoumanianBiotechnological Letters, vol. 12, no. 2, 3194 3156.

3. Ruas-Madiedo,P.,(2005), Invited Review: Methods for the Screening, Isolation, and Characterization of Exopolysaccharides Produced by Lactic Acid Bacteria , J. Dairy Sci., 88,843856.

4. Alan, D., Welman, S., Ian, S., Maddox, M.,(2003) Exopolysaccharides from lactic acid bacteria: perspectives and challenges , TRENDS n Biotechnology, 21, 269-274.

5. Vernazza, C., Bodun, A.,Gibson, R., (2004), Human Colonic Microbiology and the Role of Dietary Intervention: Introduction to Prebiotics , 1-28

6. Konstantinos, C., Mountzouris, T., Gibson, R., (2002) ,Colonization of the gastrointestinal tract ,1-15

7. Harish, K.,Varghese, T., (2006), Probiotics in humans evidence based review , Calicut MedicalJournal;4(4):e3

40


41/41

8. Asmahan Azhari Ali, (2010), Beneficial role of lactic acid bacteria in Food Preservation and Human Health: A review , Research Journal of Microbiology 5(12): 1213-1221, ISSN 1816-49

9. Steer, T.,Carpenter, H.,Tuohy K.,Gibson, G., (2000), Perspectives on the role of the human gut microbiota and its modulation by pro- and prebiotics . Nutrition Research Reviews ,13, 229-254

10. Marteau, P.,Boutron-Ruault, M.C., (2002). Nutritional advantages of probiotics and prebiotics ,Br. J. Nutr.,87: S153-S15711. Salminen, S., Wright, A.V. ,(1993). Lactic Acid Bacteria . Marcel Dekker,New York 12. Erickson, K.L., Hubbard, N.e., (2000). Probiotic immunmodulation in health and disease . J.

Nutr.,130:403S-409S.13. Shah, N.P., (2000). Probiotic bacteria: selective enumeration and survival in dairy foods . J.

Dairy Sci., 83: 894-907.14. Cebra, JJ.,(1999), Influences of microbiota on intestinal immune system development . Am J Clin

Nutr; 69:104651.15. Guarner, F., Malagelada, JR.,(2003),Gut flora in health and disease . Lancet; 361:5129.16. Cebra, JJ.,(1999) , Influences of microbiota on intestinal immune system development . Am J Clin

Nutr; 69 :104651.17. Isolauri, E., Sutas, Y., Kankaanpaa, P., Arvilommi, H., Salminen, S.,(2001), Probiotics: effects

on immunity . Am J Clin Nutr.; 73:444S-450S

Date post:	03-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	lorena-constantin
View:	248 times
Download:	3 times

Pt Imprimanta

Documents