Investigation of exopolysaccharide potential of probiotic microorganism strains | Исследование экзополисахаридного потенциала штаммов пробиотических микроорганизмов

English. Currently, there is an increasing interest in probiotic microorganism exopolysaccharides as effective biocorrectors and functional processing agents acting as an effective alternative to food additives that improve the consumer properties of food systems. Exopolysaccharides increase the adhesion activity of probiotic microorganisms on mucous surfaces of the gastrointestinal tract, contribute to the formation of anticarcinogenic, antiviral and immunomodulatory properties of probiotic products. Experimental studies of the Activity of exopolysaccharide synthesis by different strains of probiotic microorganisms belonging to species Lactobacillus plantarum, L. acidophilus, L. casei, L. rhamnosus, L. fermentum, with a microbial count of not less than 10E9 CFU/mL had been experimentally studied. Fermentation was carried out at a temperature range of 38-40 deg. С, the active acidity of the medium was monitored at intervals of 1 hour until clot formation. The standard fermentation time, taking into account the acid-forming properties of strains of probiotic microorganisms, was 7-8 hours. To determine the amount of exopolysaccharides produced by probiotic microorganisms, a phenol-sulfur method was used, based on the precipitation of milk proteins and the separation of mineral salts, followed by determining the absorbance in the resulting solution using a photometer KPK-3 at a wavelength of 490 nm. Values of optical density and concentration of biomass exopolysaccharides of strains of probiotic microorganisms, which vary in ranges 467-612 A and 60.2-83.8 mcg/cm3, respectively, were established. The value of active acidity during fermentation decreased in the range of 5.55-4.28 pH units. The concentration of active cells and the survival rate of lyophilized cells of probiotic microorganisms were 8.3-8.9*10E8 CFU/mL and 88.3-90.6 for the probiotic microorganism strains under study. Obtained results allow stating more pronounced exopolysaccharide activity in L. rhamnosus strain.

Russian. Возрастает интерес к экзополисахаридам пробиотических микроорганизмов как эффективным биокорректорам и функциональным технологическим агентам, которые выступают в качестве эффективного альтернативного заменителя пищевых добавок, улучшающих потребительские свойства пищевых систем. Экзополисахариды повышают адгезионную активность пробиотических микроорганизмов на слизистых поверхностях желудочно-кишечного тракта, способствуют формированию антиканцерогенных, противовирусных и иммуномодулирующих свойств пробиотических продуктов. Проведены исследования активности синтеза экзополисахаридов различными штаммами пробиотических микроорганизмов видов Lactobacillus plantarum, L. acidophilus, L. casei, L. rhamnosus, L. fermentum, с микробным числом не ниже 10E9 КОЕ/мл. Ферментацию проводили в температурном диапазоне 38-40 град. С, с интервалом 1 ч. Контролировали активную кислотность среды до образования сгустка. Нормативное время ферментации, учитывающее кислотообразующие свойства штаммов пробиотических микроорганизмов, составляло 7-8 ч. Для определения количества вырабатываемых экзополисахаридов пробиотическими микроорганизмами применялся фенол-серный метод, основанный на осаждении белков молока и отделении минеральных солей с последующим определением в полученном растворе оптической плотности с помощью фотометра КФК-3 при длине волны 490 нм. Установлены значения оптической плотности и концентрации экзополисахаридов биомасс штаммов пробиотических микроорганизмов, которые варьируются в диапазонах 467-612 А и 60,2-83,8 мкг/см3 соответственно. Величина активной кислотности в процессе ферментации снижалась в диапазоне 5,55-4,28 ед. рН. Концентрация активных клеток и выживаемость лиофилизированных клеток пробиотических микроорганизмов составила 8,3-8,9*10E8 КОЕ/мл и 88,3-90,6 для исследуемых штаммов пробиотических микроорганизмов. Полученные результаты позволяют констатировать наличие более выраженной экзополисахаридной активности у штамма L. rhamnosus.