В каких продуктах много молочной кислоты
Продукты в которых содержится молочная кислота. E270 Молочная кислота. Усваиваемость молочной кислоты
- Главная
- Диеты
- Инсулин
- Анализы
- Продукты
- Главная
- Спорт
- Информация
- Рецепты
- Осложнения
- Народное лечение
- Препараты
- Глюкометры
- Лечение
- Диеты
- Главная
- Осложнения
молочнокислых бактерий пищевого происхождения могут проявлять пробиотические свойства: обзор
Одним из наиболее многообещающих направлений развития в области питания человека за последние два десятилетия было использование пробиотиков и признание их роли в здоровье человека и болезнях. Бактерии, продуцирующие молочную кислоту, являются наиболее часто используемыми пробиотиками в пищевых продуктах. Хорошо известно, что пробиотики обладают рядом полезных эффектов для здоровья человека и животных. Они играют важную роль в защите хозяина от вредных микроорганизмов, а также укрепляют иммунную систему.Также было обнаружено, что некоторые пробиотики улучшают перевариваемость кормов и уменьшают метаболические нарушения. Они должны быть безопасными, устойчивыми к кислотам и желчи, а также способны прилипать и колонизировать кишечный тракт. Способы, с помощью которых пробиотические бактерии вызывают свое воздействие на здоровье, полностью не изучены, но могут включать конкурентное исключение кишечных патогенов, нейтрализацию пищевых канцерогенов, выработку антимикробных метаболитов и модуляцию слизистой оболочки и системной иммунной функции. Пока что молочнокислые бактерии, выделенные только из желудочно-кишечного тракта человека, рекомендованы Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО) и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для использования людьми в качестве пробиотиков.Однако все больше и больше исследований показывают, что штаммы, которые считаются пробиотиками, могут быть выделены из ферментированных продуктов животного происхождения, а также из немолочных ферментированных продуктов. Традиционные ферментированные продукты являются богатым источником микроорганизмов, некоторые из которых могут проявлять пробиотические свойства. Они соответствуют рекомендации ФАО / ВОЗ, за одним исключением; они не были изолированы из желудочно-кишечного тракта человека. В свете новых обширных научных данных следует ли рассматривать возможность изменения текущих требований ФАО / ВОЗ к определению пробиотических бактерий?
1.Введение
Роль пищи в развитии здоровья и благополучия человека была известна со времен Гиппократа, чье высказывание «Пусть еда будет твоим лекарством, а лекарство будет твоей пищей», часто повторяемое сегодня, стало лозунгом сторонников « лечить »едой. Эта корреляция особенно очевидна и задокументирована в отношении полезной микрофлоры, обнаруженной в организме человека.
Эффективно работающая экосистема кишечника, так называемый микробиом (количественный и качественный состав различных микроорганизмов), оказывает большое влияние на способность человека поддерживать свое здоровье.Микрофлора кишечника человека - самая разнообразная экосистема на Земле с точки зрения видов (100–1000 видов). Микробиом влияет на многие физиологические системы, включая иммунитет или психическое состояние. В связи с растущим осознанием роли микрофлоры кишечника в сохранении здоровья людей в течение более 20 лет во всем мире проводились исследования в отношении возможностей позитивного изменения или обогащения микробиома человека. Это связано с тем, что было замечено, что как количественный, так и качественный состав микрофлоры кишечника все больше отклоняется от нормы.Эти изменения вызваны множеством эндогенных факторов (связанных непосредственно с человеком, например, вирусные или бактериальные инфекции) и экзогенных (продукты питания, стероиды, слабительные, антибиотики и химиотерапевтические средства, контрацептивы и т. Д.), Которые напрямую приводят к многочисленным расстройствам, связанным не только с с пищеварительной системой человека. Считается, что использование правильно выбранных штаммов пробиотических бактерий в питании может привести к положительному изменению состава бактериальной флоры кишечника [1].
Пробиотики - важная концепция здравоохранения 21 века. В 2016 году объем мирового рынка пробиотиков оценивался в 35,9 млрд долларов США. В Азии и Европе пробиотики широко используются в качестве продуктов для здоровья и лекарств. На мировом рынке пробиотиков европейский рынок является крупнейшим и наиболее быстрорастущим со средним годовым темпом роста около 20% [2]. Разработка эффективных штаммов пробиотиков - ключевой отраслевой сценарий. Ожидается, что польза пробиотиков для здоровья и повышение осведомленности потребителей будут стимулировать рост отрасли в ближайшие несколько лет.Мировой доход, полученный от рынка пробиотиков, оценивается примерно в 6 762,2 миллиона долларов США к концу 2018 года и, как ожидается, в ближайшем будущем вырастет [3].
Основной целью обзора было обсудить текущее определение пробиотика и обобщить текущее понимание пробиотика с точки зрения использования нечеловеческих источников изоляции. Кроме того, мы проводим сравнительный обзор последней литературы, посвященной исследованию кандидатов в пробиотические штаммы, выделенные из различных источников, для выявления их общих черт.
2. Определения и правовые нормы, касающиеся пробиотиков
Определение пробиотиков меняется вместе с развитием знаний о них. Определение пробиотика было предложено в 2001 году Шрезенмейром и Де Врезе: «препарат или продукт, содержащий жизнеспособные, определенные микроорганизмы в достаточном количестве, которые изменяют микрофлору путем имплантации или колонизации в компартменте хозяина и тем самым, благотворно влияют на здоровье хозяина »[1].
В 2002 году эксперты ФАО и ВОЗ приняли определение пробиотиков, решив, что это «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина». Микроорганизмы, чтобы их можно было классифицировать как штаммы пробиотиков, должны быть точно определены путем определения соответствующих критериев, касающихся безопасности их использования, а также функциональных и технологических характеристик. Микроорганизмы, кандидаты на звание «пробиотики», должны соответствовать трем ключевым требованиям [4]: (1) Они должны быть живыми на момент введения и должны быть микроорганизмами (2) Их следует вводить в дозе, достаточно высокой, чтобы имеют оздоровительный эффект.Рекомендуемая эффективная доза строго связана с клинической документацией, на которой она должна основываться. (3) Вводимые микроорганизмы должны оказывать положительное влияние на хозяина
Пробиотики должны быть идентифицированы на уровне штамма и безопасны для использования на людях. Они должны благотворно влиять на хозяина; именно поэтому они должны происходить из желудочно-кишечного тракта здорового человека и быть устойчивыми к желудочным ферментам, низким pH и высокой концентрацией солей желчных кислот [5].
Однако в настоящее время считается, что важен конкретный способ их работы, а не источник изоляции микроорганизма.Большинство пробиотических штаммов, используемых для лечения людей, были изолированы от людей; однако эта рекомендация не является требованием. Известны несколько хорошо протестированных пробиотических штаммов, которые не происходят от человека-хозяина (например, Bifidobacterium animalis subsp. lactis и Saccharomyces cerevisiae var. boulardii ). Дэвид и др. [6] показали, что несколько микробов, обнаруженных в потребляемых пищевых продуктах, таких как сыр и мясные деликатесы, были повторно изолированы от образцов фекалий людей, которые их потребляли.Микроорганизмы бактерий, употребляемых в пищу, в некоторых случаях составляли более 1% фекального микробиома. На самом деле подтвердить источник происхождения микроорганизма очень сложно [4]. Вот почему считается, что пробиотики, предназначенные для людей, требуют доказательства того, что они работают на людях. Также рекомендуется использовать штаммы, выделенные из популяции, в которой они будут в дальнейшем применяться, в пробиотических препаратах [7]. ФАО / ВОЗ разработали процедуры, подтверждающие полезные свойства тестируемых пробиотических штаммов [8].
В 2014 году эксперты ISAPP (Международная научная ассоциация пробиотиков и пребиотиков) организовали встречу, результатом которой стала публикация, подтверждающая предыдущий отчет ФАО / ВОЗ [8]. Был объявлен консенсус, который позволил внести незначительные грамматические исправления в определение, сохранив его смысл и значение. Термин «пробиотик» можно использовать для обозначения многих типов микроорганизмов, которые демонстрируют пользу для здоровья хозяина, оставаясь при этом живыми. В представленном документе эта особенность была особо подчеркнута, и метаболиты, а также мертвые клетки микроорганизмов были исключены из определения «пробиотика».Кроме того, было решено, что «пробиотики» не являются неопределенными консорциумами микроорганизмов (такими как трансплантаты фекальной микробиоты) или ферментированными пищевыми продуктами, содержащими неопределенные микроорганизмы (Таблица 1) [9].
| ||||||||||||||||||
Причина Обсуждение заключалось в том, что как научные исследования, так и клинические доказательства быстро развиваются, как и развитие ряда пробиотических продуктов.К сожалению, неправильное использование термина «пробиотик» стало серьезной проблемой, потому что в случае многих продуктов этот термин используется при несоблюдении требуемых критериев. В то же время пробиотические продукты привлекли к себе внимание регулирующих органов, защищающих потребителей от вводящих в заблуждение заявлений о вреде для здоровья.
В последние годы появилась новая концепция, предполагающая, что ключевые преимущества для здоровья, связанные с пробиотическими механизмами, могут быть приписаны виду, а не только конкретным штаммам микроорганизмов, в частности, в случае некоторых видов бактерий молочной ферментации, штаммов из которых долгое время использовались в качестве пробиотиков.Считается, что если ферментированная пища (например, квашеная капуста) содержит большое количество живых клеток, принадлежащих к видам, для которых доказана польза для здоровья (например, Lb. plantarum ), можно разумно предположить, что эта пища может быть считается показывающим пользу для здоровья, аналогичную пользе пробиотических бактерий того же вида [10].
Ученые и эксперты ISAPP подчеркнули важность множества доказательств, показывающих связь между употреблением ферментированных продуктов и здоровьем человека, таких как снижение риска развития диабета 2 типа у людей, употребляющих кисломолочные продукты.Однако возникают трудности в отношении однозначного указания на участие и роль живых микроорганизмов в этих механизмах. Здоровые микроорганизмы, обнаруженные в ферментированных продуктах, часто составляют консорциумы, не определенные на уровне штамма. Рекомендуется описывать этот тип пищи только как «содержащий живые и активные культуры микроорганизмов» [9].
Также появился термин «постбиотики». Этот термин используется для определения нежизнеспособных бактериальных продуктов или побочных продуктов метаболизма, продуцируемых пробиотическими микроорганизмами, которые проявляют биологическую активность в организме хозяина.Обычно постбиотики включают бактериальные метаболиты, побочные продукты, такие как бактериоцины, органические кислоты, этанол, диацетил, ацетальдегиды и перекись водорода. Однако было обнаружено, что также некоторые инактивированные нагреванием пробиотики могут сохранять важные клеточные структуры и проявлять биологическую активность в организме хозяина [1].
Некоторые исследования показали, что мертвые клетки пробиотических бактерий могут иметь положительные эффекты, такие как модуляция иммунной системы и связывание канцерогенов в организме хозяина; однако их эффект слабее или ограничен.Более того, предполагается, что применение инактивированных клеток является лучшим решением с точки зрения безопасности использования, особенно в случае новорожденных или пациентов с иммуносупрессией [11]. Поэтому для пробиотических штаммов достаточно увеличить их количество на начальной стадии производства, пока в продукте не будет получено необходимое количество микроорганизмов, тогда как позже, в процессе хранения, они не должны демонстрировать хорошую жизнеспособность [1] . Принимая это во внимание, мы предлагаем расширить рамки для пробиотических продуктов, включив в них концепцию постбиотиков и инактивированных бактериальных клеток (таблица 1).
Проблема определения того, что такое пробиотики, а чем они не являются, важна для многих групп, включая потребителей, ученых, специалистов здравоохранения, представителей промышленности и законодателей. Кроме того, определение того, какие пищевые продукты могут считаться пробиотическими из-за потенциально важных вмешательств, направленных на улучшение здоровья и благополучия, требует дальнейшей классификации. Однако подход к этим вопросам неодинаков во всем мире.
В большинстве стран в настоящее время разрешается маркировать продукты, содержащие пробиотики, только в очень общих заявлениях о пользе для здоровья.Целевая группа ФАО / ВОЗ [8] рекомендовала конкретные заявления о пользе для здоровья, разрешенные для пищевых продуктов с пробиотиками, если имеются достаточные научные данные. Рекомендуется, чтобы ответственность за продукт отвечал производитель, но независимая третья сторона должна проверить, соответствуют ли заявления о полезности для здоровья и не вводят ли они в заблуждение.
В ЕС пищевые продукты, содержащие пробиотические бактерии, регулируются общими законами сообщества. В соответствии с предложением ФАО / ВОЗ [8], в 2006 году Европейский парламент и Совет опубликовали Регламент №1924/2006 «Заявления о питании и здоровье пищевых продуктов» [12]. Регламент касается всех заявлений о питательной ценности и полезности для здоровья всех типов пищевых продуктов, предназначенных для конечных потребителей, включая пробиотические продукты, продаваемые с заявлениями о пользе для здоровья. Целью Регламента является гармонизация заявлений о пользе для здоровья на европейском уровне с целью лучшей защиты потребителей, в том числе в розничной торговле (маркировка, презентация и рекламные кампании), а также торговых марок и брендов, которые могут быть истолкованы как заявления о питательности или полезности для здоровья.Регламент также устанавливает процедуры авторизации, необходимые для обеспечения того, чтобы заявления на этикетках, в презентациях и рекламе пищевых продуктов были четкими, краткими и основывались на научных данных. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) разработало научное и техническое руководство по применению, чтобы получить согласие на использование заявлений о вреде для здоровья.
EFSA может выразить свое согласие на размещение заявлений о полезности для здоровья на упаковке товаров для здоровья на основе собранных научных данных.Однако до сих пор EFSA не выразило своего согласия на размещение заявлений о пробиотиках в отношении каких-либо продуктов, доступных на рынке ЕС, тем самым блокируя разработку продуктов с пробиотиками [13]. Единственная страна ЕС, которая опубликовала список пробиотиков и руководство по их использованию, - Италия [14].
Организация ESPGHAN (Европейское общество детской гастроэнтерологии, гепатологии и питания), действующая под эгидой ЕС, в 2014 г. опубликовала строгие рекомендации по клиническому применению двух пробиотиков ( Lactobacillus rhamnosus GG и Saccharomyces boulardii ), Дозировка для детей, леченных от острой диареи, острого гастроэнтерита и постантибиотической диареи.В то же время в документе подчеркивается низкое качество доказательств для этих рекомендаций, и был предоставлен список микроорганизмов, которые нельзя использовать из-за очень низкого качества доказательств, и был указан микроорганизм ( Enterococcus faecium SF68). , использование которых не рекомендуется из соображений безопасности [15].
Рекомендации по питанию различаются в зависимости от страны, поскольку потребление питательных веществ и приоритет при выборе основных питательных веществ могут зависеть от доступности продуктов и пищевых предпочтений.В государствах-членах ЕС основные группы продуктов питания в соответствии с национальными рекомендациями по питанию существенно не различаются, но есть различия в типах продуктов в группах и количествах, рекомендуемых для потребления. В настоящее время на уровне ЕС нет согласованных руководящих принципов из-за отсутствия репрезентативных данных о потреблении. В Европе, например, большинство национальных рекомендаций по питанию включают йогурт как часть здорового питания. Аналогичные рекомендации даются и в неевропейских странах, например.г., Новая Зеландия, США и Австралия [16].
Министерство здравоохранения Канады решило, что в целом положительное влияние на здоровье можно ожидать без доказательств в отношении штамма следующих микроорганизмов, указанных в количестве 10 9 единиц на дозу: Bifidobacterium (adolescentis, casei, fermeanimalis, bifidum, breve , и longum) и Lactobacillus (acidophilus, casei, fermentum, gasseri, johnsonii, paracasei, plantarum, rhamnosus, и salivarius ).Считалось, что это группа хорошо изученных видов, имеющих общие преимущества для здоровья, особенно для пищеварительной системы и иммунной системы; поэтому в Канаде используется общее утверждение: «способствует здоровой кишечной флоре» [17, 18].
Другой закон действует в США, где разрешено использование большого количества микроорганизмов, перечисленных в документе «Клиническое руководство по пробиотическим продуктам» [19] с рекомендациями по применению и дозировке.
Многие медицинские организации оценили пробиотики и пробиотические продукты с точки зрения их доказанной пользы для здоровья.Результатом такой оценки стали клинические рекомендации медицинских организаций относительно использования выбранных хорошо протестированных пробиотиков при определенных клинических состояниях, таких как лечение и профилактика острого гастроэнтерита, некротизирующего энтероколита и постантибиотической диареи, а также добавление молока для начальных питание новорожденных [16]. Markowiak и liewska [7] в своем обзоре представили обширный список возможных клинических применений пробиотиков при различных состояниях.
3. Новые источники и типы пробиотиков
Обычным источником пробиотиков для использования человеком, рекомендованным ФАО / ВОЗ, является желудочно-кишечный тракт человека (ЖКТ). Количество микроорганизмов, населяющих ЖКТ, по оценкам, превышает 10 14 , большинство из которых принадлежат к домену Бактерии. Собранные данные исследований в рамках проекта «Микробиом человека» выявили 2172 вида, выделенных от человека, которые классифицируются на 12 различных типов. Около 90% всех бактериальных таксонов относятся всего к двум подразделениям: Bacteroidetes и Firmicutes.Другие подразделения, которые постоянно обнаруживаются в образцах из дистального отдела кишечника человека, - это Proteobacteria, Actinobacteria, Fusobacteria и Verrucomicrobia. Лишь очень немногие виды архей (в основном Methanobrevibacter smithii ) представлены в микробиоте дистального отдела кишечника человека. Также присутствуют эукариоты (дрожжи и протисты) и вирусы (фаги и вирусы животных) [20, 21].
Многие штаммы пробиотиков были выделены из кишечника человека, например Lb.salivarius subsp. salicinius и Lb. acidophilus [22], а также из человеческих фекалий, таких как B. longum и Lb. acidophilus , реже из желудка человека, например Lb. fermentum , фунтов. gasseri , фунтов. vaginalis , фунтов. reuteri и фунтов. salivarius [23].
Распространено мнение, что пробиотики после употребления должны выдерживать транзит через желудочно-кишечный тракт и всегда колонизировать кишечник, чтобы наблюдались положительные эффекты [24].Фактически, некоторые пробиотики (например, B. longum и Bacteroides thetaiotaomicron ) колонизируют микробиоту кишечника человека, а другие (например, Lb. casei и B. animalis ) - нет. Что касается пользы пробиотиков для здоровья, нет доказательств необходимости колонизации, и в большинстве случаев пробиотики остаются только временно после приема пищи [25]. Было заявлено, что пробиотики, выделенные из кишечника человека и животных, обладают другой способностью к адгезии, чем пробиотики, полученные из продуктов питания и других нетрадиционных источников.Кишечные изоляты обычно проявляют более высокую адгезионную активность, чем изоляты пищевого происхождения [26]. Однако Monteagudo-Mera et al. [27] сообщили, что около штаммов Lactobacillus , выделенных из сыра, были более прикреплены к клеткам CaCo-2, чем Lactobacillus spp. изолирован от человеческих фекалий.
Также стоит отметить, что комменсалы в кишечнике могут быть источником пробиотических штаммов, но до тех пор, пока эти штаммы не будут изолированы и тщательно охарактеризованы с точки зрения их воздействия на здоровье, их нельзя назвать «пробиотиками».«Различие между комменсальными микроорганизмами и пробиотиками было подчеркнуто группой ISAPP [9].
Некоторые пробиотические бактерии человеческого происхождения используются в коммерческих целях, например, Lactobacillus rhamnosus GG, Lactobacillus casei
.Молочная кислота - C3H6O3 Структура, свойства, применение
-
- БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
- КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
- BNAT
- Классы
- Класс 1–3
- Класс 4-5
- Класс 6-10
- Класс 110003 CBSE
- Книги NCERT
- Книги NCERT для класса 5
- Книги NCERT, класс 6
- Книги NCERT для класса 7
- Книги NCERT для класса 8
- Книги NCERT для класса 9
- Книги NCERT для класса 10
- NCERT Книги для класса 11
- NCERT Книги для класса 12
- NCERT Exemplar
- NCERT Exemplar Class 8
- NCERT Exemplar Class 9
- NCERT Exemplar Class 10
- NCERT Exemplar Class 11
9plar
- Книги NCERT
- RS Aggarwal
- RS Aggarwal Решения класса 12
- RS Aggarwal Class 11 Solutions
- RS Aggarwal Решения класса 10
- Решения RS Aggarwal класса 9
- Решения RS Aggarwal класса 8
- Решения RS Aggarwal класса 7
- Решения RS Aggarwal класса 6
- RD Sharma
- RD Sharma Class 6 Решения
- RD Sharma Class 7 Решения
- Решения RD Sharma класса 8
- Решения RD Sharma класса 9
- Решения RD Sharma класса 10
- Решения RD Sharma класса 11
- Решения RD Sharma Class 12
- PHYSICS
- Механика
- Оптика
- Термодинамика
- Электромагнетизм
- ХИМИЯ
- Органическая химия
- Неорганическая химия
- Периодическая таблица
- MATHS
- .
Что такое молочная кислота и действительно ли она вызывает болезненность в мышцах?
Существует много дезинформации о молочной кислоте. Некоторые люди утверждают, что во время тренировки в вашем теле накапливается молочная кислота, из-за чего вы чувствуете нежность в мышцах через несколько дней после интенсивных упражнений, в то время как другие могут посоветовать, как облегчить «молочную кислотную боль».
Мы хотели развеять мифы о молочной кислоте, чтобы понять, что это такое на самом деле, поэтому мы поговорили с экспертами и спросили их, влияет ли она - и как - на наш организм во время тренировки.
Вот что они сказали.
Что такое молочная кислота?
Во-первых, в то время как организм технически производит молочную кислоту, она быстро диссоциирует на лактат и свободный ион водорода. (Мы вас уже потеряли?) Хотя молочная кислота и лактат часто используются как взаимозаменяемые, это не одно и то же. Ради этой истории (и научной точности) мы будем придерживаться термина лактат.
Когда вы занимаетесь напряженными упражнениями, такими как HIIT или силовая тренировка, вашим мышцам требуется больше полезного топлива, известного как аденозинтрифосфат (АТФ), чем если бы вы сидели за столом, причем с большей скоростью.
Посмотреть некоторые HIIT или силовые тренировки Aaptiv можно здесь.
Что такое АТФ?
АТФ работает так, что ваше тело принимает пищевые продукты, расщепляет их и превращает в это топливо. Этот процесс может происходить с кислородом или без него. Но на самом деле АТФ вырабатывается немного быстрее в отсутствие кислорода.
Поскольку ваше тело требует быстрого топлива, когда вы сильно потеете, работающие мышцы переходят от использования аэробного метаболизма (который требует кислорода) к анаэробному метаболизму (при котором кислород не используется).И здесь на помощь приходит лактат.
Какое отношение лактат к АТФ?
По словам Джанет Гамильтон, зарегистрированного клинического физиолога и тренера по бегу в Running Strong в Атланте, лактат - побочный продукт накопленных углеводов - присутствует не просто так.
Гамильтон объясняет, что когда вы расщепляете углеводы до АТФ, ваше тело также вырабатывает нечто, называемое пируватом. В большинстве случаев пируват переходит на следующий этап метаболизма, известный как цикл Кребса, для создания большего количества АТФ.
Это процесс, для которого требуется кислород. Обычно это происходит, когда вы занимаетесь повседневными делами, например, идете в продуктовый магазин. Однако, когда вы тренируетесь с высокой интенсивностью, ваша потребность в АТФ увеличивается, поэтому ваше тело производит АТФ анаэробно (то есть без кислорода), потому что это более быстрый процесс с меньшим количеством шагов.
Гамильтон объясняет, чтоЭто ужасное жжение, которое вы чувствуете, - это накопление водорода в форме молочной кислоты.
Пируват превращается в лактат, когда кислорода не хватает для создания большего количества АТФ.Но не беспокойтесь: этот лактат в конечном итоге может быть преобразован в энергию. Это означает, что, вопреки тому, что думает большинство людей, лактат - это неплохо.
«Если в области, где он начинает накапливаться, достаточно лактата, то организм естественным образом распознает это и переправляет лактат в другую соседнюю клетку. Или он отправит его в самое сердце, где его можно использовать в качестве топлива », - говорит Гамильтон.
Кроме того, объясняет она, пируват и лактат могут довольно легко перемещаться взад и вперед.Это означает, что лактат может превратиться в топливо, необходимое вашему организму после тренировки.
Как лактат влияет на наш организм?
У вас слишком много лактата, когда выработка лактата превышает скорость его выведения. Это может вызвать накопление.
Это не конец света, но это может снизить уровень pH в вашем теле. Гамильтон объясняет, что ион водорода, который сопровождает лактат, изменяет кислотность окружающей среды.
Это, в свою очередь, вызывает ощущение жжения, которое вы получаете при выполнении повторений на тренажере для разгибания ног.Теперь вы видите, откуда произошло название «молочная кислота»?
«Это ужасное горение… это накопление водорода в форме - если не сказать лучше - молочной кислоты», - говорит Гамильтон. «Эта немедленная болезненность, это ощущение жжения как-то связано с кислотностью окружающей среды».
Хотя во время тренировки вы можете почувствовать молочную боль, зарегистрированный диетолог и сертифицированный фитнес-тренер Джастин Чан из Ever After Health утверждает, что лактат не вызывает длительного дискомфорта.
«Хотя [лактат] может вызывать у вас усталость во время тренировок, он не вызывает боли в мышцах, потому что он недолго остается в крови», - говорит она.«Вместо этого он быстро перемещается с кровью в печень, где снова превращается в глюкозу».
Итог? Когда вы интенсивно тренируетесь и у вас накапливается лактат, это чувство может доставлять дискомфорт, но это не продлится долго. И болезненность, которую вы испытываете через несколько дней после тренировки, не имеет к этому никакого отношения.
Так что же вызывает боль в мышцах?
Теперь, когда мы знаем, что лактат вызывает только временные боли, вы, вероятно, задаетесь вопросом, что вызывает болезненность мышц, которую вы можете почувствовать через два дня после десятикилометрового бега или интенсивного занятия кикбоксингом.
«Болезненность, которую вы чувствуете после тренировки, не имеет ничего общего с лактатом», - повторяет Гамильтон. «Отсроченная болезненность мышц на самом деле возникает из-за микротравм в мышечных волокнах - крошечных разрывов».
В заключение, лактат отличается от молочной кислоты, и ни одна из них не имеет отношения к болезненности мышц, возникающей после интенсивного потоотделения. Теперь, когда вы точно знаете, как наш организм перерабатывает энергию, необходимую для тренировки, убедитесь, что вы даете ему необходимое топливо и отдых.
Начните с тренировок Aaptiv сегодня - бесплатно в течение 7 дней!
.Антимикробные характеристики молочнокислых бактерий, выделенных из ферментированных продуктов домашнего приготовления
Цель. Молочнокислые бактерии (LAB) были выделены из ферментированных продуктов, таких как клейкое рисовое тесто, кукурузная лапша, соус чили, маринованные огурцы из зелени и горчицы и вонючий тофу, на северо-востоке Китая. Штаммы LAB с антимикробной активностью были проверены, и семь из этих штаммов Lactobacillus были идентифицированы как L. plantarum , L. pentosus и L.paracasei с помощью анализа гена 16S рРНК. После обработки супернатанта LAB протеиназой K, пепсином и папаином их антибактериальный эффект практически исчез. Большинство штаммов с антибактериальной активностью обладали высокой устойчивостью к теплу (65–121 ° C), кислотности (pH 2–6) и алкоголю. Антимикробный эффект большинства штаммов, обработанных сурфактантом Твин-80, был значительно снижен, а антибактериальные свойства Т4 даже были потеряны. Результаты осаждения сульфатом аммония, ПЦР и наноЖХ-ESI-МС / МС подтвердили, что Т8 продуцирует антибактериальные вещества, принадлежащие к семейству белков, и его зона ингибирования против патогенов значительно увеличилась (> 13 мм).В экспериментах по подавлению роста бактерий количество колоний Staphylococcus aureus составляло до 10 15 КОЕ / мл в группе 3de Man, Rogosa и Sharpe (MRS), и это значение было больше, чем в группе супернатанта 3S6. (10 12 КОЕ / мл) и контрольной группы (10 10 КОЕ / мл) через 12 часов. Это исследование послужило основой для выбора антимикробных пептидов и разработки и использования LAB.
1. Введение
Болезни пищевого происхождения, связанные с потреблением свежей и минимально обработанной сельскохозяйственной продукции, вызвали серьезные вспышки и проблемы со здоровьем.Побочные эффекты от неправильного использования искусственных консервантов и антибиотиков стали серьезными. В пищевой промышленности традиционные методы стерилизации включают использование химических дезинфицирующих средств или стерилизацию высокотемпературным нагревом. Однако таким образом вредные бактерии уничтожаются не полностью, а органолептические качества снижаются [1]. Таким образом, текущие исследования направлены на продление срока хранения и антибактериальных свойств за счет использования антибактериального вещества из микроорганизмов через [2].
Lactobacillus широко используется в качестве пробиотиков в ферментированных пищевых продуктах.Анализ in vitro показал, что молочнокислые бактерии (LAB) обладают антиоксидантным действием и могут хелатировать ионы двухвалентного железа и разлагать нитриты и холестерин [3, 4]. ЛАБ являются естественными микробами, и их метаболиты обычно считаются безопасными [5]. Например, низин, который является противомикробным консервантом, является единственным разрешенным пищевым консервантом из lactococcus lactis для предотвращения роста определенных патогенов и порчи, вызываемой организмами и бактериями. Продукты метаболизма LAB, такие как кислота, перекись водорода и бактериоцин, могут подавлять некоторые бактерии и грибки [6].Некоторые штаммы не обладают антимикробным действием, поскольку их метаболическая продукция недостаточна или минимальна [7]. Следовательно, следует проводить скрининг ЛАБ с высокой антибактериальной активностью и анализировать их антибактериальные компоненты.
LAB, выделенные из йогурта, прошли скрининг и функциональный анализ, и исследования показали, что их антибактериальные эффекты не очевидны. Однако следует исследовать LAB, выделенные из ферментированных продуктов домашнего приготовления. В этом эксперименте в качестве сырья были выбраны пять видов домашних ферментированных продуктов в Северо-Восточном Китае.Учитывая, что LAB обладают этими эффектами in vitro и что их метаболиты могут быть нацелены и играть роль в конкурентном исключении патогенов, мы должны проводить скрининг бактерий, которые продуцируют многочисленные антимикробные пептиды и кислоты, которые являются хорошими биоконсервантами для маринованных продуктов [8]. Таким образом, наше исследование было направлено на расширение скрининга LAB и получение новых и хороших штаммов.
2. Материалы и методы
2.1. Выделение и идентификация бактерий
Salmonella enterica (ATCC14028), Staphylococcus aureus (ATCC 6538p), Escherichia coli (ATCC 8739) и Bacillus cereus Frankland (CICC 20551) были использованы в эксперименте. Китайский центр коллекции промышленной культуры (CICC).
В общей сложности 231 штамм был случайным образом выделен из ферментированных пищевых продуктов, а именно, нианмианзи (клейкое рисовое тесто), танзимиан (кукурузная лапша), соус чили, маринованные огурцы с зеленью и горчицей и вонючий тофу, путем серийного разведения в агаре MRS (Qingdao Hopebio Co .) и двукратная очистка ЛАБ [9]. H, T, L и S - аббревиатуры, используемые для ферментированных продуктов, и количество изолятов, соответствующих названию штамма. Агар для подсчета планшетов использовали для мониторинга жизнеспособных бактерий на предмет резервной концентрации и хранили при -80 ° C в MRS с глицерином перед использованием.LAB были идентифицированы с использованием гена 16s рРНК с праймерами 27F (5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3 ') и 1492R (5'-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3') [10]. После этого секвенирование было выполнено в Basic Local Alignment Search Tool в базе данных EzTaxon-e с помощью программы сопоставления последовательностей.
2.2. Условия культивирования
Все выделенные штаммы инкубировали в бульоне MRS (37 ° C, 48 ч). Вторую культуру инкубировали (1%, об. / Об.) В течение 1 дня, и количество жизнеспособных клеток доводили до 10 8 колониеобразующих единиц (КОЕ) / мл.Во всех экспериментах штаммы хранили при -20 ° C.
Salmonella , S. aureus , E. coli и Bacillus cereus Frankland выращивали в течение 24 часов и инкубировали в 1% инокуляции при 37 ° C со встряхиванием при 200 об / мин в бульоне CM0002 (CICC). . Вторую культуру инкубировали в течение ночи при 37 ° C и 200 об / мин.
2.3. Скрининг на антимикробную активность
Анализировали антимикробную активность супернатанта LAB. Все супернатанты осаждали центрифугированием при 4000 × g в течение 20 минут при 4 ° C, когда 1% инокулят инкубировали в течение 24, 48 и 72 часов при 37 ° C.pH был доведен до 6,0, чтобы исключить ингибирование кислоты. Все обработанные супернатанты хранили при 4 ° C. Затем было проведено тестирование всех индикаторных штаммов с использованием метода диффузии в оксфордской чашке (внутренний диаметр 6,0 мм). Метод распределения на чашках был приготовлен путем добавления инокулята-индикатора 100 мкл л 1,2 OD 600 в чашку с агаром CM0002 [11, 12]. Ампициллин (25–100 μ г / мл, Beijing Solarbio Science & Technology) и низин (500 μ г / мл, растворенные в 0.05% уксусная кислота / 0,1 М ЭДТА, Shanghai Seebio Biotech, Inc.) использовали в качестве положительного контроля в планшете. Кроме того, 100 мкл л обработанного супернатанта наносили в чашку Oxford в планшете при 37 ° C в течение 24 часов.
2.4. Влияние ферментов на антимикробную активность
Ферменты добавляли к супернатанту отобранных штаммов, чтобы оценить их влияние на бактериоцин-подобные ингибирующие вещества. Супернатанты обрабатывали каталазой (5220 Ед / мг, Beijing Solarbio Science & Technology Co.) на водяной бане при 25 ° C в течение 1 ч, профильтровали и хранили при 4 ° C для последующих экспериментов. Добавляли буфер CaCl 2 (0,05 моль / л Трис, 5 ммоль / л CaCl 2 и pH 7,0) при концентрации ферментов 1 мг / мл, таких как протеиназа K (> 30 Ед / мг, Beijing Solarbio Science & Technology Co.), α -амилаза (100000 KSB, Aobox Biotechnology), лизоцим (20000 Ед / мг, Aobox Biotechnology) и папаин (400 Ед / мг, Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co.). Для другого эксперимента был приготовлен цитратный буферный раствор (pH 3) и пепсин 1 мг / мл (250 Ед / мг, Beijing Solarbio Science & Technology Co.) был выдан. Все растворы стерилизовали фильтрованием. Обработанные супернатанты устанавливали при 37 ° C на 3 часа, и смесь кипятили в течение 3 минут для инактивации ферментов. Бактериостатические эффекты были проанализированы с использованием метода диффузии Oxford Cup.
2,5. Антимикробная активность после обработки в различных условиях
Обработанные супернатанты отбирали и инкубировали в течение 48 часов. Было оценено влияние температуры на антимикробную активность супернатантов, нагретых до 65, 85, 100 и 121 ° C [13].Влияние pH определяли путем доведения pH супернатанта до 2, 3, 4, 5, 6, 8 и 14. Надосадочную жидкость выдерживали при 30 ° C в течение 1 часа. Наконец, pH был изменен до 6,0. n -Бутанол, метанол и этанол добавляли к супернатанту в соотношении 1: 9 (об. / Об.) И помещали при 30 ° C на 30 мин (органический растворитель от Beijing Chemical Works). После этого к супернатанту добавляли 1% (мас. / Т) цитрат натрия, хлорид калия и Твин-80 и перемешивали. Все обработанные растворы в антимикробных экспериментах инкубировали в течение 24 часов при 37 ° C с использованием метода диффузии Oxford Cup.Остаточную активность штаммов определяли по зоне их ингибирования. В качестве контроля использовали стерильную воду и необработанные образцы.
2,6. Осаждение концентрированных антибактериальных компонентов сульфатом аммония
(NH 4 ) 2 SO 4 добавляли к 100 мл супернатанта культивированного штамма, достигающего 80% концентрации (4 ° C, 24 ч) для дальнейшей очистки. чтобы оценить, принадлежат ли антимикробные компоненты LAB к семейству белков [14].Затем обработанные супернатанты центрифугировали, как и в предыдущих экспериментах. Затем супернатанты подвергали диализу, и антимикробную активность концентратов определяли с использованием метода Oxford Cup против S. aureus и Salmonella.
2.7. Ингибирование роста бактерий
Ингибирующие эффекты супернатантов определяли путем добавления их в индикаторный бульон S. aureus и Salmonella .После этого 1 и 3 мл супернатантов при pH 6,0 (48 ч) добавляли в концентрации примерно 10 7 КОЕ / мл на начальной стадии к 100 мл бульона CM0002 для определения кривых роста индикаторов при 37 ° C и 200 ° C. об / мин. С интервалом в 2 часа бактериальные суспензии измеряли при оптической плотности 600 нм (OD 600 ) до тех пор, пока они не инкубировались в течение 12 часов. Исходные MRS, низин-MRS (500 μ г / мл), ампициллин-MRS (100 μ г / мл) и канамицин-MRS (100 μ г / мл) получали, как описано выше при 37 ° С в течение 48 ч в качестве контроля.Для определения общего количества колоний применяли метод подсчета плоских колоний при 37 ° C (12–24 ч).
2,8. Идентификация антимикробных пептидов
Целевой ген семи штаммов был амплифицирован с использованием праймеров (прямой 5'-ATGAAAAAATTTCTAGTTTTGCGTGAC-3 'и обратный 5'-CTATCCGTGGATGAATCCTCGGACAGC-3') с помощью ПЦР. ПЦР выполняли в соответствии с протоколом реакции ExTaq (Takara) следующим образом: 95 ° C в течение 2 минут, затем 35 циклов при 95 ° C в течение 30 с, отжиг при 55 ° C в течение 45 с и удлинение при 72 ° C. на 30 с.Образец Т8 был дополнительно проанализирован с помощью наноЖХ-ESI-МС / МС (ProtTech, Сучжоу, Китай).
2.9. Анализ данных
Во всех экспериментах участвовали три случайно выбранных повтора для каждой обработки. SPSS использовался для анализа данных посредством одностороннего дисперсионного анализа с уровнем значимости 0,5%.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Оценка антимикробной активности
Предварительный эффект антимикробной активности штаммов определяли методом диффузии с 1 M HCl / NaOH для удаления кислоты, которая может ингибировать продукцию патогенных бактерий в надосадочной жидкости.Тридцать пять штаммов проявили антимикробную активность против S. aureus (таблица 1). Одиннадцать штаммов также проявили сильный антибактериальный эффект с зоной ингибирования более 8,9 мкм. Зоны ингибирования S6, L2, T8 и H9 превышали 9,2 мм. Подобные условия наблюдались при ингибировании Lactobacillus Salmonella . Восемь штаммов покрывали зону ингибирования более 9 мм. По сравнению с контрольной группой и группой лечения против Bacillus cereus патогенные бактерии незначительно росли в середине зоны ингибирования в группе лечения.Некоторые споры могли расти в патогенном штамме B. cereus congenic, и LAB плохо подавлялись. Таким образом, B. cereus был исключен из дальнейшего исследования. Большинство штаммов не ингибировали E. coli , за исключением штаммов L2, L11, L19, T4, T8, T30, H9, h22 и S8 с зоной ингибирования 8 мм. Хотя в нашем исследовании большинство штаммов были ограничены против одного патогена, семь штаммов показали бактериостатический эффект широкого спектра. В целом подавляющее действие выделенных антибактериальных штаммов на S.aureus и Salmonella был больше, чем у E. coli и Bacillus . Результаты показали, что концентрация и тип продуцируемого антибактериального вещества отличались от LAB. Таким образом, разные LAB проявляли различную степень ингибирующей активности в отношении патогенных бактерий. Lanhua Yi [15] обнаружил, что Lactobacillus может быть усилен для избирательного подавления патогенных бактерий, и подтвердил, что L. coryniformis XN8 проявляет антимикробную активность широкого спектра и вызывает сильный антибактериальный эффект против S.aureus . Это открытие подтвердило характеристики избирательного ингибирования LAB [16].
Штамм pH (48 ч) Зона ингибирования (мм189) Salmonella (мм) 24 часа 48 часов 72 часа 24 часа 48 часов 72 часа
T4.88 ± 0,01 9,13 ± 0,12 9,17 ± 0,15 9,07 ± 0,06 9,09 ± 0,07 9,04 ± 0,04 9,03 ± 0,10 T5 T5 3,8217 ± 0,02 9018 8,13 ± 0,06 8,17 ± 0,12 8,67 ± 0,08 8,71 ± 0,08 8,69 ± 0,07 T6 3,76 ± 0,01 8,00 ± 0,20 0,018,03 8,18 ± 0,12 8,14 ± 0.04 8,19 ± 0,11 T8 3,72 ± 0,04 9,27 ± 0,25 9,23 ± 0,05 9,20 ± 0,20 9,03 ± 0,13 9,05 ± 0,13 9,03 ± 0,13 9,05 ± 0,13 T123,76 ± 0,03 - 8,46 ± 0,12 8,26 ± 0,21 7,85 ± 0,18 8,16 ± 0,10 8,09 ± 0,04 T13 - 0,04 9018 4 ± 0,21 7.97 ± 0,12 9,07 ± 0,11 8,98 ± 0,12 9,09 ± 0,09 T18 3,88 ± 0,01 8,89 ± 0,15 8,87 ± 0,08 8,78 ± 0,08 8,78 ± 0,08 8,78 ± 0,08 8,59 ± 0,11 8,44 ± 0,14 T19 3,96 ± 0,06 7,70 ± 0,26 7,93 ± 0,12 7,90 ± 0,10 - - ± 0,16 7.83 ± 0,02 7,85 ± 0,01 8,13 ± 0,05 8,33 ± 0,05 8,24 ± 0,08 8,34 ± 0,15 T24 3,81 ± 0,04 0,17 8,93 ± 0,06 - - - T25 3,95 ± 0,02 - 7,86 ± 0,02 7,94 ± 0,05 8,70174 0,01 8,61 ± 0,11 T26 3.92 ± 0,08 8,66 ± 0,03 8,74 ± 0,05 8,61 ± 0,03 - - - T27 3,97 ± 0,01 7,40 ± 0,25 7,3189 7,40 ± 0,2 ± 0,277,92 ± 0,09 8,01 ± 0,15 7,87 ± 0,03 T28 3,87 ± 0,03 8,06 ± 0,11 8,70 ± 0,10 8,80 ± 0,26 8,80 ± 0,26 ± 0,07 8,68 ± 0.18 T30 3,69 ± 0,03 8,63 ± 0,06 8,70 ± 0,17 8,64 ± 0,07 8,51 ± 0,16 8,45 ± 0,08 8,52 ± 0,19 8,52 ± 0,19 0,02 8,13 ± 0,07 8,17 ± 0,08 8,08 ± 0,08 - - - L1 3,90 ± 0,01 8,20 ± 0,02 0,018,20 ± 0,02 7,94 ± 0.21 7,85 ± 0,09 7,83 ± 0,05 L2 3,86 ± 0,04 9,33 ± 0,08 9,28 ± 0,03 9,25 ± 0,15 9,23 ± 0,06 9,25 ± 0,15 9,29 ± 0,06 0,10 L8 3,88 ± 0,02 9,22 ± 0,15 9,28 ± 0,12 9,21 ± 0,16 8,38 ± 0,14 8,39 ± 0,13 8,31 ± 0,14 0,01 - 7.79 ± 0,02 7,83 ± 0,01 - - - L12 3,95 ± 0,03 - - - 7,89 ± 0,02 7,89 ± 0,02 7,89 ± 0,02 0,08 L13 3,97 ± 0,06 8,23 ± 0,03 8,22 ± 0,03 8,17 ± 0,07 8,88 ± 0,08 8,85 ± 0,06 8,85 ± 0,06 9017 0,02 8.29 ± 0,06 8,18 ± 0,02 8,15 ± 0,04 8,35 ± 0,18 8,42 ± 0,13 8,36 ± 0,04 L15 3,90 ± 0,05 8,42 3,90 ± 0,05 8,42 9017 8,37 ± 0,087,03 ± 0,26 7,72 ± 0,37 7,65 ± 0,19 L16 3,84 ± 0,02 9,18 ± 0,09 9,17 ± 0,05 9,07 9,07 9,16 ± 0,14 9,22 ± 0.25 L18 3,99 ± 0,03 - - - 8,29 ± 0,05 8,30 ± 0,05 8,21 ± 0,13 9017 0,03 9,26 ± 0,06 9,14 ± 0,04 9,17 ± 0,08 9,19 ± 0,02 9,11 ± 0,06 L20 3,99 ± 0,04 - 8,21 9,01 8,23 ± 0,07 8.34 ± 0,06 8,31 ± 0,02 L21 3,85 ± 0,05 8,31 ± 0,15 8,27 ± 0,05 8,39 ± 0,03 7,89 ± 0,14 7,89 ± 0,14 L25 3,91 ± 0,02 8,65 ± 0,05 8,57 ± 0,11 8,54 ± 0,02 8,22 ± 0,04 8,16 ± 0,08 8,13 ± 0,04 - 7,32 ± 0.09 7,32 ± 0,03 8,23 ± 0,07 8,77 ± 0,07 8,50 ± 0,00 L31 4,12 ± 0,10 8,15 ± 0,09 8,09 ± 0,04 0,39 8,29 ± 0,08 8,43 ± 0,09 S6 3,67 ± 0,04 9,42 ± 0,18 9,39 ± 0,09 9,42 ± 0,10 9,03 ± 0,06 9,03 ± 0,06 0,02 S8 3.90 ± 0,11 9,12 ± 0,03 9,20 ± 0,13 9,09 ± 0,09 8,18 ± 0,09 8,27 ± 0,10 8,23 ± 0,03 S13 3,92 ± 0,05 3,92 ± 0,05 8,05 ± 0,05 8,08 ± 0,11 - - - H9 3,92 ± 0,04 9,38 ± 0,09 9,32 ± 0,09 9,27 ± 0,07 9,32 ± 0,09 9,27 ± 0,07 ± 0,09 9,03 ± 0.06 ч22 3,88 ± 0,03 8,50 ± 0,05 8,48 ± 0,03 8,56 ± 0,07 8,23 ± 0,03 8,23 ± 0,05 8,26 ± 0,17 0,02 8,06 ± 0,04 8,10 ± 0,08 8,04 ± 0,01 7,90 ± 0,03 8,08 ± 0,10 7,97 ± 0,05 низин 14,48 ± 0.07 12,73 ± 0,16 12,65 ± 0,05 12,73 ± 0,14 ампициллин 19,21 ± 0,07 19,18 ± 0,13 19,10 ± 0,10 19,10 ± 0,10 15,05 ± 0,05
Значение pH примерно использовалось для определения кислотности продуцированных Lactobacillus. Таблица 1 показывает, что количество кислоты (pH <3,7), секретируемой двумя штаммами, а именно T30 и S6, было выше, чем количество, продуцируемое другими штаммами.Это открытие указывает на различную регуляцию транспорта и метаболизм лактозной системы LAB и способность различных штаммов продуцировать кислоту. Таким образом, S6 имеет потенциал в качестве биоконсерванта и ферментационного агента при производстве ферментированных пищевых продуктов [17].
Семь штаммов, а именно L2, L16, L19, T4, T8, H9 и S6, а также индикаторные бактерии, а именно S. aureus и Salmonella , были исследованы для дальнейших соответствующих экспериментов.
3.2. Идентификация штамма
Семь изолятов с антимикробной активностью были идентифицированы с использованием гена 16s рРНК.Результаты сравнивались с данными в базе данных EzTaxon-e. В таблице 2 показаны три вида Lactobacillus , а именно L. plantarum (L2, L16, T4 и T8), L. pentosus (L19 и S6) и L. paracasei (H9). Штаммы достигли сходства более 99%.
Штамм Источник изоляции Идентифицированный % Сходство 100% L16 соус чили Lactobacillus plantarum 100% L19 соус чили 9018 Lactusobacillus pen.80% Lactobacillus paracasei 100% S6 вонючий тофу Lactobacillus pentosus 100% 6 100%3. Идентификация противомикробных компонентов Большинство штаммов утратили антимикробную активность после удаления кислоты. L19 незначительно снижал антибактериальный эффект ингибированных бактерий после введения каталазы. Это открытие позволило предположить, что основной антимикробный эффект некоторых штаммов зависит от кислоты, и подтвердил, что перекись водорода вызывает бактериостатический эффект [18]. В таблице 3 показан бактериостатический эффект семи штаммов после введения ферментной обработки.Эти супернатанты штаммов были частично инактивированы с использованием α -амилазы и лизоцима и, следовательно, индуцированы к снижению их антимикробной активности. Антимикробная активность штаммов, обработанных протеиназой К, пепсином и папаином, была полностью инактивирована, но антимикробная активность S6 немного сохранялась после введения папаина. Натараджан Деви [19] продемонстрировал, что бактериоцин, продуцируемый L. sakei GM3 из козьего молока, нестабилен после введения пепсина, трипсина, папаина и протеиназы Kare.Это открытие предполагает, что первичная антимикробная активность семи штаммов также зависела от пептидов после удаления кислоты и каталазы. Более того, результаты показали, что противомикробные вещества могут содержать углевод, который в определенной степени способствует ингибированию.
Фермент Штаммы L2 9017 L
Протеиназа K - - - - - - - - - - - Папаин - - - - - - + α179 + + ++ ++ +++ +++ Лизоцим ++ ++ ++ + ++ ++ ++
ps: «-»: зона торможения <6 мм; «+»: Зона ингибирования: 6–8 мм; «++»: зона ингибирования: 8–9 мм; «+++»: зона ингибирования> 9 мм.
3.4. Влияние температуры, pH, добавок и органических соединений на противомикробные компоненты
После того, как лечение проводилось при различных температурах, их влияние на антимикробную активность LAB было стабильным при низкой температуре в течение 30 минут (таблица 4). Аналогичным образом, бактериоцины, продуцируемые штаммами, выделенными из сальпико, термостабильны при 100 ° C в течение 20 мин [20]. Бактериоцины, продуцируемые L. bulgaricus, BB18 и L.lactis BCM5 были очень стабильны при высоких температурах, а их антимикробная активность сохранялась через 60 минут при 100 ° C. Однако антимикробная активность L16 и рост патогенов в зоне против индикаторных бактерий были в некоторой степени снижены при 121 ° C в течение 20 мин. Большинство антимикробных компонентов оставались стабильными при высоких температурах. Молекулярная масса антимикробных пептидов, которые представляют собой вторичные белковые структуры ( α -спираль, β -складывание, β -угол поворота и случайная извитость), составляет от 3 до 10 кДа.Их низкая молекулярная масса и вторичная структура могут обуславливать устойчивость большинства антимикробных пептидов к высоким температурам [21]. Это открытие показало, что антибактериальные компоненты LAB могут применяться в качестве биологических консервантов для высокотемпературной обработки пищевых продуктов.
Концентрация обработки Штаммы L2 9017 9017 L
Температура / время 65 ° C / 30 мин ++++ +++ +++ +++ +++ 85 ° C / 30 мин +++ +++ +++ ++ + +++ +++ +++ 100 ° C / 30 мин +++ +++ +++ +++ ++ + +++ +++ 121 ° C / 20 мин +++ + ++ ++ ++ +++ ++ pH 2 +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ 3 +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ 4 +++ ++ + +++ +++ +++ +++ +++ 5 +++ +++ +++ ++ + +++ +++ +++ 8 ++ ++ ++ ++ +++ ++ 9 0174 +14 - - - - - - - Органический растворитель Метанол 10% (об. / Об.) ++ ++ + ++ ++ +++ ++ Этанол 10% (об. / Об.) +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ н-бутанол 10% (об. / Об.) +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ Присадка Хлорид калия 1% (вес / объем) +++ ++ +++ ++ ++ ++ +++ Цитрат натрия 1% (вес / объем) +++ ++ ++ ++ +++ +++ +++ Твин-80 1% (вес / объем) + + ++ - + + ++
пс: «-»: зона ингибирования <6 мм; «+»: Зона ингибирования: 6–8 мм; «++»: зона ингибирования: 8–9 мм; «+++»: зона ингибирования> 9 мм.
Большинство штаммов подавлялись по двум показаниям, когда к супернатантам добавлялись три типа органических растворителей (таблица 4), и это наблюдение согласуется с данными Натараджана Деви [19], который продемонстрировал, что бацитрацин может быть растворим в органических растворителях. Однако антибактериальный эффект был в некоторой степени снижен, когда метанол был добавлен к супернатантам T4 и L19, возможно, потому, что структура поверхности различных антимикробных агентов вызвала непереносимость метанола.
Антимикробная активность супернатанта по отношению к индикатору была стабильной в широком диапазоне pH (2,0–6,0). Антимикробная активность LAB также сохранялась при pH 8 в течение 30 мин, но ингибирующий эффект S6 явно снижался. Антимикробная активность при pH 14 была полностью потеряна, и это открытие согласуется с Pediococcus pentosaceus бактериоцином ALP57, который теряет свою антимикробную активность при pH 12 [22]. В нашем исследовании высокая антимикробная активность была обнаружена при низком pH.
Все супернатанты обрабатывали добавками, такими как цитрат натрия, калий и поверхностно-активные вещества, чтобы проверить влияние пищевых добавок и других химикатов на антибактериальные компоненты LAB (таблица 4). LAB продемонстрировал стабильную антимикробную активность в отношении индикаторных бактерий, обработанных цитратом натрия и калием. После добавления Твина-80 антимикробная активность заметно различалась, и Т4 утратил свою антимикробную активность. Priscilia Y [23] сообщила, что антимикробная активность Lactobacillus spp.изолированы из мексиканского сыра Кокидо против S. aureus , Listeria innocua , E. coli и S. typhimurium уменьшается при добавлении анионных соединений. Однако бактериостатическое действие бактериоцина CM3 стабильно при добавлении различных поверхностно-активных веществ. Такое поведение можно объяснить LAB из разных источников, продуцирующих бактериоциноподобные вещества (BLS), структура поверхности которых варьируется и, следовательно, приводит к различной чувствительности к Tween-80.В целом, различные поверхностные структуры BLS влияют на их антимикробную активность, и их устойчивость к веществам варьируется.
штаммов L2, S6 и T8 были отобраны для дальнейших экспериментов на основе наших результатов.
3.5. Анализ антибактериальных компонентов после очистки
В эксперименте концентрат, который ингибировал индикатор, был усилен после осаждения сульфатом аммония, показывая, что антимикробные компоненты этих штаммов были белками (рис. 1).Сравнение проводилось между зонами ингибирования необработанных и концентрированных образцов. Все зоны ингибирования концентрата против S. aureus были увеличены более чем на 12 мм (Рисунки 1 (a), 1 (b) и 1 (c)). Зона ингибирования S6 достигла 15,22 ± 0,13 мм. Концентрации T8 и L2 заметно ингибировали Salmonella (Рисунок 1), а зона ингибирования T8 была более 13 мм. В целом, концентрат может усиливать антимикробную активность, и наблюдение было таким же, как и в предыдущих исследованиях, которые показали, что способность чистого плантарицина NC8 подавлять пищевые патогены, очевидно, выше, чем у необработанной группы [24].Осадок сульфата аммония, полученный из разных штаммов, проявлял различные ингибирующие эффекты против бактерий, что позволяет предположить, что LAB избирательно ингибируют патогены, а их антимикробные компоненты принадлежат к семейству белков [15].
S6 и T8 были выбраны для последующих экспериментов, поскольку концентрированный T8 значительно усиливал бактериостатический эффект двух патогенных бактерий, а S6 ингибировал S. aureus в большей степени, чем другие штаммы.
3.6. Влияние различных факторов на кривую роста индикаторных бактерий
На рисунке 2 показано влияние различных факторов на рост патогенных бактерий. Lanhua Yi [15] сообщил, что LAB могут до некоторой степени подавлять рост бактерий. Антибиотик-MRS полностью подавлял гены не лекарственной устойчивости S. aureus . Однако OD , 600, и популяция показателя в группе MRS были выше, чем в экспериментальной группе с таким же объемом до 12 часов.Между тем, популяция S. aureus в 3 супернатанте (S6) варьировалась от 12 log 10 КОЕ / мл до 15 log 10 КОЕ / мл по сравнению с популяцией 3MRS, что было значительно выше, чем в группе 1. что выявлено по результатам подсчета колоний через 12 ч. Группа положительного контроля антибиотика-MRS также в некоторой степени способствует росту Salmonella [25, 26]. Этот результат согласуется с данными, описанными в недавней работе, которая показала устойчивость Salmonella к гентамицину, ципрофлоксацину, аминогликозидам и тетрациклину [27, 28] (Рисунки 2 (c) и 2 (d)).Этот феномен заметно изменил OD 600 и количество колоний Salmonella в группе антибиотик-MRS. В этом исследовании OD и количество сгустков показали, что супернатант или антибиотик могут уменьшить рост индикаторных бактерий по сравнению с контрольной группой с MRS.
3,7. Идентификация Bacteriocin
ПЦР показала фрагмент ДНК размером 150-200 п.н. на рисунке 3 (L19, L16, L2, T4 и T8). Анализ последовательности показал, что целевой фрагмент ДНК достиг 100% сходства по сравнению с фрагментом PlnF в Национальном центре биотехнологической информации.nanoLC-ESI-MS / MS показала, что пептид имел молекулярную массу 5729,03 Да (таблица 5). По сравнению с UniProt, представленный пептид представлял собой пептид бактериоцина plnF, относительное содержание которого достигало 97,8%. Альберт [29] сообщил о присутствии генов, кодирующих плантарицин, таких как plnA, plnB, plnE / F и plnF, в LAB.
Масса белка Кол-во пептидов Заголовок последовательности Относительное количество Связь 5729.03 87 Бактериоциновый пептид PlnF OS = Lactobacillus plantarum (штамм ATCC BAA-793 / NCIMB 8826 / WCFS1) GN = plnF F9UU07 97,8% 99.0%
4. Выводы
Исследования in vitro показали, что антибактериальные компоненты семи LAB, выделенных из нианмианци, танзимиана, соуса чили, маринованных огурцов из зелени и горчицы, и вонючего тофу были устойчивы к определенным диапазонам температур (65–121 ° C) , кислотность (pH 2–6), спирт и некоторые добавки.После предварительного обогащения сульфатом аммония бактериостатический эффект L. pentosus S6 против S. aureus составил 15,22 ± 0,13 мм, бактериостатический эффект L. plantarum T8 увеличился до 13,08 ± 0,15 мм. а зона ингибирования Т8 против Salmonella увеличилась до 13,37 ± 0,19 мм. Эти результаты продемонстрировали, что неочищенный экстракт Т8 проявлял хорошие антибактериальные эффекты широкого спектра. Результаты эксперимента по подавлению роста патогенных бактерий подтвердили, что LAB содержала определенную надосадочную жидкость, которая подавляла рост бактерий.Результаты nanoLC-ESI-MS / MS и ПЦР показали, что бактериоциновый пептид plnF существует в T8. Наши результаты послужили основой для проведения будущих исследований гетерогенной экспрессии антимикробных пептидов и скрининга других подходящих питательных сред на предмет роста LAB.
Сокращения
MRS: де Ман, Рогоза и Шарп BLS: Бактериоциноподобные вещества EDTA: Этилендиаминтетраацетатная кислота мл: Колониеобразующая единица на миллилитр S.aureus: Staphylococcus aureus E. coli: Escherichia coli. Доступность данных
Большинство данных об антимикробной активности показано в таблице 1; и в соответствии с частичными данными мы рисуем рисунок 2. Если вам понадобится вся база данных, свяжитесь с Dayong Ren.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов при публикации этой статьи.
Вклад авторов
Дайонг Рен и Цзяньвэй Чжу внесли равный вклад в эту статью. Дайонг Рен, Цзяньвэй Чжу и Хансун Ю разработали и разработали эксперименты. Цзяньвэй Чжу и Шэнцзе Гун проводили эксперименты. Дайонг Рен, Цзяньвэй Чжу и Хунъян Лю проанализировали данные и написали рукопись.
Благодарности
Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (31401475) и Проектом фонда Департамента образования провинции Цзилинь [2015 (№196)].
.
