MIKROBIOM KEFÍROVÝCH ZRN Z REGIONŮ HISTORICKÉHO PŮVODU A JEJICH PROBIOTICKÝ POTENCIÁL – téma vědeckého článku o biologických vědách přečtěte si volný text vědeckovýzkumné práce v elektronické knihovně CyberLeninka

Abstrakt vědeckého článku o biologických vědách, autor vědecké práce – Ding Fan, Stojanova Lidija Grigorijevna, Netrusov Alexandr Ivanovič

Kefír vzbudil zájem vědecké komunity díky svým prospěšným vlastnostem, jako je zlepšené trávení, antimikrobiální účinky, hypocholesterolemické, antihypertenzní, protizánětlivé účinky, kontrola hladiny glukózy v plazmě, antioxidační, antikarcinogenní a antialergenní aktivity. Článek představuje srovnávací analýzu mikrobiomů kefírových zrn (KZ) získaných z oblastí jejich historického původu (Kavkaz a Čína). Rozmanitost jejich složení je prokázána pomocí klasických mikrobiologických a molekulárně genetických metod, včetně vysokokapacitního sekvenování fragmentů V4 genů 16S rRNA bakterií a oblasti ITS1 komplexu 18S-ITS1-5.8S-ITS2-28S rRNA kvasinek. Z bakteriálních kultur KZ nejčastěji obsahuje druhy rodu Lactobacillus, z kvasinek Pichia fermentans a také méně běžné druhy Yarrowia lipolytica a Galactomyces candidus.

Podobná témata vědeckých prací v biologických vědách, autor vědecké práce — Ding Fan, Stoyanova Lidiya Grigoryevna, Netrusov Alexandr Ivanovič

UV INDUKOVANÝ KVASINKOVÝ PRODUCENT LIPÁZY SE ŠIROKOU SUBSTRÁTOVOU SPECIFICITOU – VÝBĚR, VLASTNOSTI A PŘÍPRAVA ENZYMOVÉHO PŘÍPRAVKU

Studium mikrobiálního profilu strukturované asociativní kultury mikroorganismů – kefírových zrn

Antipatogenní účinek národních fermentovaných mléčných nápojů
Hledání genetických markerů pro charakterizaci fototrofních symbiontů bajkalských endemických hub

Variabilita sekvencí genu ITS1 5.8S rRNA-ITS2 a trnL-trnF během divergence druhů rodu Elymus L. ve flóře Sibiře a Dálného východu

i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.

MIKROBIOMY KEFÍROVÝCH ZRN Z REGIONŮ HISTORICKÉHO PŮVODU A JEJICH PROBIOTICKÝ POTENCIÁL

Kefír vzbudil zájem vědecké komunity díky svým prospěšným vlastnostem, jako jsou: zlepšení trávení, antimikrobiální účinky, hypocholesterolemické, antihypertenzní a protizánětlivé účinky, kontrola hladiny glukózy v plazmě, antioxidační, antikarcinogenní a antialergická aktivita. Je uvedena srovnávací charakteristika mikrobiomů kefírových zrn (KG) získaných z oblastí jejich historického původu (Kavkaz a Čína). Rozmanitost jejich složení byla prokázána pomocí klasických mikrobiologických a molekulárně genetických metod, včetně vysokokapacitního sekvenování oblasti V4 bakteriálních genů 16S rRNA a oblasti ITS1 komplexu 18S-ITS1-5.8S-ITS2-28S kvasinkové rRNA. Druhy rodu Lactobacillus jsou nejběžnějšími bakteriálními kulturami v kefírových zrnech, zatímco nejběžnější kvasinkovou kulturou je Pichia fermentans, stejně jako vzácnější druhy Yarrowia lipolytica a Galactomyces candidus.

Text vědecké práce na téma „MIKROBIOM KEFÍROVÝCH ZRN Z REGIONŮ HISTORICKÉHO PŮVODU A JEJICH PROBIOTICKÝ POTENCIÁL“

https://doi.org/10.37489/0235-2990-2022-67-7-8-4-7 Оригинальная статья/Original Article

Mikrobiomy kefírových zrn z oblastí historického původu a jejich probiotický potenciál

VENTILÁTOR DING12, *L. G. STOYANOVA1, A.I. NETRUSOV13

1 Katedra mikrobiologie, Biologická fakulta, Moskevská státní univerzita Lomonosova, Moskva, Rusko

2 MSU-PPI Univerzita Shenzhen, Shenzhen, Čína

3 Národní výzkumná univerzita Vyšší škola ekonomie, Moskva, Rusko

Mikrobiomy kefírových zrn z oblastí historického původu a jejich probiotický potenciál

FAN DING12, *LIDIA G. STOYANOVA1, ALEXANDER I. NETRUSOV13

1. Lomonosovova moskevská státní univerzita, Moskva, Rusko

2 Univerzita Shenzhen MSU-BIT, Shenzhen, Čína

3 Národní výzkumná univerzita Vyšší škola ekonomie, Moskva, Rusko

Kefír vzbudil zájem vědecké komunity díky svým prospěšným vlastnostem, jako je zlepšené trávení, antimikrobiální účinky, hypocholesterolemické, antihypertenzní, protizánětlivé účinky, kontrola hladiny glukózy v plazmě, antioxidační, antikarcinogenní a antialergenní aktivity. Článek představuje srovnávací analýzu mikrobiomů kefírových zrn (KZ) získaných z oblastí jejich historického původu (Kavkaz a Čína). Rozmanitost jejich složení je prokázána pomocí klasických mikrobiologických a molekulárně genetických metod, včetně vysokokapacitního sekvenování V4 fragmentů genů 16S rRNA bakterií a oblasti ITS1 komplexu 18S-ITS1-5.8S-ITS2-28S rRNA kvasinek. Z bakteriálních kultur KZ nejčastěji obsahuje druhy rodu Lactobacillus, z kvasinek Pichia fermentans a také méně běžné druhy Yarrowia lipolytica a Galactomyces candidus.

Klíčová slova: kefírová zrna; izolace; identifikace; laktobacily; kvasinky; sekvenování; 16S rRNA

Pro citaci: Ding Fan, Netrusov AI, Stoyanova LG. Mikrobiomy kefírových zrn z oblastí historického původu a jejich probiotický potenciál. Antibiotics and Chemother. 2022; 67: 7-8: 4-7. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2022-67-7-8-4-7.

Kefír vzbudil zájem vědecké komunity díky svým prospěšným vlastnostem, jako jsou: zlepšení trávení, antimikrobiální účinky, hypocholesterolemické, antihypertenzní a protizánětlivé účinky, kontrola hladiny glukózy v plazmě, antioxidační, antikarcinogenní a antialergická aktivita. Je uvedena srovnávací charakteristika mikrobiomů kefírových zrn (KG) získaných z oblastí jejich historického původu (Kavkaz a Čína). Rozmanitost jejich složení byla prokázána pomocí klasických mikrobiologických a molekulárně genetických metod, včetně vysokokapacitního sekvenování oblasti V4 bakteriálních genů 16S rRNA a oblasti ITS1 komplexu 18S-ITS1-5.8S-ITS2-28S kvasinkové rRNA. Druhy rodu Lactobacillus jsou nejběžnějšími bakteriálními kulturami v kefírových zrnech, zatímco nejběžnější kvasinkovou kulturou je Pichia fermentans, stejně jako vzácnější druhy Yarrowia lipolytica a Galactomyces candidus.

Klíčová slova: kefírová zrna; izolace; identifikace; laktobakterie; kvasinky; sekvenování; 16S rRNA

Pro citaci: Ding Fan, Netrusov A. I, Stoyanova LG Mikrobiomy kefírových zrn z oblastí historického původu a jejich probiotický potenciál. Antibiotiki i Khimioter=Antibiotics and Chemotherapy. 2022; 67: 7-8: 4-7. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2022-67-7-8-4-7.

Vzhledem ke zhoršující se epidemiologické situaci ve světě vzrostla poptávka po bezpečných produktech a přípravcích, které jsou prospěšné pro zdraví. Tradiční produkty smíšené mléčné a alkoholové fermentace, včetně kefíru,

© Kolektiv autorů, 2022

*Adresa pro korespondenci: Leninské hory, 1, budova 12, Moskevská státní univerzita M. V. Lomonosova, Moskva, Rusko, 119234. E-mail: [email protected]

se již od starověku osvědčily jako prostředek v boji proti infekcím a předčasnému stárnutí. Po staletí se kefír používá jako přírodní lék. Nutriční a léčivé vlastnosti kefíru jsou po celá desetiletí předmětem mnoha vědeckých studií. Kefír

© Tým autorů, 2022

„Korespondenční adresa: Leninské Gory, 1/12, Moskevská státní univerzita Lomonosova, Moskva, 119234 Ruská federace. E-mail: [email protected]“

se získávají zasetím kefírových zrn do mléka. Přesné mikrobiální složení kefírových zrn je stále kontroverzní. V kefírových zrnech bylo nalezeno až 50 různých druhů bakterií a kvasinek, které byly izolovány z různých lokalit [1]. Nejběžnějšími bakteriemi v zrnech jsou bakterie mléčného kvašení (LAB), které tvoří 37–90 % mikrobiální populace [2]. Mikroby přítomné v kefíru mají probiotický potenciál. Probiotické kultury v kefíru mohou aktivovat imunitní systém a potlačit virové infekce. Bylo prokázáno, že bakterie mléčného kvašení z kefíru zvyšují cytotoxicitu přirozených zabíječských buněk (NAC) vůči nádorovým buňkám, zejména v případě kolorektálního karcinomu [3].

Kefír může působit protizánětlivě tím, že snižuje expresi interleukinů IL-1 a IL-6, syntetizovaných makrofágy a T buňkami, a stimuluje imunitní odpověď. Interferony IFN-a a typu II (IFN-y) indukují antivirovou ochranu. Pod vlivem cizích antigenů se produkuje zvýšené množství cytokinů – mediátorů zánětlivého procesu, které plní regulační funkce, jež následně produkují zvýšenou tvorbu IL-6, aktivaci T-lymfocytů a dalších imunitních buněk a jejich migraci, což vede k rozvoji příznaků „cytokinové bouře“ u koronavirové infekce. Kefír proto může být důležitým inhibitorem „cytokinové bouře“, která přispívá k rozvoji COVID-19 [4, 5]. Terapeutický účinek kefírů je určen především mikrobiálním složením kefírových zrn.

Cílem studie bylo porovnat mikrobiomy kefírových zrn získaných z jejich historických oblastí původu – Kavkazu a Číny.

materiály a metody

Pro tyto studie byly kefírové granule (KG) získány ze soukromých domácností v historických oblastech jejich původu, včetně Severní Osetie a tibetské oblasti Číny. Granule byly skladovány v lyofilizovaném stavu ve sbírce kultur Katedry mikrobiologie Biologické fakulty Moskevské státní univerzity Lomonosova. Lyofilizované KG byly aktivovány ve sterilním 1,5% mléce s pravidelnými subkultivacemi dvakrát týdně. Morfologické vlastnosti KG byly studovány pod světelným mikroskopem Mikromed 2 (verze 1-2, LOMO, Petrohrad, Ruská federace) a rastrovacím elektronovým mikroskopem (SEM, HITACHI SU-20). Izolace čistých kultur a jejich diferenciace byly provedeny standardními mikrobiologickými metodami, kultivací v mléce s následným zasetím obohacených kultur na agarové médium a kultivací za aerobních a anaerobních podmínek [8010-6]. Složení mikrobiomů a jejich taxonomická příslušnost byly stanoveny pomocí vysokokapacitního sekvenování bakteriálního genu 8S rRNA v oblasti V16 fragmentů bakteriálního genu 4S rRNA a oblasti ITS16 kvasinkového komplexu 1S-ITS18-1S-ITS5.8-2S rRNA [28, 9]. Statistické

Zpracování dat bylo provedeno pomocí programu MS Excel. Data jsou prezentována jako průměr ± směrodatná chyba. Reliabilita rozdílů byla posouzena pomocí Studentova f-testu.

Výsledky a diskuse

Kefírová zrna lze popsat jako želatinovité bílé nebo slabě nažloutlé hmoty s elastickou konzistencí a velikostí 0,3 až 3,5 cm v průměru, podobné malým hlávkám květáku (obr. 1, a). V elektronovém mikroskopu jsou viditelné velké (7-8 μm) kvasinkové buňky s jizvami z oddělených pupenů a těsně sousedícími buňkami LAB (délka 1-3 μm) (obr. 1, b).

Kefírová zrna mají rozmanité složení mikroorganismů s převahou bakterií mléčného kvašení a kvasinek. Tyto typy mikroorganismů se dělí do čtyř skupin: homofermentativní a heterofermentativní bakterie mléčného kvašení a asimilační a

Obr. 1. Fotografie kefírových zrn z Tibetu.

Obr. 8010. Fotografie kefírových zrn z Tibetu. a — vzhled kefírových zrn; b — jejich povrch na snímku z rastrovacího elektronového mikroskopu (HITACHI SU-10, zvětšení 000 1x).

Obr. 2. Bakteriální složení mikrobioty kefírových zrn z Osetie (a) a Tibetu (b).

Obr. 2. Bakteriální složení mikrobioty kefírových zrn z Osetie (a) a Tibetu (b).

Kvasinky neasimilující laktózu. Izolované čisté kultury LAB rostou odlišně za aerobních a anaerobních podmínek na médiu MPC, což odráží jejich rozdílnou aerotoleranci.

Mikrobiom kefírových zrn z Osetie a Tibetu je podle výsledků vysokokapacitního sekvenování zastoupen různými zástupci LAB v různém procentuálním zastoupení a různým složením kvasinek (obr. 2, 3).

V bakteriálním složení KZ byly identifikovány Lactobacillus, Lactococcus a Leuconostoc a v tibetském vzorku byl přítomen Acetobacter (18 %).

Obr. 3. Složení kvasinek v mikrobiotě kefírových zrn z Osetie (a) a Tibetu (b).

Obr. 3. Složení kvasinek v mikrobiotě kefírových zrn z Osetie (a) a Tibetu (b).

schopný oxidovat ethanol na kyselinu octovou, acetát a laktát na CO2 a H2O.

Nejčastěji izolovanými kvasinkami z KZ jsou Pichia fermentans, a také Yarrowia lipolytica (druh vřeckovitých kvasinek), patřící do řádu Saccharomycetales, které byly izolovány z tibetských kefírů, což potvrzují i práce čínských vědců [11].

Kvasinka Galactomyces candidus, která se v Kazachstánu vyskytuje jen zřídka, byla izolována ze vzorku kefírového zrna získaného ze Severní Osetie.

Během fermentace mléka s kefírovými zrny se tvoří mnoho funkčních sloučenin, jako jsou bioaktivní peptidy s antihypertenzní, antioxidační, antialergenní, protinádorovou, antimikrobiální, protizánětlivou a cholesterol snižující aktivitou [12]. U velkého počtu kmenů izolovaných z

1. Prado M.R., Blandon L.M., Vandenberghe L.H.S. Mléčný kefír: Složení, mikrobiální kultury, biologická aktivita a související produkty. Front. Microbiol. 2015; 6: 1177-1186. doi: 10.3389/fmicb.2015.01177. eCollection 2015.

2. Miguel MGCP, Cardoso P. G, Lago LA, Schwan RF Rozmanitost bakterií přítomných v mléčných kefírových zrnech s využitím kultivačně závislých a kultivačně nezávislých metod. Food Res Int. 2010; 43: 1523-1528.

3. FaragMA., Jomaa SA, El-WahedA.A. Mnoho tváří kefírových fermentovaných mléčných výrobků: kvalitativní charakteristiky, chemie chuti, nutriční hodnota, zdravotní přínosy a bezpečnost. Nutrients. 2020; 12 (2): 346-359. doi: 10.3390/nu12020346.

4. Yamane T, Sakamoto T., Nakagaki T, Nakano Y., Yamane T, Sakamoto T., Nakagaki T., Nakano Y. Bakterie mléčného kvašení z kefíru zvyšují cytotoxicitu přirozených zabíječských buněk vůči nádorovým buňkám. Potraviny. 2018; 7: 48. doi: 10.3390/foods7040048.

5. Boyoglu-Barnum S., Chirkova T., Anderson L.J. Biologie infekce a patogeneze onemocnění jako vodítko pro vývoj vakcíny proti RSV. Front Immunol. 2019; 10: 1675. doi: 10.3389/fimmu.2019.01675. eCollection 2019.

6. Stojanova L.G. Izolace a identifikace bakterií mléčného kvašení Lactococcus lactis subsp. lactis s antimikrobiální aktivitou. Izvestija TSHA. 2017; 5: 41-61.

kefír (např. Lactobacillus kefiranofaciens) a kvasinky Kluyveromyces marxianus) byly prokázány významné probiotické účinky ve studiích in vitro i in vivo [5]. V mnoha laboratořích po celém světě neustále probíhá výzkum s cílem dále zkoumat vlastnosti kefíru pro vývoj nových důležitých funkčních potravin, doplňků stravy a léčiv.

7. Klimko AI, Čerdynceva TA., Briouchanov AL, Netrusov AI In vitro hodnocení probiotického potenciálu vybraných kmenů bakterií mléčného kvašení. Probiotika, antimikrobní proteiny. 2020; 12 (3): 1139-1148. doi:10.1007/s12602-019-09599-6.

8. Kotova I.B., Cherdyntseva T.A., Netrusov AI Mikrobiální složení ruských kefírových zrn a jeho změny během výrobního procesu. Adv Exp Medicine, Biol. 2016; 932:93-121. doi: 10.1007/5584_2016_2.

9. Merkel A. Yu., Tarnovetskii I. Yu., Podosokorskaya OA, Toshchakov SV Analýza systémů primerů 16S rRNA pro profilování termofilních mikrobiálních společenstev. Mikrobiologie. 2019; 13 (6): 671-680.

10. Willger SD, Grim SL, Dolben EL, Shipunova A., Hampton TH, Morrison HG, Filkins LM, O’Toole GA, Moulton LA, Ashare A, Sogin ML, Hogan DA Charakterizace a kvantifikace plísňového mikrobiomu v sériových vzorcích od jedinců s cystickou fibrózou. Micro-biome. 2014; 2 (1): 40. doi: 10.1186/2049-2618-2-40. eCollection 2014.

11. Gao X., Li B. Chemické a mikrobiologické vlastnosti kefírových zrn a fermentovaných mléčných výrobků z nich: přehled. Food Agric. 2017; 1-10.

12. Amorim FG, Coitinho LB, Dias AT, Friques AGF, Monteiro BL, de RezendeL.CD, Pereira TDMC, Campagnaro BP, DePauwE., Vasquez EC Identifikace nových bioaktivních peptidů z kefírového mléka pomocí proteopeptidomiky: Bioprospekce antihypertenzivních molekul. Food Chem. 2019; 282: 109-119. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.01.010. Epub 2019. ledna 8.

Informace o autorovi

Ding Fan — postgraduální student, Katedra mikrobiologie, Biologická fakulta, Moskevská státní univerzita M. V. Lomonosova, Moskva, Rusko Stojanovová Lidija Grigorjevna — D.Sc. (biologie), vedoucí výzkumná pracovnice, Katedra mikrobiologie, Biologická fakulta, Moskevská státní univerzita M. V. Lomonosova, Moskva, Rusko

Netrusov Alexandr Ivanovič – doktor biologických věd, profesor katedry mikrobiologie Biologické fakulty Moskevské státní univerzity jménem M. V. Lomonosova; Fakulta biologie a biotechnologie, Vysoká škola ekonomická, Moskva, Rusko

Ding Fan – doktorand katedry mikrobiologie, Moskevská státní univerzita Lomonosova, Moskva, Rusko

Lidia G. Stojanovová – D.Sc. v oboru biologie, Moskevská státní univerzita Lomonosova, Moskva, Rusko

Alexandr I. Netrusov – D.Sc. v biologii, profesor biologie, Moskevská státní univerzita Lomonosova; Národní výzkumná univerzita Vyšší škola ekonomická, Moskva, Rusko

Horká linka pro spotřebitele
8-800-100-51-50
od 8:00 do 17:00 je hovor zdarma

• Zlaté louky
• >
• Zprávy
• >
• Kefír “Zlaté louky”: živý produkt pro zdravé trávení

Kefír “Zlaté louky”: živý produkt pro zdravé trávení

Výhody fermentovaných mléčných výrobků pro trávení jsou nepopiratelné. Jedním z nejznámějších a nejoblíbenějších tradičních fermentovaných mléčných nápojů je kefír. Obsahuje bakterie mléčného kvašení a kyselé pH prostředí, které napomáhají nejen samotnému kefíru, ale i dalším potravinám, aby se dobře vstřebávaly.

Přírodní kefír má blahodárný vliv na kardiovaskulární a nervový systém, je zdrojem vápníku a bílkovin. Navíc se vstřebávají mnohem snadněji než při pití mléka. Kefír je navíc nízkokalorický produkt, a proto je často součástí terapeutické a sportovní diety.

Kefír obsahuje také mnoho dalších prospěšných látek: organické a mastné kyseliny, přírodní cukry, vitamíny – A, B, C, PP, beta-karoten, hořčík, sodík, draslík, fosfor, železo, zinek, jód. Největší přínos však přináší „živý“ produkt, tedy vyrobený z kefírových zrn. Ten se vyrábí v závodě Sitnikovsky, který je pobočkou společnosti Zolotye Luga JSC.

Přírodní kefír „Zolotye Luga“ obsahuje pouze dvě složky – pasterované mléko a startovací kulturu živých bakterií. Pro fermentovaný mléčný výrobek se používají vybrané a přírodní suroviny a kefírová houba se pěstuje ve speciální laboratoři přímo v podniku pomocí unikátní technologie. Po vyšetření, čištění a pasterizaci mléko putuje do kefírové dílny, kde se do něj přidávají živé kefírové houby. Díky tomu má nápoj sněhově bílou barvu s čistou, lehce kyselou chutí.

Zvláštností „živého“ kefíru je, že se v průběhu času mění. Čerstvý kefír je měkký a jemný, má projímavé vlastnosti a účinně čistí tělo od produktů látkové výměny. Pokud byl vyroben před více než 3 dny, pak naopak zesiluje. Ke konci trvanlivosti se jeho chuť stává intenzivnější. Díky obsahu kvasinek je cítit „pikantnost“.

„Mikrflora pravého kefíru pomáhá střevům zpracovávat potravu tak, aby se živiny vstřebaly do těla. Osvědčené technologie a moderní vybavení nám umožňují zachovat přirozenou chuť a prospěšné látky, aniž bychom uměle prodlužovali trvanlivost. Kefír naší výroby má různý podíl tuku a je prezentován pod ochrannými známkami „Zolotye Luga“ a „Sitnikovskoje“. Spotřebitel si může vybrat produkt v nejpohodlnějším balení,“ uvedla Jelena Kruk, vedoucí komunikačního oddělení společnosti JSC „Zolotye Luga“.

Novinka pro rok 2022 – kefír Zolotye Luga v praktické rodinné PET lahvi o objemu 720 gramů. Láhev má jasný, rozpoznatelný design a snadno se vejde do chladničky. Tento formát je ideální pro ty, kteří nemají čas spotřebovat celý litr produktu podléhajícího zkáze. Zároveň optimální trvanlivost 17 dní umožňuje doplňovat zásoby potravin a méně často chodit do obchodu. Nový design dostaly i další tradiční mléčné výrobky Zolotye Luga – mléko, rjaženka a sněžok.

Je užitečné pít kefír jak ráno na lačný žaludek, tak i před spaním. Maximální denní dávka jsou dvě sklenice, ne více než 400 ml denně. Tento fermentovaný mléčný nápoj zaujímá čestné místo i v jídelníčku dětí od jednoho roku. Kefír by měl být skladován v chladničce při teplotě 2 až 6 stupňů.

JSC “Zolotye Luga” byla založena v roce 1998. Mléčné výrobky společnosti jsou vyráběny pouze z přírodního mléka. Všechny suroviny procházejí přísnou kontrolou kvality a jsou včas chlazeny, proto splňují všechny moderní požadavky na výrobu mléčných výrobků. Přísná kontrola teploty je udržována v celém řetězci od dodavatelů mléka až po prodejní místa, včetně každého nákladního vozu. V roce 2022 oslaví pobočka JSC Zolotye Luga – mlékárna Sitnikovsky – 90. výročí svého založení. Závod je jedním z nejstarších podniků v oblasti Ťumeň.