Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Հայաստանի բարձր լեռնային շրջանների ավանդական կաթնամթերքներից մեկուսացված կաթնաթթվային բակտերիաների նույնականացումը, հակաբակտերիական և պրոտեոլիտիկ հատկությունների ուսումնասիրությունը

Քերյան, Անդրանիկ Գեղամի (2014) Հայաստանի բարձր լեռնային շրջանների ավանդական կաթնամթերքներից մեկուսացված կաթնաթթվային բակտերիաների նույնականացումը, հակաբակտերիական և պրոտեոլիտիկ հատկությունների ուսումնասիրությունը. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ հայկենսատեխնոլոգի ԳԱԿ ՊՈԱԿ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (912Kb) | Preview

    Abstract

    Կաթնաթթվային բակտերիաները (ԿԹԲ) սովորաբար օժտված են բարձր կենսաբանական ակտիվությամբ, ինչը, դրանց բնական ծագման հետ միասին, ԿԹԲ դարձնում է մի շարք բնագավառներում կիրառության համար հարմար թեկնածուներ: Մասնավորապես, ԿԹԲ հակամանրէային ակտիվությունն ընկած է որպես պրոբիոտիկներ դրանց կիրառության հիմքում: Միևնույն ժամանակ, ԿԹԲ կողմից սինթեզվող բակտերիացինները ներկայումս դիտարկվում են որպես հակաբիոտիկների այլընտրանք: ԿԹԲ, ինչպես նաև դրանց կողմից սինթեզվող բակտերիացինները լայն կիրառություն են գտել նաև սննդարդյունաբերությունում` որպես կենսապահպանիչներ (Cotter et al., 2005b): ԿԹԲ պրոտեոլիտիկ ակտիվությունը նույնպես կարևոր կիրառական նշանակություն ունի: Ինչպես հայտնի է, կաթի սպիտակուցները կարող են բազմաթիվ մարդկանց, հատկապես երեխաների մոտ առաջացնել ալերգիաներ, ինչը շատ դեպքերում կարող է հանգեցնել ծանր հետևանքների: Միևնույն ժամանակ կաթը հանդիսանում է կարևոր ամինաթթուների և ածխաջրերի աղբյուր և սննդակարգից դրա բացառումը ցանկալի չէ: ԿԹԲ կիրառումը այդ խնդրի լուծման նպատակով կայանում է նրանում, որ պրոտեոլիտիկ ակտիվությամբ օժտված ԿԹԲ ճեղքում են կաթի սպիտակուցները, ինչը սովորաբար հանգեցնում է կաթի ալերգենության նվազման: Այդպիսի ԿԹԲ կարող են օգտագործվել հիպոալերգեն կաթնամթերքներ ստանալու նպատակով (El-Ghaish et al., 2011a): ԿԹԲ հակաբակտերիական և պրոտեոլիտիկ ակտիվությունների միջև կարող է գոյություն ունենալ յուրահատուկ կապ: Մասնավորապես, պրոտեոլիտիկ ակտիվությամբ օժտված ԿԹԲ-երը կաթի սպիտակուցների հիդրոլիզի արդյունքում կարող են առաջացնել հակաբակտերիական ազդեցությամբ օժտված պեպտիդներ (Hartman and Meisel, 2007): Սակայն այդ երկու հատկությունները միաժամանակ դրսևորող ԿԹԲ շտամները բնության մեջ հազվադեպ են հանդիպում (Topisirović et al., 2007): Արտադրական տեսանկյունից չափազանց կարևոր է բարձր ակտիվությամբ օժտված նոր շտամների հայտնաբերումը և ներդրումն արտադրության մեջ: Տարբեր բնական միջավայրերը հանդիսանում են բարձր ակտիվությամբ օժտված ԿԹԲ նոր շտամների աղբյուր (Reid, 1999): Հայաստանն ունի լավ արտահայտված ուղղահայաց գոտիականություն, ինչը ստեղծում է էկոլոգիական խորշերի բազմազանություն` հատկապես բարձր լեռնային գոտիներում: Դա իր հերթին բերում է ավանդական կաթնամթերքներում մանրէների յուրահատուկ համակեցությունների ստեղծման (Movsesyan et al., 2010; Afrikian, 2012): Այդ պատճառով հետաքրքիր էր հայկական ավանդական կաթնամթերքներից հակաբակտերիական և պրոտեոլիտիկ ակտիվություն միաժամանակ ցուցաբերող շտամների անջատումը և դրանց հակամանրէային ու պրոտեոլիտիկակտիվության ուսումնասիրումը` բարձր ակտիվությամբ օժտված շտամներ ստանալու նպատակով: Молочнокислые бактерии, обладающие антибактериальной активностью, могут изпользоваться для получения новых пробиотиков, а также в пищевой промышленности – как биоконсерванты. Молочнокислые бактерии с протеолитической активностью могут быть применены для получения гипоаллергенных молочных продуктов. Но молочноксилые бактерии, обладающие одновременно антибактериальной и протеолитической активностью, встречаются редко. Целью данной работы было изолирование из традиционных молочных продуктов высокогорных регионов Армении штаммов молочнокислых бактерий, обладающих одновременно высокой антибактериальной и протеолитической активностью, и исследование влияния различных физикохимических факторов, а также состава среды культивирования на эти активности. Из высокогорных регионов Армении были собраны образцы традиционных молочных продуктов, из которых были выделены штаммы, обладающие одновременно антибактериальной и протеолитической активностью. Из изолированных штаммов были выбраны два наиболее активных штамма, которые морофологическими, физиологическими, биохимическими, а также генетикческими и филогенетическими методамы былы идентифицированы как Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Два исследуемых штамма обладали широкой антибактериальной активностью по отношению грам-положительных и грам-отрицательных бактерий. Их антибактериальная активность сохранялась в нейтральных (6.5) и слабо щелочных (8) значениях pH. Было выявлено, что условия pH имеют важнейшее влияние на биологическую активность исследуемых штаммов. В частности, было показано, что контролируемый pH способствует росту этих штаммов, в то время, как неконтролируемый pH более благоприятен для проявления антибактериальной активности. Впервые было показано, что ионы Ca (II) и Co (II) стимулируют антибактериальную активность молочнокислых бактерий в оптимальных концентрациях 5 и 1 ммоль соответственно. 24 неконтролируемый pH более благоприятен для проявления антибактериальной активности. Впервые было показано, что ионы Ca (II) и Co (II) стимулируют антибактериальную активность молочнокислых бактерий в оптимальных концентрациях 5 и 1 ммоль соответственно. Исследуемые штаммы расщепляли β-казеин и Na-казеинат, но не гидролизировали сывороточные белки. Было выявлено, что оба штамма имеют протеиназы типа PrtB. Протеолитическая активность обеих штаммов устойчива в широких значениях pH и температуры. Оптимальный pH был 5.5. Молочнокислые бактерии, обладающие оптимальной протеолитической активностью в таких низких значениях pH не описаны. Было показано, что ионы Ca (II) и Co (II) стимулируют протеолитическую активность исследуемых штаммов в оптимальных концентрациях 8 и 10 ммоль соответственно. Они резко снижали длительность протеолиза. В частности, если без добавки ионов металлов гидролиз белков начинался с 9-ого часа инкубации, а весь белок гидролизовался в течении 24 часов, то при добавлении Ca (II) весь белок гидролизовался уже через 2 часа инкубации. Факт, что исследуемые штаммы одновременно обладают высокой антибактериальной и протеолитической активностью, широкий спектр их активности, а также их стимулирование с помощью pH и ионов металлов, могут иметь важное практическое значение. Эти штаммы перспективны и могут использоваться для получения новых пробиотиков, в пищевой промышленности – как биоконсерванты, а также с целью получения гипоаллергенных молочных продуктов. Lactic acid bacteria expressing antibacterial activity may be used for development of new probiotics, as well as in food production –as biopreservatives. Lactic acid bacteria with proteolytic activity may be useful for development of hypoallergenic food. However, lactic acid bacteria combining these two activities are not common in nature. The aim of this work was to isolate lactic acid bacteria strains that combine high antibacterial and proteolytic activities from traditional dairy products of mountainous regions of Armenia, and to study the effect of external physicochemical factors, as well as medium composition on these activities. From mountainous regions of Armenia samples of traditional dairy products were collected. These samples were screened for lactic acid bacteria strains possessing both antibacterial and proteolytic activities. From isolated strains two most active ones were chosen. They were identified as Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus using morphological, physiological, biochemical, as well as genetic and phylogenetic methods. Two investigated strains had wide-range antibacterial activity against gram-positive and gram-negative test-strains. This activity was stable at neutral (6.5) and slightly alkaline (8) pH values. It was demonstrated, that pH conditions have crucial effect on biological activity of tested strains. In particular, it was shown that controlled pH-conditions were optimal for the growth of two strains, while uncontrolled pH-conditions were better for expression of antibacterial activity.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Идентификация, изучение антибактериальной и протеолитической активности молочнокислых бактерий, изолированных из традиционных молочных продуктов высокогорных регионов Армении. Identification of lactic acid bacteria isolated from traditional dairy products of mountainous regions of Armenia, and study of their antibacterial and proteolytic activity.
    Uncontrolled Keywords: Керян Андраник Гегамович, Keryan Andranik G.
    Subjects: Biology
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 24 Sep 2016 11:09
    Last Modified: 26 Oct 2016 11:19
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3477

    Actions (login required)

    View Item