Stydy of extracellular metabolites, produced by a microbial consortium based on lactic and propionic acid bacteria
Authors: Бояринева И.В. , Замбалова Н.А. , Качанина Л.М. 
Published: March 2023

Исследования последних лет взаимоотношений макроорганизма и его нормальной кишечной микробиоты убедительно доказывают, что микрофлора желудочно-кишечного тракта играет важную роль в формировании и функционировании органов и систем с помощью уникальных механизмов синтеза метаболитов, ферментов, витаминов, биологически активных веществ. Микроорганизмы в желудочно-кишечном тракте формируют колонизационную резистентность по отношению к условно-патогенным и патогенным микроорганизмам за счет образования таких метаболитов, как короткоцепочечные жирные кислоты, пероксид водорода, гистамин и др., снижение бактериальных токсинов. Полезные для здоровья человека свойства молочнокислых микроорганизмов и пробиотических культур активно изучаются. Позитивные эффекты нормальной микрофлоры кишечника и пробиотиков обусловлены в основном бифидо- и лактобактериями. Необходимо отметить, что пропионовокислые бактерии, в отличие от других пробиотических микроорганизмов, способны продуцировать метабиотики с различным механизмом действия, антимутагенные и антиоксидантные вещества, бактериоцины, являются технологичными и легко выживают в агрессивной среде желудочно-кишечного тракта. На основе пропионовокислых бактерий возможно создание новых эффективных пробиотических кисломолочных продуктов. Молочнокислые и пропионовокислые микроорганизмы комплексно выполняют иммуномодулирующую функцию и обладают высокой антагонистической активностью в отношении патогенных микроорганизмов. При совместном культивировании, основанном на биосовместимости штаммов пропионовокислых бактерий и микрофлоры кефирной грибковой закваски, наблюдается активное продуцирование метабиотиков. В статье представлены результаты изучения экзополисахаридного потенциала и биохимической активности консорциума кефирной грибковой закваски и пропионовокислых бактерий. Совместное культивирование молочнокислых и пропионовокислых бактерий позволяет повысить синтез экзополисахаридов и сформировать симбиотические взаимоотношения между микроорганизмами, повысить их реологические свойства. Установлена высокая антиоксидантная защита пропионовокислых бактерий за счет активации ферментов супероксиддисмутазы и каталазы, что обеспечивает их активный рост при совместном культивировании с кефирной грибковой закваской в аэробных условиях. Выявлено, что консорциум на основе кефирной грибковой закваски и пропионовокислых бактерий обладает высокой антимутагенной активностью.

Recent studies of the relationship between the macroorganism and its normal intestinal microbiota convincingly prove that the microflora of the gastrointestinal tract plays an important role in the formation and functioning of organs and systems with the help of unique mechanisms for the synthesis of metabolites, enzymes, vitamins, biologically active substances. Microorganisms in the gastrointestinal tract form colonization resistance against opportunistic and pathogenic microorganisms due to the formation of such metabolites as short-chain fatty acids, hydrogen peroxide, histamine, and others, reducing bacterial toxins. The beneficial properties of lactic acid microorganisms and probiotic cultures for human health are being actively studied. The positive effects of normal intestinal microflora and probiotics are mainly due to bifidobacteria and lactobacillus. It should be noted that propionic acid bacteria, unlike other probiotic microorganisms, are capable of producing metabiotics with different mechanisms of action, antimutagenic and antioxidant substances, bacteriocins, are technologically advanced and easily survive in the aggressive environment of the gastrointestinal tract. On the basis of propionic acid bacteria, it is possible to create new effective probiotic fermented milk products. Lactic acid and propionic acid microorganisms comprehensively perform an immunomodulatory function and have high antagonistic activity against pathogenic microorganisms. When co-culturing, based on biocompatibility, strains of propionic acid bacteria and microflora of kefir fungal starter culture, active production of metabiotics is observed. The article presents the results of studying the exopolysaccharide potential and biochemical activity of a consortium of kefir fungal starter culture and propionic acid bacteria. Co-cultivation of lactic acid and propionic acid bacteria makes it possible to increase the synthesis of exopolysaccharides and form symbiotic relationships between microorganisms and improve their rheological properties. A high antioxidant protection of propionic acid bacteria due to the activation of SOD and catalase enzymes has been established, which ensures their active growth when co-cultivated with kefir fungal sourdough under aerobic conditions. It was revealed that a consortium based on kefir fungal starter and propionic acid bacteria has a high antimutagenic activity.