Use of Highly Dispersed Silica in Biotechnology of Complex Probiotic Product Based on Bifidobacteria

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorDanylenko, Svitlana
dc.contributor.authorMarynchenko, Lolita
dc.contributor.authorBortnyk, Viktoriia
dc.contributor.authorPotemska, Oksana
dc.contributor.authorNizhelska, Olena
dc.date.accessioned2022-06-09T07:38:35Z
dc.date.available2022-06-09T07:38:35Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenBackground. The probiotics immobilization technology is one of the most effective ways for controlled and continuous delivery of viable cells into the intestine. It is well known that multifaceted physiological roles of bifidobacteria are to normalize and stabilize the microbiocenosis, to form intestine colonization resistance, to synthesis amino acids, proteins and vitamins, to maintain non-specific resistance of the organism and so all. Such a wide range of positive effects on the macroorganism allows us to consider bifidobacteria as a basis for functional immobilized healthcare products development. Objective. Taxonomic position determination of the Bifidobacterium longum strain selected for immobilization, study of the viability of this bifidobacteria strain in a complex probionic product based on highly dispersed silica in simulated gastrointestinal tract's conditions and after freeze-drying. Methods. The production strain Bifidobacterium longum IMV B-7165 from the Institute of Food Resources of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine collection of industrial strains has been used in the study. It was isolated from the healthy human infant's gastrointestinal tract. Commonly used bioinformatics, microbiological, biotechnological and statistical methods have been applied. Results. The best alignments for the sequence of bifidobacteria isolate "4202" 16S rRNA (it was previously deposited as Bifidobacterium longum IMV B-7165) and classic dendrograms based on these results were performed. According to the results of microscopic studies of samples of microorganisms with highly dispersed silica products ("Enterosgel", "Sillard P" and "Toxin.Net") it was found that the immobilization of the Streptococcus thermophilus and bifidobacteria cultures did not differ fundamentally. To study the immobilization effect on the bifidobacteria preservation and properties the following carriers were used: "Enterosgel", "Toxin.NET" and "Sillard P". The survival of immobilized bifidobacteria was further studied in simulated gastrointestinal conditions: immobilized cells are better protected from acid and bile, although with increasing acidity, survival decreases in both control and immobilized cells. Conclusions. The taxonomic position of a bifidobacterial isolate from the healthy human infants used in immobilization studies was clarificated (Bifidobacterium animalis subsp lactis). Under the simulated conditions of the upper gastrointestinal tract in the case of acid and bile impact, the best survival was demonstrated by immobilized cultures of bifidobacteria together with the Enterosgel sorbent (a content of 10% by weight of the culture). The survival of immobilized preparations after freeze-drying was slightly reduced in the case of immobilization on the "Enterosgel" and "Toxin.NET" samples of enterosorbents (a content from 15% to 25% by weight of the culture). The best results were observed in the case of immobilization of bifidobacteria with 5% content of the "Toxin.NET" enterosorbent (enterosgel + inulin).uk
dc.description.abstractukПроблематика. Технологія іммобілізації пробіотиків є найбільш ефективним способом для контрольованої та безперервної доставки життєздатних клітин у кишківник. Як відомо, фізіологічна роль біфідобактерій багатопланова і полягає в нормалізації та стабілізації мікробіоценозу, формуванні колонізаційної резистентності кишківника, синтезі амінокислот, білків і вітамінів, підтримці неспецифічної резистентності організму тощо. Саме такий широкий спектр позитивного впливу на макроорганізм дає змогу розглядати біфідобактерії як основу для створення функціональних іммобілізованих здорових продуктів на їх основі. Мета роботи. Визначення таксономічного положення вибраного для іммобілізації штаму біфідобактерій Bifidobacterium longum, дослідження виживаності біфідобактерій цього штаму в комплексному пробіотичному продукті на основі високодисперсного кремнезему за модельованих умов шлунково-кишкового тракту (ШКТ) та після ліофільного висушування. Методика реалізації. Використовували виробничий штам Bifidobacterium longum IMB B-7165 із колекції промислових штамів Інституту продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук України. Штам виділено із ШКТ здорових немовлят. Використовували загальновживані біоінформатичні, мікробіологічні, біотехнологічні та статистичні методи. Результати. Виконано й показано найкращі вирівнювання для послідовності 16S рРНК ізоляту біфідобактерій “4202”, (задепонованого як Bifidobacterium longum IMB B-7165) та класичні дендрограми на основі цих результатів. За результатами мікроскопічних досліджень зразків мікроорганізмів із високодисперсними кремнеземовими продуктами (“Ентеросгель”, “Силлард П” і “Токсин.NET”) встановлено, що іммобілізація культури Streptococcus thermophilus принципово не відрізняється від іммобілізації біфідобактерій. З метою вивчення впливу іммобілізації на збереження та властивості біфідобактерій було використано такі ентеросорбенти, як “Ентеросгель”, “Токсин.NET” і “Силлард П”. Вижи­ваність іммобілізованих біфідобактерій додатково вивчали за модельованих умов ШКТ: іммобілізовані клітини краще захищені від дії кислоти та жовчі, хоча з підвищенням кислотності виживаність падає як у контрольних, так і в іммобілізованих клітин. Висновки. Уточнено таксономічне положення ізоляту біфідобактерій, виділеного з організму здорових немовлят, який використовували в дослідженнях з іммобілізації (Bifidobacterium animalis subsp lactis). За модельованих умов верхніх відділів ШКТ у разі дії кислоти та жовчі найкращу виживаність продемонстрували іммобілізовані культури біфідобактерій на сорбенті “Ентеросгель” із вмістом 10 % від маси культури. Виживаність іммобілізованих препаратів після ліофільного висушування незначно знижувалась у разі іммобілізації на зразках ентеросорбентів “Ентеросгель” і “Токсин.NET” за їх вмісту від 15 о 25 % від маси культури. Найкращі результати спостерігали у разі іммобілізації біфідобактерій з 5 %-вим вмістом ентеросорбенту “Токсин.NET” (ентеросгель з інуліном).uk
dc.format.pagerangeP. 16-24uk
dc.identifier.citationUse of Highly Dispersed Silica in Biotechnology of Complex Probiotic Product Based on Bifidobacteria / Danylenko S., Marynchenko L., Bortnyk V., Potemska O., Nizhelska O. // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2022. – Vol. 6, No. 1. – P. 16-24. – Bibliogr.: 24 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2022.6.1.256179
dc.identifier.orcid0000-0003-4470-4643uk
dc.identifier.orcid0000-0003-4988-3134uk
dc.identifier.orcid0000-0002-4223-1515uk
dc.identifier.orcid0000-0003-4725-5847uk
dc.identifier.orcid0000-0001-8547-9193uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/47815
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceInnovative Biosystems and Bioengineering : international scientific e-journal, 2022, Vol. 6, No. 1uk
dc.subjectbifidobacteriauk
dc.subjecthighly dispersed silicauk
dc.subjecttaxonomic positionuk
dc.subjectimmobilizationuk
dc.subjecthealthcare productsuk
dc.titleUse of Highly Dispersed Silica in Biotechnology of Complex Probiotic Product Based on Bifidobacteriauk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
IBB2022.6.1_p16-24.pdf
Розмір:
881.21 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 6, No. 1