PL187302B1 - Zastosowanie bakterii propionowych i wchłanialna kompozycja dietetyczna lub lecznicza, zawierająca bakterie propionowe zdolne do wydzielania tlenku azotu - Google Patents

Zastosowanie bakterii propionowych i wchłanialna kompozycja dietetyczna lub lecznicza, zawierająca bakterie propionowe zdolne do wydzielania tlenku azotu

Info

Publication number
PL187302B1
PL187302B1 PL97334277A PL33427797A PL187302B1 PL 187302 B1 PL187302 B1 PL 187302B1 PL 97334277 A PL97334277 A PL 97334277A PL 33427797 A PL33427797 A PL 33427797A PL 187302 B1 PL187302 B1 PL 187302B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bacteria
composition
strains
nitrite
nitrate
Prior art date
Application number
PL97334277A
Other languages
English (en)
Other versions
PL334277A1 (en
Inventor
Edmond D. Roussel
Charles G. Legrand
Marc H. Legrand
Nathalie Roland
Original Assignee
Standa Lab Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9615977A external-priority patent/FR2764801A1/fr
Application filed by Standa Lab Sa filed Critical Standa Lab Sa
Publication of PL334277A1 publication Critical patent/PL334277A1/xx
Publication of PL187302B1 publication Critical patent/PL187302B1/pl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • A61K35/741Probiotics
    • A61K35/744Lactic acid bacteria, e.g. enterococci, pediococci, lactococci, streptococci or leuconostocs
    • A61K35/747Lactobacilli, e.g. L. acidophilus or L. brevis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • A23C19/02Making cheese curd
    • A23C19/032Making cheese curd characterised by the use of specific microorganisms, or enzymes of microbial origin
    • A23C19/0321Propionic acid bacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/065Microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/20Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
    • A23L33/21Addition of substantially indigestible substances, e.g. dietary fibres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • A61K35/741Probiotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • A61K35/741Probiotics
    • A61K35/744Lactic acid bacteria, e.g. enterococci, pediococci, lactococci, streptococci or leuconostocs
    • A61K35/745Bifidobacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/14Prodigestives, e.g. acids, enzymes, appetite stimulants, antidyspeptics, tonics, antiflatulents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/61Propionibacterium
    • A23V2400/617Freudenreichii

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Abstract

1. Zastosowanie bakterii propionowych zdolnych do wydzielania tlenku azotu w zna- czacej fizjologicznie ilosci do przewodu pokarmowego ludzi lub zwierzat do otrzymania wchlanialnej kompozycji dietetycznej lub leczniczej. PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy zastosowania bakterii propionowych i wchłanialnej kompozycji dietetycznej albo leczniczej, zawierającej bakterie propionowe, zdolne do wydzielania monotlenku azotu w ilości znaczącej fizjologicznie do przewodu pokarmowego ludzi lub zwierząt.
W ciągu wielu dziesięcioleci całkowicie ignorowano fakt, że monotlenek azotu stanowi jeden z koniecznych elementów życia i jego utrzymania, wskutek tego aż do tych czterech lub pięciu ostatnich lat badacze nie zastanawiali się nad dobrodziejstwem związanym z obecnością tego tlenku, jeśli chodzi o medycynę, odżywianie lub fizjologię.
W ostatnich badaniach przypisano monotlenkowi azotu wiele funkcji fizjologicznych i postawiono hipotezę, ze ten gaz może być zaangażowany w pierwszym rzędzie w funkcjach tak różnych, jak kontrola ciśnienia tętniczego, działanie cytotoksyczne niespecyficzne makrofagów, skupianie się płytek i przekaźnictwo nerwowe lub też kontrola motoryczności przewodu pokarmowego.
Wychodząc z tego założenia zwielokrotniono badania dotyczące monotlenku azotu i jego znaczenie mogło zostać potwierdzone.
187 302
Wiadomo, ze monotlenek azotu, który jest gazem bardzo nietrwałym (okres półtrwania poniżej 5 sekund w układach biologicznych), jest wytwarzany w organizmie ludzkim lub zwierzęcym przez biosyntezę z L-argininy za pomocą grupy enzymów nazwanych NO-syntazami (NOS), obejmującej dwa główne typy, mianowicie z jednej strony NOS podstawowe, wykazujące ekspresję zwłaszcza w komórkach śródbłonka, płytkach krwi i neuronach oraz z drugiej strony NOS pobudzające, które wykazują ekspresję głównie w pewnych komórkach układu odpornościowego (zwłaszcza makrofagach i wielojądrowych), w mięśniu gładkim naczyń i komórkach śródbłonka.
Należy zauwazyć, ze produkcja NO przez NOS pobudzające jest większa o kilka rzędów wielkości od produkcji NO przez NOS podstawowe, ale we wszystkich wypadkach ta produkcja pozostaje względnie mała.
Ze względu więc na wspomnianą korzystną rolę monotlenku azotu, byłoby pożądane mieć możność zwiększenia tej produkcji, w szczególności stosując naturalną drogę metabolizmu pożywienia.
Jednak aż dotąd nie proponowano środków, pozwalających na osiągnięcie tego rezultatu.
Celem wynalazku jest wypełnienie tej luki.
Zgodnie z wynalazkiem można było osiągnąć poszukiwany cel, stwierdzając w sposób zaskakujący, że szczególny typ bakterii, bakterie propionowe, są zdolne do produkowania monotlenku azotu i że wśród tych bakterii pewne gatunki i pewne szczepy wśród tych gatunków produJkują go w dużych ilościach.
Chodzi tu o bakterie propionowe, które chociaż nie należą do grupy bakterii mlekowych lub bakterii dwudzielnych (bifidobakterii), klasycznie wprowadzanych do organizmu przez mleczne desery lub inne fermentowane produkty mleczne, są tym niemniej obecne w żywieniu ludzi od wieków, są w istocie tymi, które umożliwiają otrzymanie dziur podczas produkcji sera nazwanego „emmental”, który w końcu oczyszczania zawiera około 109 komórek/g, bakterii propionowych.
Trzeba zauważyć, że fermentacja tych bakterii produkuje między innymi kwas propionowy, kwas octowy i dwutlenek węgla.
Wspomniane stwierdzenie jest tym bardziej zaskakujące, gdyż można było sprawdzić, że bakterie mlekowe, bakterie dwudzielne i/lub drożdże stosowane powszechnie w dziedzinie rolno-spozywczej, nie produkują monotlenku azotu.
Wynalazek dotyczy zatem zastosowania bakterii propionowych do otrzymania wchłanialnej kompozycji dietetycznej albo leczniczej, zdolnej do wydzielania monotlenku azotu w ilości znaczącej fizjologicznie do przewodu pokarmowego ludzi lub zwierząt oraz wchłanialnej kompozycji dietetycznej albo leczniczej.
Zgodnie z wynalazkiem kompozycja ta może stanowić opracowany preparat i/lub występować w postaci ciekłej (w szczególności cieczy sfermentowanej), w postaci odwodnionej lub o wilgotności pośredniej.
Bardziej dokładnie, trzeba zauważyć, że nie wychodząc z ram wynalazku, kompozycja może występować:
- albo w postaci specyficznego preparatu uzasadnionego swym jedynym zakończeniem fizjologicznym, a mianowicie zażyciem bakterii propionowych zdolnych do wydzielania monotlenku azotu w ilości znaczącej fizjologicznie,
- albo w postaci opracowanego preparatu spożywczego, mającego równolegle inne zakończenie, dokładniej energetyczne lub funkcjonalne; w tym ostatnim wypadku bakterie propionowe można dodać lub włączyć do samego pożywienia, zwłaszcza do serów, do włókien spozywczych, takich jak płatki zbożowe, lub tez do mleka fermentowanego, kremów deserowych, ciast i/lub napojów zdrowotnych itd.
Zgodnie z wynalazkiem bakterie propionowe można wprowadzać w postaci biomasy lub w postaci zaczynu zdolnego do powielenia się in situ.
Gdy jest odwodniona, kompozycja występuje korzystnie w postaci pojedynczych cząstek zawierających dawkę bakterii, która powinna być regularnie absorbowana.
187 302
Te cząstki można zjadać bezpośrednio lub po uprzednim rozcieńczeniu w płynie; mogą one być konfekcjonowane w postaci, pozwalającej na ułatwienie absorpcji: tabletek, saszetek z granulowanym proszkiem, płynu itd.
Sprawdzono, że takie odwodnione stężone preparaty bakterii propioniowych przechowywane przez rok w temperaturze 4°C wykazują obniżenie stężenia poniżej jednego log.
Doświadczenie dowiodło, ze kapsułki żelatynowe trwałe w żołądku lub nie, stanowią szczególnie korzystny typ konfekcjonowania.
Według innej charakterystyki wynalazku każda indywidualna cząstka zawiera duzą ilość bakterii, korzystnie ponad 109 bakterii.
Różne doświadczenia (zestawione niżej) pozwoliły sprawdzić zdolność każdego poszczególnego z różnych szczepów bakterii propionowych do produkcji NO w czasie ich hodowli, najpierw pośrednio przez pomiar jonów azotynowych NO2, potem bezpośrednio przez analizę na drodze spektrometrii masowej w środowisku beztlenowym.
Podczas tych doświadczeń badano w pierwszym okresie stężenie azotynów w pożywkach bogatych w argininę i ubogich w azotany (50 μΜ) i uświadomiono sobie, ze arginina nie jest elementem rozstrzygającym w obserwowanej produkcji NO.
W drugim etapie eksperymentowano z pożywkami uzupełnionymi azotanami. Otrzymane wyniki w tym ostatnim wypadku odkryły charakter azotanu zależny od produkcji monotlenku azotu.
1. Wstęppe próób poróówiawczz
Różne szczepy bakteryjne (inokulum jogurtu, bakterie dwudzielne, lactobacillus) hodowano w obecności pożywki mlecznej odtworzonej (100 ml) uzupełnionej ekstraktem drożdży (10 g/litr), po czym inkubowano w temperaturze 37°C.
Akumulację azotynu mierzono z upływem czasu.
Te wstępne próby wykonano w następujących warunkach:
• inkubacja w temperaturze 37°C w ciągu 0, 4, 7 lub 10 godzin, • 3 powtórzenia, • oznaczenie azotynów systemem Bran-Luebbe.
Ze względu na charakter ekstraktów do analizy, etap oczyszczania próbek obejmował kolejno podwójne odwirowanie (2 x 10 minut, 4°C, 15 000 obrotów/minutę), następnie ultrafiltrację na wkładzie miaiorep 10 (zatrzymanie białek oPM>10 kD), potem częściowe oczyszczenie przez przepuszczenie próbki przez żywicę Waters C18 (55-105 pm).
Tę metodę testowano w pierwszym etapie na wzorcowych próbkach azotynu (fig. 1), potem na ekstraktach hodowli Lactobacillus inkubowanych przez 7 godzin, do których dodawano lub nie, znaną ilość azotynu (fig. 2).
Figura 1 przedstawia profile kolorymetryczne otrzymane przez automatyczny ciąg analityczny Bran Luebbe:
(1) pożywki hodowli bakterii dwudzielnych po 10 godzinach inkubacji, (2) standardowego roztworu azotynu, (3) tego samego roztworu po ultrafiltracji, (4) tego samego roztworu po ultrafiltracji i przejściu przez żywicę C18.
Figura 2 przedstawia profile kolorymetryczne otrzymane przez automatyczny ciąg analityczny Bran Luebbe:
(1) pożywki hodowli Lactobacillus po 10 godzinach inkubacji, w temperaturze 37°C, (2) (3) standardowego roztworu, zawierającego 410 pg azotynu/litr, (4) (5) pożywki hodowli Lactobacillus po 10 godzinach inkubacji, w temperaturze 37°C, do której dodano znaną ilość azotynu w celu otrzymania roztworu 820 j^^/litr azotynu.
Te próbki oczyszczono przez odwirowanie, ultrafiltrację i przepuszczenie przez żywicę C18 w warunkach opisanych poprzednio.
Zgodnie z tymi próbami nie można było wykryć żadnej akumulacji azotynu z inokulum jogurtu, bakterii dwudzielnych lub Lactobacillus, w jakimkolwiek czasie inkubacji (0, 4, 7 lub 10 godzin).
187 302
2. Pokazanie akumulacji azotynu przez hodowle bakterii propionowych
Zbadano wstępnie ewentualną obecność azotanu lub azotynu w preparacie pożywki YEL przez oznaczenie kolorymetryczne (zestaw Boeringer): można było w ten sposób ukazać obecność w tej pożywce niebagatelnej ilości azotanu (stężenie rzędu 50-100 pM), który mógł pochodzić z ekstraktu drożdży stosowanego do produkcji tej pożywki; w zamian sprawdzono, że pożywka YEL jest całkowicie pozbawiona azotynu.
Przetestowano hodowle bakterii propionowych (1 g liofilizatu na 100 ml pożywki YEL).
Próby te wykonano w następujących warunkach:
• inkubacja w temperaturze 30°C w ciągu 24, 48 lub 72 godzin, • 3 powtórzenia dla inkubacji w ciągu 24 godzin, • przerwanie inkubacji przez zawrzenie, • oczyszczenie produktu za pomocą odwirowania i przepuszczenia ekstraktu przez żywice C18, • oznaczenie azotynów w pożywce przez analizę systemem Bran-Luebbe.
Oznaczano azotyny nagromadzone przez bakterie propionowe w celu ustalenia kinetyki akumulacji azotynów a zależności od czasu inkubacji bakterii w pożywce YEL.
Figura 3 przedstawia z jednej strony zmiany ilości wyprodukowanego azotynu (w pg/100 ml hodowli) w zależności od czasu inkubacji (w godzinach) (□) i z drugiej strony zmiany zmętnienia (absorbancja w λ, = 650 nm) również w zależności od czasu inkubacji (O).
Ta fig. pokazuje, że ilość azotynu jest maksymalna przy 24 godzinach, potem zmniejsza się znacznie po 48 i 72 godzinach inkubacji.
Można rozsądnie uważać, ze ten spadek wynika z redukcji azotynu na NO, N2O lub inne związki przez II reduktazę azotynową.
Zgodnie z wynalazkiem można było dowieść, że akumulacja NO2 zależy od użytego gatunku lub szczepu bakterii propionowych. Tę kwestię sprawdzono za pomocą prób zestawionych poniżej:
3. Pokazanie i porównanie akumulacji azotynu w pożywce hodowli w wypadku 9 szczepów z 4 różnych gatunków bakterii propionowych
Zgodnie z tą próbą zbadano szczepy P20, P23, 2408, 2410, 2500 i 2501 gatunku P.freudenreichii i szczepy TL221, TL223 i TL207 należące odpowiednio do gatunku P.thoenii, P.acidipropionici i P.jensenii.
Trzeba zaznaczyć, ze te znane szczepy TL (technologia mleczarska) są szczepami należącymi do INRA-LRTL, a szczep P23 (czyli ITG23) zarejestrowano w Narodowym Zbiorze Hodowli Mikroorganizmów (CNCM) Instytutu Pasteura pod numerem I-1804 i datą 18.12.96.
Różne szczepy bakterii propionowych (1 g liofilizatu lub 5 ml świeżej hodowli) hodowano na 100 ml pożywki YEL, zawierającej około 50 pM azotanu w następujących warunkach:
• inkubacja w temperaturze 30°C w ciągu 12, 24, 36 lub 48 godzin, • 3 powtórzenia, • przerwanie inkubacji przez zawrzenie, • oczyszczenie produktu za pomocą odwirowania i przepuszczenia ekstraktu przez żywicę C18, • akumulacja azotynu w pożywce mierzona na drodze analizy systemem BranLuebbe, • oznaczenie fermentacji każdej hodowli mierzone przez odczyt absorbancji w 650 nm.
Wyniki otrzymane dla każdego szczepu zebrano na fig. 4.
Przedstawia ona w każdym przypadku zmiany akumulacji azotynu (□) i zmętnienia pożywki hodowli (O) w zależności czasu trwania inkubacji. Każda wartość odpowiada średniej ± standardowe odchylenie dla średniej n = 3.
Należy zauważyć, że skala akumulacji azotynu jest 25 razy większa w wypadku szczepów P23 i TL223.
Te wyniki dowodzą, że wzrost bakterii, oceniany według zmiany zmętnienia pożywki hodowlanej, jest zbliżony dla zespołu badanych szczepów, osiągający około 2-2,5 DO po
187 302 godzinach inkubacji, z wyjątkiem szczepu TL221, dla którego zmętnienie osiągnęło tylko 0,6 DO po 2 dniach.
Natomiast istnieją bardzo znaczne różnice co do akumulacji azotynu w zależności od czasu.
Istotnie szczepy 2500, 2408, P20, 2501, 2410, TL207 iTL221 akumulują względnie niewielką ilość azotynu, przy czym maksimum (0,1 pg NO2'/ml) osiągnięto odpowiednio po 36, 12, 36, 12, 12, 24 i 24 godzinach inkubacji.
Przeciwnie dużo większą akumulację azotynu otrzymano dla szczepów P23 i TL223, które maksymalnie gromadzą 1,8 pg NO2'/ml po odpowiednio 36 i 24 godzinach inkubacji.
Trzeba zauważyć, że szczep bakterii propionowych analizowany w drugiej wspomnianej próbie (fig. 3) miał miejsce pośrednie przy maksymalnej akumulacji NO2', około 0,5 pg/ml.
Te próby pozwoliły więc na stwierdzenie, że istnieją znaczne różnice między ilościami azotynu, które mogą być produkowane przez różne szczepy bakterii propionowych czterech różnych gatunków, przy czym te różnice są niezależne od wzrostu tych szczepów.
Te wyniki można było potwierdzić badaniem dla każdego szczepu ewolucji stężenia azotynu w pożywce hodowli w zależności od jej zmętnienia, a więc w przybliżeniu od wzrostu bakterii.
Wyniki tych ostatnich prób podano na fig. 5, na której średnia wartość odpowiada średniej ± standardowe odchylenie dla średniej p = 3.
Wspomniane próby miały charakter ustalenia, że wśród badanych szczepów, szczep TL223 najsilniej akumuluje azotyny, przy czym te azotyny znikają po 12 godzinach. Ten szczep pozostawiono więc w ramach prób uzupełniających, polegających na bezpośrednim pomiarze produkcji monotlenku azotu na drodze analizy przez spektrometrię masową w środowisku beztlenowym.
4. Wstępny pomiar produkcji NO przez szczep TL223 w atmosferze helu
Zgodnie z tymi próbami hodowle prowadzono w probówkach o 10 ml, zawierających 5 ml pożywki YEL z około 50 pM azotynu i 0,25 ml świeżej hodowli szczepu TL223.
Atmosferę w probówkach natychmiast usunięto strumieniem helu (100 ml/minutę) w ciągu 100 sekund.
Następnie zmierzono akumulację NO w atmosferze probówek przy upływie czasu w następujących warunkach:
• inkubacja w temperaturze 30°C w ciągu 24, 48 lub 72 godzin, • 4 powtórzenia, • pomiar akumulacji NO na drodze analizy przez spektrometrię masową, • oznaczenie fermentacji każdej hodowli mierzone przez odczyt absorbancji w 650 nm.
W czasie wstępnej próby skalibrowano system oczyszczania gazu (Roboprep G+) spektrometr masowy (Twenty-Twenty) rosnącymi ilościami monotlenku azotu.
Ten gaz wytworzono z NaNO2 w obecności roztworu KJ i H2SO4.
Identyfikację i ocenę ilościową monotlenku azotu wykonano za pomocą jego masy: 30 dla uNI6O i 31 dla l5N16O oraz ^N^O. Ta identyfikacja została następnie potwierdzona pomiarem stosunku izotopów: 31/30 = [15N16O + ^N^j/^N^O. Trzeba zauważyć, że teoretyczny stosunek izotopów 31/30 NO wynosi 0,00367 w nieobecności zanieczyszczenia przez nO.
Wyniki tej wstępnej próby podano w fig. 6, na której część lewa (A) odpowiada krzywej wzorcowej spektrometru masowego stosowanego do oceny ilościowej monotlenku azotu, podczas gdy część prawa (B) odpowiada pomiarowi stosunku izotopów 31/30.
Wyniki w sensie właściwym tej próby podano na fig. 7.
Bardziej dokładnie, fig. 7A przedstawia zmiany akumulacji NO w atmosferze probówek w zależności od zmętnienia pożywki, podczas gdy fig. 7B przedstawia zmiany tej akumulacji w zależności od czasu inkubacji.
Kreski pionowe lub poziome wskazują, gdy są one szersze niż symbol, standardowe odchylenie dla średniej n = 4.
Porównanie fig. 7B (która przedstawia zmiany z upływem czasu zmętnienia pożywki hodowli w atmosferze helu) z fig. 4 (która przedstawia te same zmiany w powietrzu) pokazu187 302 je, że atmosfera utworzona głównie z helu nie oddzialywuje znacząco na wzrost szczepu TL223.
Można było tez ustalić, że prędkość akumulacji monotlenku azotu w atmosferze jest stała podczas około pierwszych 45 godzin inkubacji, potem dalej załamuje się (fig. 7B, co odpowiada zmętnieniu bliskiemu 1,5 DO (fig. 7A).
Po około 65 godzinach inkubacji (zmętnienie większe od 1,7 DO), w atmosferze helu nagromadziło się około 1,5 pg NO na 1 ml pożywki hodowli.
Otrzymany rząd wielkości jest zgodny z zawartościami azotynu mierzonymi w pożywce dla hodowli stykających się z powietrzem.
W tym ostatnim przypadku istotnie można było stwierdzić (fig. 5), ze szczep TL223 zgromadził maksymalnie 1,8 pg NO2_/ml przy zmętnieniu 1,5 DO, co odpowiada około 1,2 pg NO/ml.
Wychodząc z tego wstępnego bezpośredniego pomiaru produkcji NO przez szczep TL223 poszukiwano zgodnie z wynalazkiem stwierdzenia drogi syntezy tego monotlenku azotu i w tym celu powzięto myśl zbadania, czy jest ona stymulowana przez dodatek azotynu lub azotanu.
Taką stymulację można było sprawdzić dzięki próbom zestawionym poniżej:
5. Badanie stymulowania produkcji NO przez dodatek azotynu lub azotanu
W celu zbadania, czy jest możliwa produkcja NO przez bakterie propionowe z NO2' lub NO3' badano, czy obserwuje się zwiększenie produkcji NO przez szczep TL223, gdy znajduje się on w obecności 1 mM KNO2 lub KNO3 (ze znaczonym izotopem 15N lub bez niego).
To doświadczenie wykonano w następujących warunkach:
• 1% szczepu TL223 posiano w pożywce YEL samej (kontrola) lub z dodatkiem 1 mM KNO2, KNO3 lub K15NO3 ze znaczonym 50% izotopem 15N, • inkubacja w temperaturze 30°C w ciągu 24, 48 lub 72 godzin, • 3 powtórzenia przez umieszczenie punktowe i traktowanie, • akumulacja NO i oznaczenie stosunku izotopowego na drodze spektrometrii masowej, • oznaczenie fermentacji każdej hodowli (zmętnienie) zmierzone przez odczyt absorbancji w 650 nm, • oznaczenie azotanu i azotynu po odzyskaniu pożywek bakteryjnych, odwirowaniu i pomiarze zestawem Boerhingera.
Analizowano też akumulację NO w zależności od stężenia NO3 (100, 150, 350, 650 i 1050 pM) lub NO2’ (50, 100, 400, 800, 1000 pM) po inkubacji przez 72 godziny w temperaturze 30°C (1% TL223 posiany w pożywce YEL).
Próbki do analizy rozłożono do probówek do analizy NO, w których atmosferę natychmiast usunięto strumieniem helu (przepłukanie helem) w ciągu 150 sekund w celu otrzymania ścisłych warunków beztlenowych.
Wpływ przepłukania helem na ewentualne wykrycie NO przez spektrometrię masową przetestowano na sterylnej pożywce YEL: tę pożywkę YEL uprzednio przepłukaną helem inkubowano w temperaturze 30°C w ciągu 72 godzin. Po 0, 24, 48 i 72 godzinach inkubacji (3 powtórzenia) nie wykryto żadnej produkcji NO i wielkość zmętnienia pozostała zerowa.
Można było w ten sposób sprawdzić jakość przepłukania helem, nieobecność każdego zanieczyszczenia bakteryjnego i brak interakcji między przepłukaniem helem i pomiarem NO na drodze spektrometrii masowej.
Wymienione próby pozwoliły na otrzymanie wyników podanych na fig. 8, jeśli chodzi o kinetykę akumulacji NO w obecności azotynu lub azotanu.
Dokładniej:
- fig. 8A przedstawia zmiany akumulacji NO w zależności od czasu,
- fig. 8B przedstawia zmiany zmętnienia w zależności od czasu,
- fig. 8C przedstawia zmiany stosunku izotopowego [masa 31/(masy 30 + 31) w zależności od czasu,
- fig. 8D przedstawia zmiany produkcji NO w zależności od zmętnienia.
187 302
Każda z tych figur dotyczy szczepu TL223 hodowanego na samej pożywce YEL w obecności 1 mM azotanu (15NO3' - znaczony w 50% i MNO3’) i obecności 1 mM azotynu.
Kreski pionowe przedstawiają ± standardowe odchylenie średniej dla n = 3, gdy są większe niż symbol.
Te figury dowodzą, że akumulacja NO u TL223 hodowanego na 1 mM KNO3 (znaczonego azotem 15 lub nie znaczonego) lub na 1 mM KNO2 jest bliska 7 pg NO/ml po 48 godzinach inkubacji w temperaturze 30°C; ta wielkość jest 3,5 razy wyższa od produkcji NO w wypadku pożywki YEL nie uzupełnionej azotanem lub azotynem (fig. 8A). Te różnice nie są związane ze zmianami wzrostu spowodowanymi składem pożywki, ponieważ zmętnienie w końcu wzrostu jest tego samego rzędu w samej pożywce YEL (4,5 jednostek DO po 72 godzinach) i w tej samej pożywce z dodatkiem azotanu lub azotynu (około 5 jednostek DO po 72 godzinach - fig. 8B i 8D).
Figura 8C pokazuje, że dodatek K^NOb znaczonego w 50%, pozwala na otrzymanie NO znaczonego wokoło 40% po 48 godzinach inkubacji: azot o masie 15 dodany w postaci azotanu jest odnajdowany w NO syntetyzowanym przez szczep TL223.
Obserwowano ponadto, że gdy szczep TL223 jest hodowany na K15NO3, profil piku masy 31 (15N^O) zwiększa się bardzo silnie w stosunku do NO analizowanego w pożywce YEL, zawierającej azotan nie znaczony, co pozwala na potwierdzenie tego stanu.
Ponadto dodanie 1 mM KNO3 lub KNO2 nie znaczonego pociąga za sobą produkcję NO ze stosunkiem izotopowym 0,75% (48 godzin inkubacji - fig. 8C), co jest bardzo bliskie wartościom naturalnego stosunku izotopowego NO (około 0,4%).
Te ostatnie obserwacje potwierdzają bardzo wyraźnie, ze gazem analizowanym na drodze spektrometrii masowej jest rzeczywiście NO.
Próby te pozwoliły na stwierdzenie, że szczep TL223 jest zdolny do syntezy NO bezpośrednio z azotynu lub w obecności azotanu po redukcji go do azotynu.
Na podstawie wartości stosunku izotopowego otrzymanego w pożywce YEL z dodatkiem 1 mM K[5nO3 znaczonego w 50%, można wywnioskować stopień konwersji azotanu w azotyn: około 20% wniesionego K15NO3 jest przekształcone w monotlenek azotu przez szczep TL223.
Azotan początkowo obecny w jałowej pożywce YEL, wyjaśnia produkcję NO obserwowaną u TL223 (rzędu 2 pg NO/ml po 72 godzinach inkubacji - fig. 7).
Zmiany produkcji NO w zależności od stężenia azotynu lub azotanu są przedstawione na fig. 9.
Dokładniej:
- fig. 9A przedstawia zmiany produkcji NO i rozwój zmętnienia w zależności od początkowego stężenia azotanu, u szczepu TL223 hodowanego na pożywce YEL po 72 godzinach inkubacji,
- fig. 9B przedstawia zmiany produkcji NO i rozwój zmętnienia w zależności od początkowego stężenia azotynu, u szczepu TL223 hodowanego na pożywce YEL po 72 godzinach inkubacji,
- fig. 9C przedstawia zmiany stopnia konwersji azotanu w NO w zależności od początkowego stężenia azotanu,
- fig. 9D przedstawia zmiany stopnia konwersji azotynu w NO w zależności od początkowego stężenia azotynu.
Na tych figurach stężenia azotanu zostały skorygowane z uwzględnieniem obecności około 50 pM azotanu w samej pożywce YEL i są następujące: 100, 150, 350, 550, 650 i 1050 pM.
Stężenia azotynu są następujące: 50, 100, 400, 800 i 1000 pM.
Te figury pokazują, ze dla wybranego zakresu produkcja monotlenku azotu przez szczep TL223 jest proporcjonalna do stężenia początkowego azotanu (fig. 9A) lub azotynu (fig. 9B) pożywki YEL. Ta zależność jest liniowa.
W obu wypadkach nie obserwuje się żadnej fazy płaskiej, co pozwala przypuszczać, że stosowane stężenia nie pozwalają na otrzymanie poziomu maksymalnego akumulacji NO przez bakterie propionowe TL223.
187 302
Trzeba tez zauważyć, ze obecność dużych stężeń azotanu lub azotynu nie wpływa na wzrost bakterii, gdyż wielkości zmętnienia po 72 godzinach są bardzo bliskie dla wszystkich stężeń, które zostały przetestowane.
Należy poza tym podkreślić, że proste otrzymane na fig. 9A i 9B są nakładalne, co pozwala dowieść, ze produkowany NO pochodzi bezpośrednio z azotynu lub azotanu poprzez jego redukcję do azotynu.
Ponadto te wyniki pokazują, że w szczepie TL223 etap redukcji azotanu w azotyn nie jest limitujący dla stężeń azotanu wybranych do tego doświadczenia.
Ważne jest tez podkreślenie, ze stopień konwersji NO3' (fig. 9C) i NO2’ (fig. 9D) zmienia się w zależności od ilości dostępnego substratu, przechodząc od 20 do 60%, gdy stężenie NO3' lub NO2’ przechodzi od 1000 do 100 μΜ.
To sugeruje, że produkcja NO jest silnie regulowana i że jest uprzywilejowana w stosunku do wykorzystania azotu jako takiego (azote nitrique) do syntez związków azotu.
Na podstawie wymienionych wniosków, badano produkcję NO u 12 szczepów bakterii propionowych z dwóch różnych gatunków. Wyniki tych prób zestawiono poniżej:
6. Badanie produkcji NO przez różne szczepy propionowe
Zgodnie z tą próbą pozostawiono następujące szczepy bakterii propionowych:
P.freudenreichii: LS410, LS2501, LS2502, ITG 23,
CNRZ89, CNRZ277, CNRZ81.
P.acidipropionici: TL223, NCD01072, PR75, CNRZ80,
CNRZ86, CNRZ287.
Trzeba zauważyć, ze szczepy CNRZ80, CNRZ81, CNRZ86, CNRZ89, CNRZ277 i CNRZ287 należą do publicznego zbioru INRA-CNRZ, podczas gdy szczep NCDO1072 należy do brytyjskiego zbioru National Collection of Dairy Organisms: inne szczepy należą do zbiorów prywatnych.
Po posianiu na pożywce YEL w obecności 550 μΜ azotanu, hodowle bakteryjne rozłozono natychmiast po 5 ml do szczelnych probówek i przepłukano helem (warunki beztlenowe). Następnie szczepy propionowe poddano następującym warunkom doświadczalnym:
• inkubacja w temperaturze 30°C w ciągu 24, 48 i 72 godzin, • 3 powtórzenia, • akumulacja NO w atmosferze i oznaczenie stosunku izotopowego na drodze spektrometrii masowej, • oznaczenie fermentacji każdej hodowli mierzone przez odczyt absorbancji w 650 nm, • oznaczenie azotanu i azotynu po odzyskaniu pożywek bakteryjnych, odwirowaniu i pomiarze zestawem Boerhingera.
Figura 10 przedstawia zmiany akumulacji NO w zależności od czasu u szczepu TL223 i 12 innych szczepów bakterii propionowych hodowanych na pożywce YEL w obecności 550 μΜ azotanu. Szczep TL223 przedstawiono w każdym przypadku dla porównania.
Kreski pionowe przedstawiają ± standardowe odchylenie średniej dla n = 3, gdy są większe niż symbol.
Ta figura pokazuje istnienie dużych rozbieżności między szczepami propionowymi.
Ogólnie biorąc przy porównaniu poziomów produkcji NO po 72 godzinach inkubacji, można zaszeregować szczepy do trzech kategorii:
• szczepy zdolne do produkcji 4-4,5 pg NO/ml: TL223, CNRZ80, NCD01072 i PR75. Stosunek izotopowy NO produkowanego przez te szczepy wynosi 2-2,5% (T = 72 h), • szczepy zdolne do produkcji około 2 pg NO/ml: CNRZ81, CNRZ86, CNRZ89, CNRZ277, LS2502, ITG23. Stosunek izotopowy NO produkowanego przez te szczepy wynosi 4-5,5% (T = 72 h), • szczepy produkujące poniżej 1 pg NO/ml: LS410, LS2501 i CNRZ287. Mimo obecności 550 μΜ azotanu w pożywce hodowli te 3 szczepy produkowały tylko bardzo małe ilości NO i stosunek izotopowy był rzędu 10-13% (T = 72 h). Te
187 302 wielkości sugerują, ze piki mas 30 i 31 wykryte u tych bakterii mogły nie odpowiadać monotlenkowi azotu.
Należy zauważyć, że u szczepów należących do dwóch pierwszych kategorii, produkowany NO nie zmniejsza się w końcu wzrostu i że wobec tego nie wydaje się być powtórnie używany przez bakterie propionowe: istnieje więc akumulacja NO.
Figura 11 przedstawia zmiany produkcji NO w zależności od zmętnienia u wymienionych 13 szczepów bakterii propionowych, hodowanych na pożywce YEL w obecności 550 μΜ azotanu. Szczep TL223 przedstawiono w każdym przypadku dla porównania.
Kreski pionowe przedstawiają ± standardowe odchylenie średniej dla n = 3, gdy są większe niż symbol.
Figura 12 przedstawia zmiany zmętnienia (DO w 650 nm) w zależności od czasu u analizowanych 13 szczepów bakterii propionowych, hodowanych na pożywce YEL w obecności 550 μΜ azotanu.
Szczep TL223 przedstawiono w każdym przypadku dla porównania.
Kreski pionowe przedstawiają ± standardowe odchylenie średniej dla n = 3, gdy są większe niż symbol.
Wszystkie szczepy produkujące najwięcej NO (TL223, CNRZ80, NCD01072 i PR75) osiągają podwyższone wielkości zmętnienia (4-5 jednostek DO po 72 godzinach inkubacji).
Należy zauważyć, ze wśród tych szczepów bakterie NCDO1072 i PR75 rosną wolniej niż TL223, ale są zdolne do bardzo szybkiego akumulowania dużych stężeń NO.
Tak więc PR75 produkuje 2,8 g NO/ml przy zmętnieniu 0,5 jednostek DO. Maksimum produkcji NO zarejestrowano dla wielkości zmętnienia około 1,5 jednostki DO u NCDO1072 i PR75, wobec 3,4 jednostek DO dla TL223.
Dla „oczyszczenia” tych wyników analizowano zmiany stężeń NO, azotanu i azotynu w pożywkach hodowli 13 szczepów bakterii orooionowych badanych w zależności od czasu inkubacji. Otrzymane wyniki zebrano w tabeli poniżej, w której stężenia wyrażono w μΜ. Dla każdego szczepu pomiary prowadzono w probówce po usunięciu bakterii przez odwirowanie.
Stężenie NO3' Stężenie NO2' Produkcja NO
24h 48h 72h 24h 48h 72h 24h 48h 72h
P freudeereιzhii
LS410 674 638 596 0 5 22 13 18 23
LS2501 645 649 406 6 13 215 12 26 35
LS2502 338 0 0 176 122 16 12 53 72
ITG23 441 218 24 11 246 278 10 36 62
CNRZ89 595 160 42 16 171 154 10 38 74
CNRZ277 559 435 246 17 3 85 12 42 66
CNRZ 81 0 0 0 400 12 0 26 66 71
P. acidloóroireizl
TL223 0 0 0 271 0 0 71 149 152
NCD01072 0 2 0 370 3 0 50 148 146
PR75 11 2 0 185 1 0 91 147 146
CNRZ 80 0 0 0 146 0 0 93 136 140
CNRZ 86 594 491 0 14 41 405 19 28 62
CNRZ 287 624 570 646 0 0 5 9 20 29
Tabela ta pozwala na następujące stwierdzenia:
187 302
- szczepy produkujące 4 pg NO/ml są zdolne do całkowitego zredukowania dostępnego azotanu (czyli 550 pM) po 24 godzinach inkubacji. Ponadto mogą one całkowicie zredukować azotyn otrzymany podczas 48 pierwszych godzin inkubacji,
- szczepy LS410 i CNRZ287 bardzo mało produktywne, jeśli chodzi o NO, nie są zdolne do znaczącego absorbowania azotanu obecnego w pożywce.
- u szczepów wykazujących pośrednią akumulację NO można zaobserwować bardzo różne zmiany zawartości azotanu i azotynu, przejawiające się bardzo różnymi prędkościami absorpcji NO3' i/lub redukcji NO3' i NO2*. A więc szczep CNRZ81 jest zdolny do całkowitej redukcji azotanu po 24 godzinach inkubacji. Po 48 godzinach CNRZ81 również redukuje całość NO2' otrzymanego przez redukcję NO3'. Przeciwnie CNRZ277 wykazuje jeszcze 246 pM NO3’ i 85 pM NO2' po 72 godzinach inkubacji.
Próby zestawione wyżej pokazują tez, że niektóre szczepy propionowe są zdolne do zredukowania azotanu w pożywce hodowli i dostarczenia w ten sposób azotynu potrzebnego do syntezy NO.
Trzeba zauwazyć, ze szczepy propionowe, które produkują najwięcej NO (TL223, CNRZ80, NCD01072 i PR75) należą wszystkie do gatunku P. acidipropionici i wszystkie posiadają poza tym aktywność reduktazy azotanowej.
Przeciwnie szczepy produkujące prawdopodobnie mniej, a nawet wcale, NO (granica wykrywalności spektrometru masowego) są również bakteriami, które nie posiadają poznanej aktywności reduktazy azotanowej (LS410, LS2501 i CNRZ287).
Wydaje się, ze dla pewnych szczepów propionowych kinetyka produkcji NO nie jest bezpośrednio związana z aktywnością reduktazy azotanowej.
Biorąc pod uwagę te wyniki wynalazek odnosi się tez do wchłanialnej kompozycji dietetycznej lub leczniczej, charakteryzującej się tym, ze stanowi ona preparat zawierający dużą ilość, korzystnie ponad 109 komórek/g, szczepu bakterii propionowych dobranych w zalezności od ich zdolności wydzielania i/lub akumulowania monotlenku azotu w ilości co najmniej 1 pg/ml pożywki YEL zawierającej 550 pM azotanu.
Według innej charakterystyki wynalazku ta kompozycja zawiera bakterie propionowe należące do co najmniej jednego ze szczepów TL223, CNRZ80, CNRZ86 i NCD01072 z gatunku P. acidipropionici.
Wśród tych szczepów szczep TL223 okazuje się szczególnie korzystny.
Trzeba tez zauważyć, że szczep CNRZ80 wykazuje całkiem szczególną zaletę z punktu widzenia „produktywności”, ze względu na to, że jest on zdolny do bardzo szybkiego akumulowania dużego stężenia NO (dla względnie małych wielkości zmętnienia).
Według innej charakterystyki wynalazku kompozycja ta zawiera bakterie propionowe należące do co najmniej jednego ze szczepów ITG23, CNRZ81, CNRZ89, CNRZ277 i LS 2 5 02 z gatunku P. freudenreichii.
Należy zauwazyć, że zgodnie z inną charakterystyką wynalazku kompozycja może tez zawierać inne bakterie, takie jak bakterie dwudzielne (bifidobakterie) i/lub bakterie mlekowe.
Dla uzupełnienia wyników otrzymanych powyżej przeprowadzono testy na dwóch typach bakterii niepropionowych: E.coli i Lactobacillus farciminis, znanych z ich zdolności do redukcji azotynów. Wyniki tych testów zestawiono poniżej:
7. Badanie produkcji NO przez szczepy E.coii i L . farcimims
Te uzupełniające testy prowadzono głównie ze względu na istnienie publikacji „Hemedependent and heme-independent nitrite reduction by lactic acid bacteria results in different N-containing products” Gudrun Wolf, Elke K.Arendt, Ute Pfahler and Walter P.Hammes International Journal of Food Microbiology, 10(1990)323-330), która podawała, ze pewne bakterie mlekowe (L. farciminis) są zdolne do produkowania monotlenku azotu z azotynu.
Wstępne doświadczenia pokazały, że po 5 godzinach 30 minutach wzrostu szczepu L. farciminis w MRS z dodatkiem 1 mM azotanu, nie wykryto juz azotanu ani azotynu w pożywce hodowli.
To samo stwierdzenie zrobiono odnośnie szczepu E.coli po 7 godzinach 30 minutach wzrostu w pożywce BHI z dodatkiem 1 mM azotanu.
187 302
Wiadomo, że podczas swego wzrostu szczep L. farciminis zakwasza pożywkę MRS (do pH około 5 po 5-6 godzinach hodowli).
Otóż można było stwierdzić z prób wykonanych w pożywce YEL, ze azotyny przekształcają się w NO w środowisku kwaśnym.
Próby te wykonano w następujących warunkach doświadczalnych:
- zakwaszenie pożywki YEL przez HC1,
- wniesienie azotynu o stężeniu 400 μΜ,
- autoklawowanie pożywek,
- trzy powtórzenia.
Otrzymane wyniki pokazano na fig. 13, która przedstawia zmiany produkcji NO w zależności od pH w pożywce YEL z dodatkiem azotynów po inkubacji w temperaturze 37°C w ciągu 24 godzin.
Ta figura dowodzi iż istnieje znaczna produkcja NO z azotynu z pożywki, gdy jest ona kwaśna, przy czym ta produkcja zwiększa się, gdy pH się zmniejsza.
Wobec tego wykonano testy porównawcze produkcji NO przez L. farciminis i E.coli, którą uważa się za nie produkującą NO (T.Brittain, R.Blackmore, C.Greenwood & Thomson AJ(1992) - Bacterial nitrite - reducing enzymes -Eur.J.Bio.Chem.,209,793-802).
Wykonano te testy w następujących warunkach:
- inkubacja w temperaturze 37°C w pożywce BHI (E.coli) lub MRS (L. farciminis),
- wniesienie azotanu do pożywki o stężeniu 1 mM,
- przepłukanie atmosfery każdej probówki helem w ciągu 100 sekund,
- trzy powtórzenia,
- pomiar zmętnienia w końcu inkubacji.
Próby te pozwoliły na otrzymanie wyników podanych na fig. 14.
Dokładniej:
- fig. 14A przedstawia zmiany produkcji NO w zależności od czasu inkubacji,
- fig. 14B przedstawia zmiany produkcji NO w zależności od zmętnienia pożywki.
Trzeba zauważyć, ze wszystkie wielkości otrzymane dla produkcji NO są znacznie nizsze od progu 1 pg/ml, który uważano powyżej jako znaczący: wynika stąd, ze nie ma akumulacji NO w probówkach hodowli.
Te wyniki wskazują więc, że nieobecność azotanu i azotynu obserwowana we wstępnym doświadczeniu po odpowiednio 5 godzinach 30 minutach (L. farciminis) i 7 godzinach 30 minutach (E. coli) nie jest skompensowana akumulacją NO, która mogłaby być albo pochodzenia chemicznego (związanego z zakwaszeniem pożywki) albo pochodzenia bakteryjnego.
Te wyniki zostały w wypadku szczepu L. farciminis potwierdzone testami wykonanymi na bakteriach, znajdujących się w postaci komórek w spoczynku przy pH doprowadzonym do 6,5 buforem fosforanowym, zawierającym mleczan w następujących warunkach operacyjnych:
- inkubacja w temperaturze 37°C,
- wniesienie azotanu o stężeniu 400 jiM,
- przepłukanie atmosfery każdej probówki helem w ciągu 100 sekund,
- trzy powtórzenia,
- pomiar zmętnienia w końcu inkubacji.
Ta analiza pozwoliła na otrzymanie wyników podanych na fig. 15:
- fig. 15A przedstawia zmiany produkcji NO w zależności od czasu inkubacji,
- fig. 15B przedstawia zmiany produkcji NO w zalezności od zmętnienia.
Te wyniki potwierdzają wyniki otrzymane poprzednio, mianowicie że ilości wyprodukowanego NO są zbyt małe, aby być znaczące, a więc szczep L. farciminis nie jest zdolny do gromadzenia monotlenku azotu. Jednakże jest możliwe, że ten szczep produkował monotlenek azotu na początku wzrostu, ale ze ewentualnie produkowany NO był powtórnie wykorzystany przez bakterię.
Wykonano próby uzupełniające na szczepach TL223 i CNRZ80 w postaci komórek w spoczynku po inkubacji w temperaturze 30°C, a także w temperaturze 37°C.
187 302
8. Ewolucja produkcji NO przez bakterie propionowe w postaci komórek w spoczynku
To doświadczenie przeprowadzono w następujących warunkach:
- komórki w spoczynku zawieszono w buforze fosforanowym, zawierającym mleczan przy pH 6,5,
- inkubacja w temperaturze 30°C lub w temperaturze 37°C,
- wniesienie azotanu o stężeniu 400 filM,
- przepłukanie atmosfery każdej probówki helem w ciągu 100 sekund,
- trzy powtórzenia,
- pomiar zmętnienia w końcu inkubacji.
Należy zauwazyć, ze podczas testów z inkubacją w temperaturze 30°C, zbadano poza szczepami TL223 i CNRZ80, szczep CNRZ81 z podwojonym stężeniem bakterii.
To doświadczenie pozwoliło na otrzymanie wyników podanych na fig. 16 i 17.
Dokładniej:
- fig. 16A przedstawia zmiany produkcji NO przez komórki w spoczynku w temperaturze 30°C w zalezności od czasu inkubacji,
- fig. 16B przedstawia zmiany produkcji NO przez komórki w spoczynku w temperaturze 30°C w zależności od zmętnienia pożywki,
- fig. 17A przedstawia zmiany produkcji NO przez komórki w spoczynku w temperaturze 37°C w zależności od czasu inkubacji,
- fig. 17B przedstawia zmiany produkcji NO przez komórki w spoczynku w temperaturze 37°C w zależności od zmętnienia pożywki.
Te wyniki dowodzą iż istnieje znaczna produkcja NO przez komórki w spoczynku nie tylko w wypadku obu szczepów z gatunku P. acidipropionici (TL223 i CNRZ80), ale też w wypadku szczepu z gatunku P. freudenreichii (CNRZ81). Szczep TL223 jest najbardziej produktywny.
Ogólnie biorąc w takich samych stężeniach bakterii, produkcja NO przez komórki w spoczynku jest tego samego rzędu, jak obserwowana w wypadku bakterii hodowanych w pożywce YEL.
Produkcja NO przez komórki w spoczynku ma miejsce zasadniczo podczas pierwszych pięciu godzin inkubacji; poza tym okresem produkcja jest mała.
Tak więc można było zaobserwować, że w temperaturze 37°C produkcja NO jest taka sama (TL223) lub nieco wyzsza (CNRZ80) jak w temperaturze 30°C.
Korzyści związane z przyjmowaniem bakterii propionowych zostały poza tym potwierdzone przez badania wykonane in vivo u zdrowego człowieka.
9. Badanie efektu przyjęcia bakterii propionowych na przejście zawartości jelitowej u zdrowego człowieka.
Badanie to wykonano w warunkach szpitalnych wCHU w Caen na grupie 19 pacjentów, zdrowych ochotników płci męskiej.
Na początku tego testu podano codziennie każdemu ochotnikowi do wchłonięcia 10 markerów nieprzepuszczalnych dla promieni rentgenowskich, podczas kolejnych 8 dni, zgodnie z protokołem opisanym w publikacjach P.Arhan, G.Devroede, B.Jehannin i in., Dis Colon Rectum, 1981; 24:625-9, i M.Bouchoucha, G.Devroede, P.Arhan i in., Dis Colon Rectum, 1992;35:773-82.
Według tego protokołu badanie przejścia wykonano przez liczenie markerów, nieprzepuszczalnych dla promieni rentgenowskich, wchłoniętych przez różne pola jamy brzusznej rozłożone na zdjęciu brzucha z przodu. Te pola (okrężnica prawa, okrężnica lewa oraz odbytnica i esica) są określone umownymi liniami łączącymi 5-ty krąg lędźwiowy z zarysem jamy miednicy. Czas przejścia oblicza się według równania T = 1/N.n.At; N jest równy 10 markerów, n oznacza ilość markerów policzonych w regionie i At jest równa 24 godziny.
Następnego dnia po tym przyjęciu, to znaczy 9-tego dnia wykonano ochotnikom radiografię brzucha z przodu bez preparatu.
Począwszy od następnego dnia, to znaczy od 10-tego dnia codziennie podawano do zjedzenia każdemu ochotnikowi, przez 2 tygodnie, kapsułkę żelatynową zawierającą 5-1010 bak14
187 302 terii propionowych pochodzących z banku szczepów używanych w przemyśle serowarskim, a więc zupełnie nieagresywnych wobec człowieka.
Wykonano drugie badanie czasu przejścia podobne do pierwszego w ciągu drugiego tygodnia przyjmowania bakterii propionowych, to znaczy od 17-tego do 26-tego dnia.
To badanie ujawniło znaczące spowolnienie czasu przejścia z okrężnicy lewej (p < 0,05 zgodnie z testem statystycznym Wilcoxona Matched-Paired Signed-Ranks Test); czasy przejścia z okrężnicy prawej oraz z odbytnicy i esicy nie został znacząco zmieniony przez przyjęcie bakterii propionowych.
To badanie pozwoliło więc dowieść, ze przyjęcie bakterii propionowych ma wpływ na mobilność jelitową; można przypuszczać, że te wyniki są związane z syntezą monotlenku azotu przez bakterie propionowe.

Claims (11)

1. Zastosowanie bakterii propionowych zdolnych do wydzielania tlenku azotu w znaczącej fizjologicznie ilości do przewodu pokarmowego ludzi lub zwierząt do otrzymania wchłanialnej kompozycji dietetycznej lub leczniczej.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kompozycja jest w postaci preparatu odwodnionego.
3. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że kompozycja występuje w postaci indywidualnych frakcji zawierających dawkę bakterii, które powinny być wchłaniane regularnie.
4. Zastosowanie według zastrz. 3, znamienne tym, że każda indywidualna frakcja zawiera więcej niż 109 bakterii.
5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kompozycja może być w postaci preparatu ciekłego sfermentowanego lub nie.
6. Wchłanialna kompozycja dietetyczna lub lecznicza, znamienna tym, że zawiera ponad 109 komórek/g, szczepów bakterii propionowych dobranych w zależności od ich zdolności do wydzielania i/lub akumulowania tlenku azotu w ilości co najmniej 1 pg/ml pożywki YEL, zawierającej 550 pM azotanu.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera bakterie propionowe, należące do co najmniej jednego ze szczepów TL223, CNRZ80, CNRZ86 i NCD01072 z gatunku P. acidipropionici.
8. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że zawiera bakterie propionowe, należące do szczepu TL223 z gatunku P. acidipropionici.
9. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że zawiera bakterie propionowe, należące do szczepu CNRZ80.
10. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że zawiera bakterie propionowe, należące do co najmniej jednego ze szczepów ITG23, CNRZ81, CNRZ89, CNRZ277 i LS2502 z gatunku P. freudenreichii.
11. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że może zawierać ponadto inne bakterie, takie jak bakterie dwudzielne (bifidobakterie) i/lub bakterie mlekowe.
PL97334277A 1996-12-24 1997-12-23 Zastosowanie bakterii propionowych i wchłanialna kompozycja dietetyczna lub lecznicza, zawierająca bakterie propionowe zdolne do wydzielania tlenku azotu PL187302B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9615977A FR2764801A1 (fr) 1996-12-24 1996-12-24 Composition dietetique ou medicamenteuse absorbable renfermant des bacteries propioniques susceptibles de degager des quantites importantes de monoxyde d'azote dans l'intestin humain ou animal
FR9700885A FR2764802A1 (fr) 1996-12-24 1997-01-28 Composition adsorbable renfermant des bacteries propioniques susceptible de degager du monoxyde d'azote dans le tube digestif humain ou animal
PCT/FR1997/002399 WO1998027991A1 (fr) 1996-12-24 1997-12-23 Composition absorbable renfermant des bacteries propioniques susceptible de degager du monoxyde d'azote dans le tube digestif humain ou animal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL334277A1 PL334277A1 (en) 2000-02-14
PL187302B1 true PL187302B1 (pl) 2004-06-30

Family

ID=26233208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97334277A PL187302B1 (pl) 1996-12-24 1997-12-23 Zastosowanie bakterii propionowych i wchłanialna kompozycja dietetyczna lub lecznicza, zawierająca bakterie propionowe zdolne do wydzielania tlenku azotu

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0951290B1 (pl)
JP (1) JP2001507015A (pl)
KR (1) KR100399362B1 (pl)
CN (1) CN1126553C (pl)
AU (1) AU5669098A (pl)
BR (1) BR9714179A (pl)
CA (1) CA2275367C (pl)
DE (1) DE69711084T2 (pl)
DK (1) DK0951290T3 (pl)
ES (1) ES2174330T3 (pl)
FR (1) FR2764802A1 (pl)
IL (1) IL130619A (pl)
PL (1) PL187302B1 (pl)
TR (1) TR199901447T2 (pl)
WO (1) WO1998027991A1 (pl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2785809B1 (fr) 1998-11-18 2001-01-12 Gervais Danone Sa Selection et utilisations de souches de bacteries lactiques modulatrices de l'immunite non-specifique
FR2796554A1 (fr) * 1999-07-20 2001-01-26 Standa Lab Sa Utilisation de bacteries propioniques pour la production d'acide propionique et/ou de propionates et, le cas echeant, d'acide acetique et/ou d'acetates au niveau du colon
FR2796555B1 (fr) * 1999-07-20 2003-12-19 Standa Lab Sa Utilisation de bacteries propioniques pour la production d'acide propionique et/ou de propionates et, le cas echeant, d'acide acetique et/ou d'acetates au niveau du colon
BRPI0113085B1 (pt) 2000-08-11 2017-09-19 R. Whitlock David Preparation to be applied to a surface of an individual understanding ammonia oxidizing bacteria that metabolize transparation, and clothing article
AU2003222569A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-24 Whitlock, David R. Compositions including ammonia oxidizing bacteria and methods of using same
FR2837711B1 (fr) * 2002-03-28 2005-05-06 Agronomique Inst Nat Rech Utilisation de la lactobacillus farciminis pour la prevention ou le traitement de pathologies digestives
EP4219679A3 (en) 2014-04-15 2023-08-09 Aobiome LLC Ammonia-oxidizing nitrosomonas eutropha strain d23
US11225640B2 (en) 2014-04-15 2022-01-18 Aobiome Llc Ammonia oxidizing bacteria for treatment of psoriasis

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3011461C2 (de) * 1980-03-25 1986-10-30 Dr. Madaus & Co, 5000 Köln Verwendung von Propionibakterien
EP0071858A1 (en) * 1981-08-06 1983-02-16 Miles Laboratories, Inc. Silage preservation with propionic acid producing microorganisms
US5096718A (en) * 1982-09-17 1992-03-17 The State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Preserving foods using metabolites of propionibacteria other than propionic acid
JPS61247369A (ja) * 1985-04-23 1986-11-04 Zenkoku Nogyo Kyodo Kumiai Rengokai 乳酒粕の利用法
JPH02290803A (ja) * 1989-05-01 1990-11-30 Yakult Honsha Co Ltd 抗菌性組成物およびその用途
US5632981A (en) * 1992-08-24 1997-05-27 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Biopolymer-bound nitric oxide-releasing compositions, pharmaceutical compositions incorporating same and methods of treating biological disorders using same
US5658565A (en) * 1994-06-24 1997-08-19 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Inducible nitric oxide synthase gene for treatment of disease
FR2700778B1 (fr) * 1993-01-27 1995-04-14 Agronomique Inst Nat Rech Milieu sélectif et procédé pour le dénombrement des bactéries propioniques.
JP3532226B2 (ja) * 1993-03-31 2004-05-31 明治乳業株式会社 腸内細菌が産生するビフィズス菌増殖促進物質及びその利用
KR950002765A (ko) * 1993-07-13 1995-02-16 안기영 여드름 치료제 및 그 제조방법
JP3241500B2 (ja) * 1993-08-09 2001-12-25 明治乳業株式会社 食品保存用抗菌剤
JP3447358B2 (ja) * 1994-02-18 2003-09-16 明治乳業株式会社 ビフィズス菌の生残性改善方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69711084T2 (de) 2002-11-07
BR9714179A (pt) 2000-02-29
CN1126553C (zh) 2003-11-05
CN1245432A (zh) 2000-02-23
EP0951290B1 (fr) 2002-03-13
AU5669098A (en) 1998-07-17
CA2275367A1 (fr) 1998-07-02
DK0951290T3 (da) 2002-07-08
FR2764802A1 (fr) 1998-12-24
IL130619A (en) 2003-03-12
JP2001507015A (ja) 2001-05-29
IL130619A0 (en) 2000-06-01
WO1998027991A1 (fr) 1998-07-02
DE69711084D1 (de) 2002-04-18
KR100399362B1 (ko) 2003-09-26
EP0951290A1 (fr) 1999-10-27
CA2275367C (fr) 2005-02-22
TR199901447T2 (xx) 1999-11-22
KR20000069709A (ko) 2000-11-25
PL334277A1 (en) 2000-02-14
ES2174330T3 (es) 2002-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102144667B (zh) 生物转化法制备富含共轭亚油酸的活性乳酸菌饮料的方法
CN103651857B (zh) 含益生菌的婴儿配方奶粉、制备方法及其储存方法
RU2404668C2 (ru) Ферментированные пищевые продукты, содержащие пробиотические штаммы, и способ их получения
Huang et al. The in vivo assessment of safety and gastrointestinal survival of an orally administered novel probiotic, Propionibacterium jensenii 702, in a male Wistar rat model
BRPI0919735B1 (pt) método para manter a capacidade de produção de equol de um micro-organismo produtor de equol
CN106819115A (zh) 一种具有抗氧化功效的火龙果皮搅拌型酸奶及制备方法
CN111212575A (zh) 肌肉增量用组合物
CN106103695A (zh) 治疗乳腺炎的唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)
RU2438362C2 (ru) Пищевой продукт, содержащий пробиотик и протонированную слабую одноосновную кислоту, и способ его изготовления
Dogahe et al. Effect of process variables on survival of bacteria in probiotics enriched pomegranate juice
Manzano et al. Safety and tolerance of three probiotic strains in healthy infants: A multi-centre randomized, double-blind, placebo-controlled trial
PL187302B1 (pl) Zastosowanie bakterii propionowych i wchłanialna kompozycja dietetyczna lub lecznicza, zawierająca bakterie propionowe zdolne do wydzielania tlenku azotu
KR20040027180A (ko) 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료 효과를 갖는 유산균발효 유제품 및 그 제조방법
US20050036996A1 (en) Absorbable composition containing propionic bacteria capable of releasing nitric oxide in the human or animal alimentary canal
EP2788511B1 (en) Vitamin b12 producing lactobacillus reuteri strains
BRPI0407176B1 (pt) composições compreendendo uma ou mais cepas de bifidobacterium e seus usos
Keshavarz et al. Effect of inoculation of Lactobacillus acidophilus on the level of nitrite and nitrate in yogurt containing spinach during refrigeration in 21 days
US20170216379A1 (en) Agent for improving or maintaining qol
CN112106833A (zh) 一种含双歧杆菌益生菌的发酵乳制品及其制备方法与应用
Assohoun et al. Preliminary study on antimicrobial properties of Lactic acid bacteria involved in the fermentation of corn dough during doklu processing in Côte D’Ivoire
Tahmasebian et al. Probiotic Viability, Physicochemical Characterization and Sensory Properties of Cornelian Cherry (Cornus mas L.) Juice Supplemented with Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus delbrueckii.
CA2383021C (en) Cereal .beta. glucan - probiotic compositions
RU2204400C2 (ru) Продуцент монооксида азота в пищевой, или диетической, или медикаментозной композиции, диетическая или медикаментозная композиция
RU2202609C2 (ru) Питательная среда для выделения лактобактерий
JPH0723777A (ja) パパイア由来のビフィズス菌増殖促進剤

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20131223