RU2067114C1

RU2067114C1 - Method of dry probiotic preparation preparing

Info

Publication number: RU2067114C1
Authority: RU
Inventors: И.М. Нахабин; В.В. Перелыгин; Ю.С. Биркина; А.В. Старцев
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт прикладной микробиологии
Priority date: 1991-12-05
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: biotechnology. SUBSTANCE: bifidobacterium or streptococcus culture grown under conditions of submerged cultivation is mixed with protective medium. Contact-sorption dehydration of the end product is carried out with sorbent cooled to -8-10 C, for example, with aluminium oxide at residual humidity less 1% at mass ratio (1:10)-(1:12), respectively. Then additional drying is carried out for 18-20 hr at 0-5 C in closed volume. Probiotic is used for prophylaxis and treatment of disbacteriosis in human and agriculture animals. EFFECT: improved method of preparing.

Description

Изобретение относится к области медицины и ветеринарии, а именно к получению препаратов для профилактики и лечения дисбактериозов человека и сельскохозяйственных животных, вызванных нарушением баланса кишечной флоры различной этиологии. The invention relates to the field of medicine and veterinary medicine, namely to the preparation of drugs for the prevention and treatment of human and farm animal dysbacterioses caused by an imbalance in the intestinal flora of various etiologies.

Известны способы получения сухих порошков пробиотиков (бифидум- и лактобактерий, стрептококков и др.), предназначенных для включения в состав смесей, например при приготовлении детского и диетического питания, концентратов кормов сельскохозяйственных животных, изготовления таблетированных форм препаратов [1]
Традиционно порошки, содержащие микробные материалы, готовят двумя путями измельчением монолита сухой биомассы или путем высушивания микрокапель бактериальной суспензии в токе воздуха или под вакуумом. Во всех случаях при этом применяется сложное, крупногабаритное и малопроизводительное оборудование, которое требует специального оснащения системой очистки воздуха от пылевидных компонентов препарата. В авторском свидетельстве [2] предлагается получать порошки бифидсодержащего препарата методом распылительного высушивания в токе нагретого воздуха, однако данный способ имеет существенный недостаток относительно высокий уровень потерь высушиваемого материала (от 3 до 30% ), кроме того при этом способе высушивания происходит загрязнение окружающей среды. Создание дополнительных защитных контуров увеличивает энергозатраты и себестоимость продукции.Known methods for producing dry powders of probiotics (bifidum and lactobacilli, streptococci, etc.) intended for inclusion in the composition of mixtures, for example in the preparation of baby and diet food, concentrates of animal feed, manufacturing tablet formulations [1]
Traditionally, powders containing microbial materials are prepared in two ways by grinding a monolith of dry biomass or by drying microdroplets of a bacterial suspension in a stream of air or under vacuum. In all cases, complex, large-sized and low-productivity equipment is used, which requires special equipment to clean the air of dusty components of the drug. In the certificate of authorship [2] it is proposed to obtain powders of a bifid-containing preparation by spray drying in a stream of heated air, however, this method has a significant drawback with a relatively high level of loss of the dried material (from 3 to 30%), moreover, this method of drying causes environmental pollution. The creation of additional protective circuits increases energy consumption and the cost of production.

Цель изобретения повышение экономичности способа и снижение уровня загрязнения окружающей среды. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the method and reduce the level of environmental pollution.

Поставленная цель достигается тем, что культуру штаммов бифидобактерий и стрептококка, выращенную в условиях глубинного культивирования смешивают с защитной средой следующего состава (мас.):
сахароза 25 30
желатин 2 3
сухое молоко 3 5
глутамат натрия 0,5 1
контактно-сорбционное обезвоживание целевого продукта проводят охлажденным до минус 8-10^oC сорбентом, например окисью алюминия, с остаточной влажностью менее 1% при массовом соотношении 1:10-12, соответственно, а досушивание осуществляют в течение 18-20 часов при температуре 0-5^oC в замкнутом объеме.This goal is achieved in that the culture of strains of bifidobacteria and streptococcus grown in deep cultivation is mixed with a protective medium of the following composition (wt.):
sucrose 25 30
gelatin 2 3
milk powder 3 5
monosodium glutamate 0.5 1
contact-sorption dehydration of the target product is carried out with a sorbent cooled to minus 8-10 ^o C, for example aluminum oxide, with a residual moisture content of less than 1% at a mass ratio of 1: 10-12, respectively, and drying is carried out for 18-20 hours at a temperature of 0 -5 ^o C in a closed volume.

Пример 1. Для получения порошка сухого препарата использовался ветеринарный штамм В.globosum БФ-4, выделенный из кишечника поросят. Нативная культура клеток бифидобактерий была получена в условиях глубинного культивирования в ферментационных аппаратах объемом 100 литров на жидкой питательной среде. Полученную бактериальную суспензию (концентрация клеток не менее 10 млрд/мл) смешивают со средой высушивания: сахароза 30% желатин - 3% сухое молоко 5% глутамат натрия 1%
Затем добавляют окись алюминия с остаточной влажностью не менее 1,0% охлажденной до температуры минус 10^oC, в соотношении 1:12. Данное соотношение определяется из расчета влажности сорбента, его влагоотнимающей способности и содержания влаги в бактериальной суспензии.Example 1. To obtain a powder of a dry preparation, a veterinary strain of B. globosum BF-4, isolated from the intestines of piglets, was used. The native culture of bifidobacteria cells was obtained under conditions of deep cultivation in fermentation apparatus with a volume of 100 liters in a liquid nutrient medium. The resulting bacterial suspension (cell concentration of at least 10 billion / ml) is mixed with a drying medium: sucrose 30% gelatin - 3% milk powder 5% monosodium glutamate 1%
Then add aluminum oxide with a residual moisture content of at least 1.0% chilled to a temperature of minus 10 ^o C, in a ratio of 1:12. This ratio is determined from the calculation of the moisture content of the sorbent, its moisture-taking ability and the moisture content in the bacterial suspension.

Процесс смешивания бактериальной суспензии и сорбента осуществляют в установке УКС 3 минуты, после чего уже сыпучую смесь фасуют в герметичную тару и помещают в бытовой холодильник на 20 часов при 5^oC для досушивания.The process of mixing the bacterial suspension and sorbent is carried out in the UKS installation for 3 minutes, after which the loose mixture is Packed in a sealed container and placed in a household refrigerator for 20 hours at 5 ^o C for drying.

Биологическая активность готового препарата, состоящего из высушенных бактериальных клеток, компонентов защитной среды и наполнителя (в данном случае окиси алюминия, выполняющей функции сорбента), составила 600 млн живых микробных клеток на грамм препарата, его влагосодержание 13%
Пример 2. Ветеринарный штамм бифидобактерий Bifidumbacterium globosum шт. БФ-4 выращивают глубинным способом с использованием питательной среды на основе ферментативного гидролизата казеина. Бактериальную суспензию с концентрацией клеток 60 млрд/мл смешивают с защитной средой следующего состава (мас.):
сахароза 25
желатин 2
сухое молоко 3
глутамат натрия 0,5
Затем к полученной смеси добавляют охлажденную до минус 8^oC окись алюминия с остаточной влажностью менее 1,0% в соотношении 1:10, соответственно.The biological activity of the finished product, consisting of dried bacterial cells, components of the protective environment and a filler (in this case, aluminum oxide, which acts as a sorbent), amounted to 600 million living microbial cells per gram of the drug, its moisture content is 13%
Example 2. Veterinary strain of bifidobacteria Bifidumbacterium globosum pcs. BF-4 is grown in a deep way using a nutrient medium based on enzymatic casein hydrolyzate. A bacterial suspension with a cell concentration of 60 billion / ml is mixed with a protective medium of the following composition (wt.):
sucrose 25
gelatin 2
milk powder 3
monosodium glutamate 0.5
Then to the mixture was added a chilled to minus 8 ^o C aluminum oxide with a residual moisture less than 1.0% in the ratio of 1:10, respectively.

Процесс смешивания бактериальной суспензии и сорбента осуществляют в установке УКС 5 минут, после чего уже сыпучую смесь фасуют в герметичную тару и помещают в бытовой холодильник на 18 часов для досушивания при температуре 0^oC.The process of mixing the bacterial suspension and sorbent is carried out in the UKS installation for 5 minutes, after which the bulk mixture is Packed in a sealed container and placed in a household refrigerator for 18 hours for drying at a temperature of 0 ^o C.

Биологическая активность готового препарата составила 3 млрд живых микробных клеток на грамм конечного продукта, его влагосодержание 11%
Пример 3. Для получения сухого препарата использованы культуры ветеринарных штаммов бифидобактерий и стрептококка (Bifidumbacterium globosum Streptococcus facsium), выращенные раздельно в условиях глубинного культивирования.The biological activity of the finished product amounted to 3 billion live microbial cells per gram of the final product, its moisture content 11%
Example 3. To obtain a dry preparation used cultures of veterinary strains of bifidobacteria and streptococcus (Bifidumbacterium globosum Streptococcus facsium), grown separately in deep cultivation.

Бактериальную суспензию, содержащую по 50 млрд клеток каждого вида, смешивают с защитной средой, сорбентом и сушат как описано в примере 1. A bacterial suspension containing 50 billion cells of each type is mixed with a protective medium, a sorbent and dried as described in example 1.

Биологическая активность готового препарата составляла по 2,5 млрд живых клеток каждого вида на 1 грамм. Влагосодержание препарата 12%
Пример 4. Для получения сухого препарата использована культура медицинского штамма Bifidumbacterium bifidum, выращенная в условиях глубинного культивирования, как указано в примере 1. Препарат получают как описано в примере 1. Концентрация клеток в бактериальной суспензии 10 млрд/мл.The biological activity of the finished product was 2.5 billion living cells of each species per 1 gram. The moisture content of the drug is 12%
Example 4. To obtain a dry preparation, a culture of the medical strain Bifidumbacterium bifidum was used, grown under deep cultivation conditions, as described in Example 1. The preparation was prepared as described in Example 1. The cell concentration in the bacterial suspension was 10 billion / ml.

Биологическая активность готового препарата составила 0,5 млрд/г, что соответствует 50 лечебно-профилактическим дозам (1х10) для человека в одном грамме препарата. The biological activity of the finished product amounted to 0.5 billion / g, which corresponds to 50 therapeutic and prophylactic doses (1x10) for a person in one gram of the drug.

Пробиотические препараты, полученные по примерам 1-4, хранились в течение 6-ти месяцев при температуре 2±2^oC и практически не потеряли своей активности. При хранении в более жестких условиях (температура 25-28^oC в атмосфере воздуха) сохраняемость клеток за этот же период составила 75-80%
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать порошки пробиотических препаратов на основе ветеринарных и медицинских штаммов культур энтеробактерий, обладающие достаточно высокой биологической активностью и хорошей сохраняемостью.The probiotic preparations obtained in examples 1-4 were stored for 6 months at a temperature of 2 ± 2 ^o C and practically did not lose their activity. When stored under more severe conditions (temperature 25-28 ^o C in an atmosphere of air), the preservation of cells over the same period was 75-80%
Thus, the proposed method allows to obtain powders of probiotic preparations based on veterinary and medical strains of cultures of enterobacteria, with a sufficiently high biological activity and good preservation.

Предлагаемый способ позволяет проводить процесс обезвоживания и получение готовой формы препарата одновременно в замкнутой емкости, что гарантирует отсутствие выброса сухого материала во внешнюю среду. Способ не требует использования низких и высоких температур, глубокого вакуума и, соответственно, больших затрат энергоресурсов. Производительность экспериментального оборудования до 100 кг пpодукта в час в непрерывном режиме действия, что существенно выше производительности сушильной установки ТГ-50, используемой при производстве пробиотиков. The proposed method allows the process of dehydration and obtaining the finished form of the drug at the same time in a closed container, which guarantees the absence of the release of dry material into the external environment. The method does not require the use of low and high temperatures, deep vacuum and, accordingly, high energy costs. The productivity of the experimental equipment is up to 100 kg of product per hour in a continuous mode of operation, which is significantly higher than the productivity of the TG-50 drying unit used in the production of probiotics.

Claims

A method of obtaining a dry probiotic preparation by mixing the culture with a protective medium followed by contact-sorption dehydration and drying of the target product, characterized in that the contact-sorption dehydration of the target product is carried out by a sorbent cooled to minus 8-10 ^o C, for example, aluminum oxide with residual humidity less than 1% with a mass ratio of 1: 10 1:12, respectively, and drying is carried out for 18-20 hours at a temperature of 0-5 ^o C in a closed volume.