Вирощування чайного гриба на екстрактах різних лікарських рослин

ЗМІСТ

с.

ВСТУП.....................................................................................................................................................................3

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ..................................................................................................................5

1.1. Чайний гриб як модельний об’єкт для дослідження дії рослинних екстрактів...............................................................................................................................................................5

1.2. Рослинні екстракти (хімічний склад та механізм дії на організм)..........12

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ.........................................................23

2.1. Збирання, висушування та заготівля лікарських рослин...............................23

2.2. Методика приготування рослинних настоїв, вимірювання їх кислотності та концентрації цукру..................................................................................................24

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ..................................25

3.1. Визначення залежності маси чайного гриба вирощеного на різних екстрактах рослин, від часу...................................................................................................................26

3.2. Зміна кислотності настоїв лікарських рослин в процесі росту чайного гриба.......................................................................................................................................................................36

3.3. Визначення концентрації цукру при вирощуванні гриба на екстрактах лікарських рослин........................................................................................................................................38

ВИСНОВКИ ....................................................................................................................................................42

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ .........................................................................................................................43

ВСТУП

Завдяки розвитку біотехнології сьогодні стало можливим отримувати в значних кількостях сполуки, які синтезують живі організми. Природні сполуки, такі як гормони, ферменти та вітаміни широко використовуються у фармакології, косметиці, виробництві хімічних реактивів тощо. Важливим етапом біотехнологічного виробництва є культивування організму, здатного синтезувати біологічно активні речовини. Однією з біотехнологічно важливих є культура чайного гриба. Чайний гриб – симбіотичний організм, до складу якого входять різні види оцтовокислих бактерій та дріжджів. Живильним середовищем для росту цих мікроорганізмів є чайний настій з цукром. На даний час добре вивчені особливості росту чайного гриба, види мікроорганізмів, які входять до його складу та їхня фізіологія. Втім, набагато менше досліджень, в яких чайний гриб використовувався б як модельний об’єкт для вивчення біологічної активності рослинних екстрактів. В цьому аспекті перевагою даного об’єкту є присутність у його складі еукаріотичних та прокаріотичних організмів, які відрізняються за адаптивними можливостями та здатністю метаболізувати природні та синтезовані людиною хімічні сполуки. Обидві групи мікроорганізмів взаємозв’язані через ростові потреби. Тому пригнічення розмноження мікроорганізмів однієї групи буде беззаперечно впливати на характер росту всієї симбіотичної системи.

Актуальність подібних досліджень ґрунтується на розширенні використання рослинних екстрактів у медицині. Поряд з цим, вивчення біологічної активності екстрактів потребує комплексних досліджень з використанням різноманітних об’єктів, одним з яких є чайний гриб.

Метою нашої роботи було вивчення впливу екстрактів лікарських рослин на показники росту чайного гриба.

Для реалізації мети гриб вирощували на екстрактах з тридцяти лікарських рослин і аналізували наступні показники:

приріст маси гриба;

зміну кислотності та вмісту цукру настою, який був живильним середовищем для мікроорганізмів.

Об’єктом дослідження була культура чайного гриба. Предметом даного дослідження – показники росту чайного гриба: приріст біомаси чайного гриба, кислотність та вміст цукру в живильному середовищі чайного гриба.

Результати роботи можуть бути використані в харчовій промисловості для розробки технологій промислового вирощування чайного гриба.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

Сучасній медицині відомо близько 300 лікарських рослин. Як правило, діючими речовинами в них є вітаміни, ефірні олії, флавоноїди, глікозиди, алкалоїди тощо. Деякі з цих речовин мають бактеріостатичну та фунгістатичну активність, інші можуть бути стимуляторами росту. Особливості дії рослинних екстрактів активно вивчаються на тваринних моделях (наприклад, щурах). При цьому враховуються дуже важливі аспекти, пов’язані з дією екстракту на цілі системи органів. Проте, вплив настою на функціонування окремих клітин залишається поза увагою. Тому цілком оригінальним було б вивчення біологічної активності екстракту на простих моделях, зокрема на мікроорганізмах чайного гриба.

Для розуміння досліджень такого роду необхідно знати фізіологію самого модельного об’єкту, а також можливий набір біологічно активних сполук, притаманних екстракту тієї чи іншої рослини.

1.1. Чайний гриб як модельний об’єкт для дослідження дії рослинних екстрактів.

Особливості будови чайного гриба, середовище існування.

Чайний гриб (Medusomyces gisevii) – це симбіотичне поєднання оцтово-кислих бактерій (Acetobacter xylinum, Acetobacter suboxydans, Acetobacter aceti, Acetobacter xylinoides, Bacterium gluconicum) і дріжджів (Shizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces rouxii, Candida speciaes, Saccharomyces ludwigii Torulopsis speciaes, родів Psevdosaccharomyces, Hanseniaspora і ін.) [18;21]. У сахаромікодів Людвіга (S. ludwigii) спори круглі, розміщені дуже тісно і з’єднані попарно гребінцями один до одного. При проростанні ці спори парами кон’югують, перебуваючи ще в сумці, і дають диплоїдні клітини. У чайному грибі вони перебувають у симбіозі з оцтово-кислими бактеріями [17]. Оцтово-кислі бактерії утворюють колонії, які становлять основну частину чайного гриба.

При вивченні взаємодії мікроорганізмів, які формують гриб, було виявилено, що Acetobacter xylinum синтезує целюлози, які збільшують асоціацію, сформовану між бактеріями і дріжджами. Клітини дріжджів перетворюють сахарозу до фруктози і глюкози, які далі зброджуються до етанолу. Оцтово-кислі бактерії, використовуючи глюкозу і фруктозу, продукують відповідно глюконову і оцтову кислоти. Оцтова кислота, в свою чергу, стимулює дріжджі до продукції етанолу, а етанол впливає на бактерії, щоб вони утворювали оцтову кислоту. І етанол, і оцтова кислота мають антимікробну дію відносно патогенних бактерій і, таким чином, забезпечують захист чайного гриба від можливого забруднення [22].

Оптимальною для росту гриба є температура 25 єС. В умовах сильного освітлення та низької температури повітря його життєдіяльність гальмується.

Чайний гриб культивується на настої чаю з додаванням певної кількості цукру. Найкраще гриб розвивається в 7,5% цукровому розчині з додаванням чайного настою. Застосовують 7 – 8-добовий настій гриба, що утворюється в результаті поєднаної життєдіяльності дріжджів і оцтово-кислих бактерій, які викликають комбіноване бродіння [9] .

Настій чайного гриба являє собою дещо алкогольний газований напій кисло-солодкуватий на смак. Смак напою змінюється протягом бродіння від слабко-кислого після декількох днів до помірно оцет-подібного в процесі тривалої інкубації.

На поверхні рідини гриб утворює товсту слизисту плівку бурувато-білого кольору, яка з вигляду нагадує медузу. Поверхня його гладка зверху і волокниста знизу. Через кожні 10 днів на поверхні гриба утворюється тонка, ніжна слизиста плівка – його черговий шар. Для розмноження чайного гриба беруть 1-2 новоутворених шари і