Антибактерицидная активность настоев из пряно-ароматического растительного сырья

Введение. В настоящее время в мире отмечается стабилный рост спроса на качественную с повышенной микробиологической стойкостю при хранении. Хлеб служит хорошей средой для развития патогенной микрофлоры, вызывающей различные заболевания данной особо востребованной продукции. Болезни хлеба остаются серёзной проблемой во многих странах, особенно с жарким и умеренным климатом [1–6]. Неопровержимым доказателством наличия небезопасной микрофлоры в хлебе является заболевание его картофелной болезню («тягучая болезн») и плесневением, что способно спровоцироват развитие у человека пневмонии, эндофталмита, артрита, менингита, эндокардита и др. Кроме того, развитие нежелателной микрофлоры приводит к порче продукции, а, следователно, и к значителным экономическим потерям её производителей и потребителей [1, 6–9]. Для предупреждения порчи хлеба исползуют химические, физические и биологические методы ингибирования патогенной микрофлоры. Наиболее распространенными являются химические (исползование консервантов) и биологические методы (применение заквасок с антимикробными свойствами). Однако консерванты могут негативно влият на пищевую безопасност хлеба. Физические способы эффективны, но при этом повышается себестоимост продукции и необходимо специалное дорогостоящее оборудование. За счет исползования заквасок можно уменшит риск инфицирования изделий не толко микроорганизмами порчи, но и уменшит риск образования микотоксинов, что очен важно для получения микробиологически безопасной продукции [10–13]. Весма перспективными являются способы деконтаминации хлеба с исползованием фитодобавок из лекарственных и пряно-ароматических растений [14–16]. Поиск новых эффективных, натуралных, доступных и при этом относително дешевых добавок из наиболее перспективных растителных источников для микробной деконтаминации хлеба и предупреждения его болезней, не прибегая к дорогостоящим технологиям и оборудованию, является одним из наиболее приоритетных направлений исследования. Методы. Целю исследования являлос скрининговое определение антибактериалной активности водных настов различной концентрации из наиболее перспективного пряно – ароматического растителного сыря. Эксперименталная част работы была выполнена в лабораториях кафедры «Технологии пищевых продуктов и сервис» Бухарского инженерно-технологического института и кафедры «Микробиологии, вирусологии и иммунологии» Бухарского государственного медицинского института имени Абу Али ибн Сино (Узбекистан). В работе исползовали семена, листя и стебли фенхеля сладкого (пряного), любистока сорта Удалец, селдерея пахучего, базилика обыкновенного в сухом виде. Объектами исследования являлис водные настои из указанных пряно-ароматического растителного сыря в соотношении порошок : вода – 1:2 и 1: 3 соответственно. В качестве тестовых култур для определения антимикробной активности водных настоев исследуемого сыря были исползованы наиболее патогенные штаммы возбудителей госпиталных инфекций, пищевых отравлений и болезней хлеба: Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк), Escherichia coli (кишечная палочка) и Bacillus subtilis (сенная палочка) [17, 18–22]. Штаммы тест-култур были предоставлены Институтом микробиологии Академии наук Республики Узбекистан (табл.1). Таблица 1. Характеристика исследуемых тест-штаммов бактерий Группа патогенности Staphylococcus aureus 201108 В-6646 + IV Escherichia coli 6645 В-6645 - IV Bacillus subtilis 6644 В-10641 + IV *ВКПО - Всероссийская коллекция промышленных организмов Тест - култура № ВКПО* Грамм реакция “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №1/2025 234 Озиқ-овқат саноати технологиялари Готовый биологический материал стерилизовали в чашках Петри с помощю бактерицидной лампы для удаления дополнителных бактериалных спор в данном материале. Для приготовления настоев исползовали воду температурой 70 ± 1оС. После 30-минутного настаивания смес отфилтровывали через стерилное мелкое сито для отделения твёрдой фракции, которую отжимали и продолжали настаивание ещё в течение 20 минут. Чувствителност патогенных бактерий к нутриентам исследуемому растителному сырю определяли диффузионным методом, который заключается в размещении бумажных дисков, пропитанных антимикробными агентами, на газоне бактерий, посеянных на поверхности агаровой среды, инкубации чашки в течение ночи и измерении наличия или отсутствия зоны ингибирования вокруг дисков. Резултат учитывали по величине диаметра зоны подавления роста вокруг диска (в мм) [23]. В работе исползовали стерилные диски производства компании «Fenix International Limited» (КНР). Опыты проводили в 5 повторностях. Резултаты и обсуждение. Для обоснования целесообразности применения указанного пряно – ароматического растителного сыря (ПАРС) для повышения пищевой безопасности и профилактики болезней хлеба был произведён анализ антибактерицидных свойств исследуемого сыря (рис.1). Семена и листя фенхеля Листя и стебли любистока (сухие, измелчённые) Листя селдерея (сухие, измелчённые) Листя и стебли базилика (сухие, измелчённые) Рисунок 1. Внешний вид исползуемых частей растений Так, фенхел (лат. Foeniculum vulgare var. dulce) - многолетнее травянистое растение семейства зонтичных (лат. Apiaceae) исползуется в традиционной медицине благодаря своим многочисленным лечебным свойствам, включая антибактериалные. Химический состав данного сыря обусловлен наличием эфирного масла, главным компонентом которого является анетол (до 70,0%) - антибактериалный и антимикробный деконтаминант, обнаружены также витамины: С, А, группы В, среди минералов доминируют K, Ca, Mg, P, Fe. Помимо эфирного масла антибактериалные свойства проявляют также водные и спиртовые экстракты фенхеля, способные ингибироват рост даже устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий, что делает их потенциално полезными и для пищевой промышленности. Выбор образцов был сделан на основе априорного анализа антибактерицидных свойств ПАРС, основные аспекты которых представлены в таблице 2. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2025 235 Технологии пищевой промышленности Таблица 2 Основные аспекты антибактерицидных свойств исследуемого ПАРС Антимикробные свойства исследуемого сыря Сырё БАВ Свойства БАВ Патогенные микроорганизмы Эфирные масла: анетол, фенхол, фенхон и лимонен Антибактериалное, противогрибковое и противовирусное • Escherichia coli, • Staphylococcus aureus, • Salmonella typhi, • Pseudomonas aeruginosa Фенхел Эфирные масла: терпены, фталиды, лимонен, камфен, терпеноиды Антимикробное действие • Escherichia coli, • Staphylococcus aureus, • Salmonella typhi, • Pseudomonas aeruginosa, • Bacillus subtilis Любисток Фенолные соединения Антиоксидантное и антимикробное действие Флавоноиды Ингибиторы роста бактерий Эфирные масла: апиол, лимонен, седанолид Антибактериалное, противогрибковое и противовирусное • Streptococcus mutans, • Staphylococcus aureus, • Escherichia coli, • Salmonella spp., • Listeria monocytogenes, • Bacillus cereus Селдерей Ингибиторы роста бактерий Витамин С и антиоксиданты Флавоноиды, сапонины, танины Способствуют уничтожению микроорганизмов и укрепляют иммунитет Эфирные масла: эвгенол, линалоол, камфора и цитрал Антибактериалное действие. Эвгенол воздействует на липидный слой мембран, повышая их проницаемост • Staphylococcus aureus, • Escherichia coli, • Salmonella spp., • Pseudomonas aeruginosa Флавоноиды и полифенолы Базилик Способствуют подавлению роста патогенных микроорганизмов Установлено, что антибактериалное действие данного сыря связано с разрушением клеточной мембраны бактерий, ингибированием их метаболизма и препятствием к размножению. Эфирное масло фенхеля эффективно против грамположителных и грамотрицателных бактерий [17].Семена отличаются силным анисовым ароматом, сладковатопряным с анисовым и лёгким перечным привкусом, исползуются в чае, выпечке и лекарственных препаратах. В работе исползовали семена, листя и стебли фенхеля в сухом виде. Любисток (лат. Levisticum officinale) - пряное растение, известное своими антибактериалными свойствами, обусловленными наличием в его составе таких активных веществ и соединений, как эфирные масла (фталиды, фенолные соединения, флавоноиды и др.). Активные компоненты любистока, также как фенхеля, разрушают липидные слои клеточной мембраны, вызывая гибел бактерий, фталиды препятствуют делению бактериалных клеток, замедляя их размножение [18]. Селдерей пахучий (лат. Apium graveolens var. Dulce) култивируется во всех селскохозяйственных регионах мира. В листях и корнях содержится 4,3% сахара, витамины А, В1, В2, В3, В6, С и Е, минералы: K, Na, Ca, Se, Zn, Mg, Fe, S, Cu; эфирные масла (селенен и лимонен), растителные белки. Флавоноиды, антиоксиданты (апигенин, лютеолин, зеаксантин и бета-каротин), фенолные соединения (апиол) и каротиноиды (лимонен). Семена “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №1/2025 236 Озиқ-овқат саноати технологиялари селдерея содержат 2-3% эфирных масел, 17-18% жиров, D-селенен, седланолид, ангидрид седановой кислоты и 60% d-лимонена. Экстракты селдерея (водный и спиртовой) ингибируют рост бактерий, включая устойчивые к антибиотикам штаммы [19, 20]. Базилик обыкновенный (лат. Ocimum basilicum) - травянистое растение из семейства яснотковых (лат. Lamiaceae), которое широко исползуется в кулинарии, медицине и даже религиозных обрядах. Масло базилика губително действует на стафилококк и кишечную палочку, возбудителя брюшного тифа – [21]. Масло базилика увеличивает их антибактериалную активност – [22]. Препараты базилика обладают выраженной антивирусной активностю [23]. Экстракты базилика (водные, спиртовые и ацетоновые) активно ингибируют рост таких грамположителных бактерий, как стафилококки играмотрицателных бактерий - E. coli и Klebsiella pneumoniae. Аромат базилика — теплый, сладковато-пряный с легкими перечными, лимонными или анисовыми нотками (в зависимости от вида). Вкус насыщенный, травяной, иногда с оттенком мяты. В ходе исследования установлено, что водные настои исследуемого ПАРС обладали в различной степени выраженным антибактериалным эффектом. Зоны задержки роста тест – култур представлены на рисунке 2, а значения диаметров данных зон - в таблице 3. 2 2 3 3 3 1 1 1 4 4 4 Escherichia coli Разведение 1 : 2 Staphylococcus aureus 2 2 3 3 1 1 4 4 4 Staphylococcus aureus Escherichia coli Bacillus subtilis Разведение 1 : 3 Рисунок 2. Зоны задержки роста тест – култур водными настоями из ПАРС: 1 - фенхел, 2 - любисток, 3 - селдерей, 4 – базилик Анализ полученных данных показал, что водные настои из исследуемых видов ПАРС оказывали различное бактерицидное действие на исследуемые штаммы бактерий. Установлено, что бактерицидным действием относително высокой степени обладали настои из фенхеля и любистока. Особо выраженный антибактериалный эффект всех исследуемых настоев растений наблюдался относително штамма Staphylococcus aureus, более слабый эффект установлен для Escherichia coli и Bacillus subtilis. Слабо выраженными бактерицидными свойствами обладал настой селдерея при разведении 1:2, который становился пракически не эффективен при разведении 1:3 относително Escherichia coli и Bacillus subtilis, сохраняя при этом слабо выраженную эффективност для “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №1/2025 237 Технологии пищевой промышленности Staphylococcus aureus, диаметр зоны задержки роста которой был практически в 5,0 и 2,5 раза менше, чем у фенхеля и любистока соответственно. Таблица 3 Диаметры зон задержки роста бактерий водными извлечениями (настой) из исследуемых видов ПАРС (после 5-кратной повторности опытов при НСР* = 0,91) № п/п ПАРС Диаметр задержки роста, мм Staphylococcus aureus Bacillus subtilis Разведение 1 : 2 1 Фенхел 23 ± 1 14 ± 1 14 ± 1 2 Любисток 12 ± 1 10 ± 1 12 ± 1 3 Селдерей 8 ± 1 4 ± 1 3 ± 1 4 Базилик 2 ± 1 0 0 Разведение 1 : 3 1 Фенхел 19 ± 2 11 ± 1 10 ± 2 2 Любисток 10 ± 2 6 ± 2 9 ± 1 3 Селдерей 4 ± 1 0 0 4 Базилик 0 0 0 *Примечание: НСР - Наименшая существенная разност Настой из базилика имел слабо выраженный эффект толко для Staphylococcus aureus при разведении 1:2, в отношении осталных бактерий установлена нулевая активност. Более того, в чашках Петри отмечен рост исследуемых бактерий и других микроорганизмов, что подтверждает отсутствие антимикробной активности данного сыря. Escherichia coli Заключение. Таким образом, бактериологические исследования позволили сделат следующие выводы: Водные настои (вытяжка) из надземной части фенхеля и любистока эффективны против наиболее патогенных штаммов возбудителей госпиталных инфекций, пищевых отравлений и болезней хлеба: Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк), Escherichia coli (кишечная палочка) и Bacillus subtilis (сенная палочка), чем настои из селдерея и базилика. Выявлено, что наиболее широким спектром антибактериалной активности обладает настой из фенхеля (лат. Foeniculum vulgare var. dulce) в разведении сырё : вода – 1 : 2. В отношении бактерий штамма Staphylococcus aureus антибактериалную активност проявили все образцы исследуемых видов ПАРС, в отношении Bacillus subtilis наименшую, практически нулевую активност проявили настои из селдерея и базилика. Изученные виды травянистых растений семейств зонтичных и яснотковых являются перспективными пряно - ароматическими растениями для выращивания в Узбекистане в качестве култур для лечебно - профилактических и производства пищевых продуктов с оригиналными сенсорными показателями и продолжителным сроком хранения