Sinbiotiska produkta iegūšana, veicot no piena permeāta iegūta galaktooligosaharīdu (GOS) maisījuma selektīvu fermentāciju ar probiotiskiem celmiem

Abstract

Piena permeāts un tajā esošā laktoze kā substrāts var tikt izmantots ogļhidrātu biokonversijas pētījumos, kā arī dažādu mikroorganismu kultivēšanā, lai veidotu produktus ar pievienoto vērtību. Darba mērķis bija izvērtēt iespēju iegūt galaktooligosaharīdu (GOS) un pienskābo baktēriju saturošu sinbiotisku produktu, veicot selektīvu fermentāciju maisījumā, kas iegūts fermentatīvās GOS biosintēzes laikā no piena permeāta. Veicot fermentatīvu sintēzi ar ß-galaktozidāzēm, tika iegūts un aprakstīts GOS saturošs maisījums, kurā vēlāk tika veikta selektīva fermentācija ar probiotiskajiem Lactobacillus spp. celmiem, izvērtējot šo celmu ogļhidrātu preferences un izdzīvotību. Veicot fermentatīvu sintēzi no piena permeāta, tika konstatēts, ka ar B. circulans ß-galaktozidāzi ir iespējams sasniegt augstāko GOS koncentrāciju, salīdzinot ar A. oryzae -galaktozidāzi, aizņemot vairāk kā pusi no kopējās ogļhidrātu koncentrācijas. Salīdzinot GOS maisījumus ar vai bez piedevām, tika novērots, ka GOS maisījums bez pievienotām piedevām ir piemērots substrāts probiotisko celmu kultivācijai. Kultivēšanas laikā Lactobacillus casei subsp. rhamnosus uzrādīja aktīvāku ogļhidrātu utilizāciju, savukārt ar Lactobacillus acidophilus-05 tika novērota augsta dzīvotspēja uzglabāšanas laikā. Salīdzinoši ar Lactobacillus casei-01 netika novērota aktīva ogļhidrātu utilizācija, kā arī fermentācijas un uzglabāšanas laikā šūnu dzīvotspēja bija zema.

Sanija Ita Kreke (2022): Production of a synbiotic product by selective fermentation with probiotic strains using a mixture of galactooligosaccharides (GOS) obtained from milk permeate. Milk permeate and its lactose can be used as a substrate in carbohydrate bioconversion studies as well as in the cultivation of various microorganisms to create value-added products. The aim of the study was to evaluate the possibility of obtaining a synbiotic product containing galactooligosaccharide (GOS) and lactic acid bacteria by selective fermentation in a mixture obtained during enzymatic GOS biosynthesis from milk permeate. Enzymatic synthesis with ß-galactosidases yielded and described a GOS-containing mixture that was subsequently selectively fermented with probiotic Lactobacillus spp. strains by assessing the carbohydrate preferences and viability of those strains. In enzymatic synthesis from milk permeate, it was found that B. circulans β-galactosidase achieves the highest GOS concentration compared to A. oryzae β-galactosidase, occupying more than half of the total carbohydrate concentration. Comparing GOS mixtures with or without additives, it was observed that the GOS mixture without added additives is a suitable substrate for the cultivation of probiotic strains. During cultivation, Lactobacillus. rhamnosus showed more active carbohydrate utilization, while Lactobacillus acidophilus-05 showed high viability during storage. With Lactobacillus casei-01 no active carbohydrate utilization was observed and cell viability was low during fermentation and storage.