Пропионовая кислота в каких продуктах содержится
Эксплуатация микроорганизмов в целях получения выгод для человека – одно из основных направлений развития современного научно-технического прогресса. В зависимости от своих индивидуальных качеств каждое биологическое семейство прокариотов может приносить разные виды пользы. Но есть и такие микробы, которые способны к многоплановому сотрудничеству с человеком. Пропионовокислые бактерии на втором месте по условной полезности для человека после молочнокислых прокариотов.
Общая характеристика
Как семейство прокариотов пропионовокислые бактерии характеризуются следующими признаками:
- грамположительные;
- неподвижные;
- факультативные анаэробы (могут жить в присутствии кислорода, но дышат за счет протекания других химических реакций);
- неспорообразующие;
- имеют грушевидную форму и собираются по несколько клеток в короткие цепочки.
При выделении и идентификации на питательных средах микробы данной группы образуют колонии желтого, оранжевого, красного и коричневого цветов.
Пропионовокислые бактерии живут за счет пропионовокислого брожения, в процессе которого из субстратной глюкозы образуется пропионовая кислота, углекислый газ и ацетат.
Пропионовая кислота – небольшая молекула органической кислоты, которая обладает свойствами жирных кислот. Жирные кислоты присутствуют в жирах, маслах и в восках органического происхождения.
По названию основного продукта, который генерирует данный род бактерий – пропионовой кислоты – этим микроорганизмам и дали название – пропионовокислые.
Среди представителей данного рода выделены три подгруппы, в которые входят:
- классические пропионовокислые бактерии;
- кожные пропионовокислые бактерии;
- почвенные пропионовокислые бактерии (в эту группу входит только один вид).
Несмотря на разнообразие сред для обитания, все пропионовокислые бактерии расщепляют углеводы, используя механизм гликолиза, в результате чего образовывается пировиноградная кислота, а уже из нее синтезируются все характерные для данной группы продукты жизнедеятельности.
Классические пропионибактерии
Классические микроорганизмы группы – это те, естественное место обитания которых – молоко и сыры.
По причине связи с молочными продуктами иногда Propionibacterium называют молочнокислыми пропиони. Однако их нельзя путать с классическими молочнокислыми бактериями, к которым относятся только лакто- и бифидобактерии.
Основное отличие состоит в конечных продуктах. Лакто- и бифидобактерии производят молочную кислоту, которая по своим свойствам значительно отличается от пропионовой кислоты.
Кроме того, пропионибактерии расщепляют молочную кислоту (лактат), продукт, который производят молочнокислые бактерии.
В молоко Propionibacterium попадают из рубца жвачных животных.
Кожные пропионибактерии
Эта подгруппа микроорганизмов обитает на коже человека и в рубце жвачных животных. Благодаря своей деятельности эти бактерии создают активный биологический щит, который препятствует распространению на покровных тканях гнилостной микрофлоры и возбудителей других заболеваний инфекционной природы.
Одно время считалось, что кожные пропиони являются причиной угревой сыпи, так как при микробиологических исследованиях кожных воспалений всегда обнаруживались микробы данной группы.
Однако сейчас такие выводы поставлены под сомнение, и наличие Propionibacterium на коже не является достаточным доказательством того, что они вызывают кожные заболевания.
Продукты жизнедеятельности
В основном человеку интересны продукты жизнедеятельности классических пропионовокислых прокариотов, которые находятся в молоке.
Благодаря продуктам пропионовокислого брожения из молока изготавливается сыр. Какие же качества сыру придают пропионибактерии:
- Сворачивая углеводы, входящие в состав лактата, микробы этой группы обогащают субстрат витамином В12.
- Пропионовая кислота придает сыру острый, насыщенный вкус.
- По причине присутствия углекислого газа в сыре образуются поры (дырки).
Однако нужно понимать, что сами по себе те бактерии, которые присутствуют в молоке, не способны так свернуть находящийся в нем лактат, чтобы производитель мог добиться получения твердого сыра.
Присутствующие в молоке Propionibacterium способствуют изготовлению из молока творога.
Так в молоке, в котором уже начали активно действовать молочнокислые бактерии (на практике молоко начало прокисать), образуется молочная кислота (лактат), и эта кислота используется пропионовокислой флорой для створаживания молока.
Для получения же сыров твердых сортов используется сычужная закваска.
Сычужная закваска – это бактерии, выделенные из рубца молодых телят. Именно этой закваской сбраживают исходное молочное сырье, а после несколько месяцев выдерживают при определенных температурах для получения готового продукта пропионовокислого брожения – сыра.
Дополнительные возможности использования в пищевой промышленности
Кроме изготовления сыров, бактерии пропиони сегодня используются при производстве некоторых оздоравливающих биологических препаратов: заквасок и пробиотиков.
На рынке заквасок не так-то просто найти продукцию с содержанием Propionibacterium.
Это обстоятельство объясняется тем фактом, что в искусственных условиях сложно создать функциональный симбиоз молочнокислых бактерий и бактерий пропиони.
Есть информация, что пропионибактерии имеются в заквасках от марки «Родник здоровья», которая производит продукцию под названием «Эвита РОЗ».
«Эвита РОЗ» – препараты и закваски, направленные на общее оздоровление организма человека, которые продаются через закрытую дистрибьюторскую сеть. Купить закваски «Эвита РОЗ» в магазинах розничной торговли или в аптеках нельзя.
Что касается достоверной информации о том, содержатся ли в продуктах «Эвита РОЗ» классические пропионовокислые прокариоты, то почерпнуть ее из официальных источников невозможно.
Многочисленные сайты распространителей заквасок «Эвита РОЗ» в информации о составе продукта указывают только на симбиоз микроорганизмов. Значит ли это, что в состав «Эвита РОЗ» входят пропионибактерии, не известно.
Однако это обстоятельство и не свидетельствует о том, что «Эвита РОЗ» не содержит данной группы микроорганизмов, поскольку упомянутый в характеристике «Эвита РОЗ» симбиоз действительно подразумевает присутствие симбионтов стандартному набору молочнокислых бактерий.
Достоверную информацию о детальном составе продукции «Эвита РОЗ» можно узнавать в личной переписке с дистрибьюторами.
И это исследование есть смысл провести, поскольку продукция «Эвита РОЗ» стоит в десять раз дороже, чем аналогичная, но других торговых марок.
Если действительно подтвердится присутствие в препаратах пропионовокислых бактерий, то такая цена оправдана, ведь эта группа микроорганизмов в симбиозе с молочнокислыми оказывает действительно уникальное воздействие на организм:
- выводит лишний холестерин;
- снижает уровень сахара в крови;
- способствует лечению кожных заболеваний;
- повышает уровень гемоглобина в крови.
И это кроме той пользы, которую оказывает всеобщее оздоровление микрофлоры кишечника, восстановление его слизистой и профилактика дисбактериоза.
Кроме заквасок, пропиони используются для промышленного синтеза витамина В12 и обогащения силосных кормов.
Более того, сегодня активно изучаются возможности некоторых видов пропионибактерий в борьбе с раковыми опухолями, поскольку экспериментально установлено, что эти микроорганизмы ингибируют рост метастазов.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.
Источник
Редакция: 15.01.2018
Метилуксусная, пропановая или пропионовая кислота известна как пищевая добавка Е280. Её основное свойство – консервирующее, так как она способна угнетать развитие плесневых микроорганизмов и бактерий. Это вещество встречается в природе, а для целей промышленности синтезируется искусственным путём в лабораториях.
Применение пропионовой кислоты является одним из самых противоречивых фактов в пищевой промышленности: с одной стороны, есть информация о возможной связи между её употреблением с пищевыми продуктами и появлением раковых опухолей, с другой, производители и Всемирная организация здравоохранения указывают на то, что при условии соблюдения норм безопасности, Е280 не может причинить вреда человеческому здоровью. В любом случае, на сегодняшний день большинство государств так и не отказалось от использования метилуксусной кислоты в пище.
Свойства добавки Е280, процесс её получения
Пропановая кислота относится к классу насыщенных или летучих жирных кислот. По своей химической структуре она является предельной одноосновной карбоновой кислотой. В нормальных условиях при комнатной температуре Е280 представляет собой маслянистую бесцветную жидкость с резким неприятным запахом и характерным кислым вкусом. Температура плавления добавки – 21 градус Цельсия ниже нуля, а при плюсовой температуре в 440 градусов Цельсия кислота самовоспламеняется. Вещество хорошо растворяется в воде и органических растворителях. В результате различных химических реакций может образовывать амиды, эфиры, галогенангидриды.
Добавка Е280 известна именно своими консервирующими свойствами, поэтому её применяют в промышленных целях для продления срока годности продуктов и угнетения роста и развития патогенных микроорганизмов.
Впервые вещество было получено как продукт разложения сахара в 1844 году. В то время никто не удосужился заняться его изучением и разработками, поэтому “явление” пропионовой кислоты мировому сообществу произошло спустя три года, в 1847 году. Французский химик Жан-Батист Дюма синтезировал вещество, начал изучение его свойств и дал ему название.
В своём естественном виде вещество образуется в процессе жизнедеятельности бактерий Propionibacterium, которые встречаются в человеческом желудке и желудке травоядных жвачных животных. Эти бактерии принимают активное участие в пищеварительном процессе.
Также пропионовая кислота может синтезироваться в результате брожения углеводов и является одним из компонентов нефти.
В некоторых сортах сыров, например, в Эмментале, наличие метилуксусной кислоты объясняется процессом естественного брожения бактерий.
На сегодняшний день, в целях промышленного использования пищевая добавка Е280 производится посредством реакции карбонилирования этилена с участием воды и никелевых катализаторов. Полученный пропионовый альдегид подвергают окислению и получают пропионовую кислоту.
Существует ещё один способ выработки – в процессе синтезирования уксусной кислоты пропионовая кислота выделяется как побочный продукт. Однако этот метод получения не очень популярен в последнее время.
Особенности упаковки и хранения пропионовой кислоты
Одним из крупных производителей и поставщиков добавки является компания BASF, которая предлагает на мировом рынке продукт под названием “Лупрозил”. В нём содержится 99,5% метилуксусной кислоты. Выпускается вещество в канистрах объёмом 10 литров, бочках или контейнерах крупного объёма. Эти варианты тары являются самыми популярными в международном рыночном обороте пищевой добавки Е280.
Что касается вопроса хранения кислоты, так как она считается горючим веществом, главное требование – вещество не должно находиться рядом с открытыми источниками огня.
Пищевая и другие отрасли производства: как применяется добавка Е280
Основное направление производства, потребляющее значительное количество консерванта – производство хлеба, выпечки, теста, обработка зерна. В человеческой пище может применяться только в виде натриевых или кальциевых солей, в концентрации не более 0,3%. Впрочем, её выраженный кислый вкус всё равно не позволяет увеличить концентрацию кислоты без потери первоначального вкуса.
Пищевая добавка Е280 может входить в состав кормов для животных, сельскохозяйственных удобрений, растворителей, гербицидов и различных видов пластмасс, его применяют для обработки непросушенных сена и зерна.
В фармацевтической отрасли вещество используется как консервант для продления срока годности некоторых препаратов.
Как вещество с выраженными антибактериальными свойствами и фунгицидным действием, метилуксусная кислота может быть компонентом таких продуктов:
- хлебобулочных изделий и выпечки, куличей;
- сыров и их аналогов;
- молочной сыворотки.
Влияние на здоровье человека: вред или польза
Научно доказано, что в тех количествах, которые присутствуют в пищевых продуктах, пропионовая кислота не может значительно навредить человеку, если не кушать пищу с ней в составе постоянно. Вещество легко окисляется в организме и выводится из него, не накапливаясь в клетках и тканях.
Опасность кислоты заключается в том, что в больших дозах оно причиняет ожоги слизистой пищевода. При попадании на кожные покровы даже незначительного количества кислоты также возникает химический ожог.
В результате процесса изучения добавка Е280 не выявила мутагенных или токсических свойств, а также влияния на репродуктивную систему подопытных.
Существует информация об онкогенности вещества, поэтому людям с предрасположенностью к раковым заболеваниям или с уже установленным диагнозом следует исключить из своего рациона пищу с этим консервантом в составе. Никаких полезных свойств для человека добавка не имеет.
Несмотря на то, что метилуксусная кислота в международных классификациях помечается как вещество с очень низким уровнем опасности для здоровья человека, некоторые страны, например, Украина, запретили её применение в процессах изготовления пищевых продуктов. В Канаде, США, странах Европейского союза такой запрет отсутствует, поэтому на территории этих государств можно приобрести хлебобулочную продукцию или сыры, в составе которых будет присутствовать код Е280.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Источник
Пропионовая кислота является отдной из трех важнейших
короткоцепочечных жирных кислот, наряду с масляной и уксусной. Пропионовая
кислота транспортируется в печень и включается в процесс гликонеогенеза, а
уксусная поступает в ткани в качестве энергетического субстрата
| Клетчатка и пропионовая кислота в вашем кишечнике. |
Уксусная кислота образуется в процессе брожения
непереваренных углеводов в толстой кишке и быстро всасывается в кровь. От 50 до
70% абсорбированной уксусной кислоты поглощается печенью — остаток поступает в
периферическую циркуляцию и, в конечном счете, метаболизируется периферическими
тканями, особенно мышцами, как источник энергии. Уксусная кислота является
первичным субстратом для синтеза холестерина, столь необходимого для
нейронального и гормонального анаболизма.
Пропионовая кислота, подобно уксусной, также преимущественно
поглощается печенью. Однако она играет при этом совершенно иную метаболическую
роль.
А именно:
– снижает синтез холестерина, но при этом снижает и его метаболизм так, что
количество холестерина в крови возрастает, растут и триглицериды
– снижает содержание жирных кислот в печени и плазме крови
– повышает чувствительность к инсулину
– снижает аппетит
– используется для глюконеогенеза
– является иммунодепрессантом (что может быть как хорошо, так и плохо)
– оказывает положительное влияние на воспалительные процессы, повышая порог
воспаления в целом.
– вызывает чувство сытости. На основе пропионовой кислоты
создан препарат. В основе препарата – пропионовая кислота, которая вызывает
чувство сытости и в обычных условиях выделяется при расщеплении клетчатки в
кишечнике. https://www.bbc.co.uk/russian/science/2014/12/141211_food_proprionate
Пропионовокислое брожение является продолжением
молочнокислого брожения, сбраживается молочная кислота, конечный продукт
становится слабокислым.
Пропионовокислые бактерии:
• подавляют активность гнилостных грибов и патогенных грибов,
• образуют витамины группы Вив большом количестве витамина В12,
• некоторые штаммы вызывают торможение роста раковых клеток,
• обеспечивают защиту от кишечной инфекции.
Кроме того, пропионовокислые бактерии не перевариваются в
желудочно-кишечном тракте людей, устойчивы к действию желчных кислот и
вьщерживают низкую (рН 2.0) кислотность желудка. Пропионовые бактерии
стимулируют рост фекальных бифидобактерий и помогают в лечении бактериальных
дисбактериозов. Главное место обитания классических пропионовокислых бактерий —
твердые сычужные сыры. Имеются также данные о выделении ряда видов из почвы и
бродящих олив. Эти бактерии часто встречаются в желудке жвачных животных, и,
отчасти, из-за их деятельности швейцарский сыр имеет свой аромат.
Сыроделие – наиболее древняя биотехнология, использующая
биохимическую активность пропионовых бактерий. Первые исследования
пропионовокислых бактерий были связаны с изучением их роли в созревании сыров.
Наиболее высокими органолептическими свойствами и длительными сроками хранения
обладают твердые сычужные сыры с высокой температурой второго нагревания, при
изготовлении которых принимают участие пропионовокислые бактерии.
Штаммы пропионовокислых бактерий вида Propionibacterium
freudenreichii широко применяют в пищевой промышленности для
ферментации молочных продуктов. Сыр Эмменталь и другие сорта швейцарских сыров
ферментируются из молока в две стадии: на первой — лактоза и другие
углеводы молока сбраживаются с помощью молочнокислых бактерий в молочную
кислоту, на второй — молочнокислая кислота с помощью пропионовокислых бактерий
превращаются в пропионовую кислоту и углекислый газ (формирующий «дырки» в
швейцарском сыре).
Это «одомашненные» микроорганизмы, с давних пор используемые в сыроделии.
Пробиотические свойства пропионовокислых бактерий связаны с: образованием
полезных метаболитов и антимикробных компонентов; антимутагенными свойствами;
они служат источником (3-галактозидазы — фермента, расщепляющего лактозу;
способствуют росту бифидобактерий; образуют в значительных количествах
низкокалорийный сахар — трегалозу.
В их биомассе присутствуют микроэлементы в
количестве (мg/кг): Мп (267), Си (102), Fe (535), что превышает их содержание в
биомассе молочных и бифидобактерий. Доказано, что пропионовокислые бактерии
снижают активность ферментов р-глюкоронидазы, нитроредуктазы и азоредуктазы,
под действием которых фекальные проканцерогены превращаются в активные формы
канцерогенов. Они образуют и аккумулируют NO при восстановлении нитратов и
нитритов. Окись азота имеет значение для многих жизненных функций, таких как
невротрансмиссия, расширение сосудов, перистальтика кишечника, зашита
слизистой оболочки. Хронические кишечные нарушения могут быть связаны с
недостаточным образованием NO в организме.
Продемонстрирована антимутагенная активность пропионовокислых
бактерий против точечных мутаций. Учитывая тот факт, что многие продукты,
которые мы потребляем в пищу, содержат то или иное количество мутагенов
(особенно при поджаривании пищи, употреблении заплесневелых продуктов),
антимутагенные свойства пропионовокислых бактерий трудно переоценить.
Пропионовокислые бактерии образуют и выделяют бифидогенные метаболиты,
способствующие росту ряда штаммов бифидобактерий. Причем, это влияние взаимообразно.
При исследованиях не было обнаружено, что пропионовая
кислота токсична, мутагенна, канцерогенна и негативно влияет на репродуктивные
органы. В организме пропионовая кислота быстро окисляется, метаболизирует и
выводится из организма как углекислый газ в цикле Кребса, не накапливаясь в организме.
Особенно много пропионовых бактерий образуется в продуктах,
которые подверглись длительной ферментации в прохладных условиях. Например,
ферментация в погребе или холодильнике. При коротких сроках ферментации, в
продуктах будет мало пропионовых бактерий.
Ряд видов Propionibacterium способны продуцировать витамин B12. Это качество пропионибактерий используются при производстве витаминов. Пропионовые бактерии могут синтезировать все аминокислоты за счет ассимиляции азота (NH4)2SO4. Биосинтез белков пропионовыми бактериями сопровождается созданием пула из 15 аминокислот: цистина, гистидина, аргинина, аспартата, глутаминовой кислоты, глицина, серина, треонина, β-аланина, тирозина, валина, метионина, пролина, фенилаланина и лейцина. Известно, что бактерии содержат пептидазы, при участии которых обеспечивают себя незаменимыми аминокислотами и осуществляют реакции трансаминирования, могут расти на любой из 20 аминокислот, внесенной в среду в качестве единственного источника азота.
Как мы писали выше, для того, чтобы обеспечить кишечник пропионовой кислотой, нужно соблюдать лишь два простых правила:
1. Часто: употребляйте продукты, содержащие растворимую клетчатку и устойчивые крахмалы.
2. Иногда: ферментированные продукты, содержищие бактерии.
3. Не увлекайтесь “обогащенными лактобациллами” продуктами.
Какие же продукты содержат клетчатку?
Прежде всего, бобовые , овощи, фрукты, орехи, цельные зерна злаковых культур. Животная пища клетчатку практически не содержит. Отдавайте предпочтение растворимой клетчатке.
Продукты, содержащие растворимую клетчатку (на 100г):
- богаты пектином (1-1,1г)
яблоки, черная смородина, свекла - умеренное содержание
пектиновых веществ (0,9-0,7г) обнаруживается в сливах, персиках,
абрикосах, клюкве, клубнике, крыжовнике; - небольшое количество
пектина (0,6-0,5г) содержится в белокочанной капусте, моркови, картофеле,
грушах, апельсинах, малине, винограде, лимонах, арбузах; - малое количество пектина
(0,4-0,3г) – в баклажанах, репчатом луке, огурцах, помидорах, тыкве, дыне,
мандаринах, вишне, черешне.
Следуйте простым правилам:
- продукты, богатые
клетчаткой – это нерафинированные, неочищенные продукты, долю которых
необходимо повышать в ежедневном меню; - чем дольше температурная
обработка, тем меньше волокон и устойчивых крахмалов. - отдавайте предпочтение цельным
продуктам - обратите внимание на
бобовые, правильно их готовьте. - не очищайте фрукты
от кожуры, именно в ней содержится много клетчатки; - старайтесь есть больше
свежих овощей и фруктов, не подвергающихся тепловой обработке - иногда охлажденный
продукт полезнее горячего, из-за большего содержания резистентных
крахмалов
Источник