Оценка способности аутохтонной микрофлоры продуцировать аминокислоты в бутилированных питьевых водах

Оценка способности аутохтонной микрофлоры продуцировать аминокислоты в бутилированных питьевых водах

Пятов Евгений Александрович, Амантаева Аида Ажибековна Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова, Камзе Анар Рашидовна АО «Кокшетауские минеральные воды» (Кокшетау, Казахстан)

Актуальность. Исследованиями установлено, что в подземных водах присутствует аутохтонная микрофлора различных эколого-трофических групп, которая способна влиять на бальнеологические и физиологические свойства воды [1]. Физиологические группы аутохтонной микрофлоры в процессе своей жизнедеятельности продуцируют сахара, аминосахара, аминокислоты, белки, углеводы., витамины. Аутохтонная микрофлора определяет бактерицидное действие воды, установлена способность природной воды вызывать гибель кишечной палочки. Заслуживают внимания сведения о том, что природные бактерии, присутствующие в разлитой и не разлитой в тару воде, лишены патогенных свойств, так как не вырабатывают токсичных метаболитов, и не способны ухудшать органолептические показатели воды.

Отсюда следует, что важно сохранять в бутилированных природных питьевых водах аутохтонную микрофлору для улучшения физиологических свойств воды. Директива 2009/54/ЕС запрещает проводить обработку подземной воды способами, ведущими к гибели аутохтонной микрофлоры в бутилированной природной минеральной воде [2].

В источниках подземных вод Северного Казахстана, используемых для производства бутилированных питьевых вод, обнаружены физиологические группы аутохтонной микрофлоры [3]. Доказано, что озонирование воды или насыщение ее диоксидом углерода не приводит к гибели аутохтонной микрофлоры [4]. Сохранившаяся в бутилированной воде микрофлора способна обогащать воду органическими веществами, в том числе аминокислотами, участвующими в синтезе белков.

Методики микробиологических исследований, разработанные Украинским НИИ медицинской реабилитации и курортологии (г. Одесса) [5], позволяют изучать наличие аминокислот в подземных и в бутилированных водах. Внедрение методик в производство бутилированных вод является актуальным на данный момент времени. Это расширяет спектр показателей физиологической полноценности питьевых вод наряду с показателями по макро- и микроэлементному составу.

Цель исследования: внедрить в производство бутилированных природных питьевых вод методы оценки способности аутохтонной микрофлоры продуцировать аминокислоты в бутилированных водах.

Задачи исследования: провести микробиологические анализы подземных вод и бутилированных вод из различных источников.

Практическая значимость: применение методик оценки способности аутохтонной микрофлоры продуцировать аминокислоты дает возможность подтверждать природное происхождение бутилированных вод.

Объектом исследования являются образцы воды из различных источников подземных вод и бутилированных вод различных торговых марок. Перечень образцов воды приведен в таблице 1.

Предметом исследования являлись аминокислоты, содержащиеся в образцах воды.

Методика исследований заключается в проведении глубинного бактериального посева проб воды в чашке Петри с последующим культивированием на агаризированной питательной среде Вербиной. Способность выращенных колоний бактерий продуцировать аминокислоты регистрируется при помощи диска хроматографической бумаги, обработанной 0,5%-ым раствором нингидрина в ацетоне [5]. Реакция с нингидрином является универсальной химической реакцией на аминокислоты – конечным продуктом реакции аминокислот с нингидрином является образование аммонийной соли, окрашенной в сине-фиолетовый цвет.

Питательная среда Вербиной готовилась в день проведения исследований. Для приготовления питательной среды использовались калий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 2493-75, магний сернокислый по ГОСТ 4523-77, натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, кальций хлористый по ГОСТ 4161-77, мочевина по ГОСТ 6691-77, глюкоза по ГОСТ 6038-79, ГРМ- агар по ТУ 9398-020-78095326-2006 «Питательный агар для культивирования микроорганизмов сухой», вода по ГОСТ 2874-82. Вода с растворенными в ней реактивами в определенных пропорциях кипятилась 2-3 минуты, разливалась во флаконы и автоклавировалась при температуре +112 °С и давлении пара 0,5 атм. в течение 30 минут. Полученная питательная среда охлаждалась до +45 °С.

 

Таблица 1 – Образцы воды на определение аминокислот (дата проведения анализа: 11.03.2020 г.).

Номер образца

Наименование образца, место отбора

Дата отбора образца, производства воды

Срок хранения образца воды, сут.

1

Кенетколь, скважина 1943,

5.02.2020 г.

35

2

Продукция «TURAN», 5 л.

5.02.2020 г.

35

3

Букпа, скважина No2-Б

5.02.2020 г.

35

4

Букпа, скважина No5-Б

5.02.2020 г.

35

5

Букпа, продукция, газиров., 0,5 л.

28.01.2020 г.

43

6

Букпа, продукция, негазир., 0,5 л.

28.01.2020 г.

43

7

Букпа, продукция, негазир., 0,5 л.

30.07.2019 г.

225

8

Букпа, продукция, негазир., 0,5 л.

12.11.2019 г.

120

9

Кулагер, скважина 5492-Э

5.02.2020 г.

35

10

Кулагер, продукция, газир., 0,5 л.

27.09.2019 г.

166

11

Тассай, продукция, газир., 0,5 л.

16.10.2019 г.

147

12

Тассай, продукция, негазир., 0,5 л.

04.12.2019 г.

88

13

Сарыагаш, продукция, газир., 0,5 л.

19.12.2019 г.

83

14

Боржоми, продукция, газир., 0,5 л.

5.07.2019 г.

 

250

 

15

Ессентуки, продукция, газир., 0,5 л.

14.07.2019 г.

241

16

Дистиллированная вода, нестерилизованная

25.02.2020 г.

15

17

Вода из водопровода г. Кокшетау

11.03.2020 г.

 

0

 

Воду из образца в количестве 1 мл вносили в слегка открытую стерильную чашку Петри, равномерно распределяя каплями по внутренней поверхности дна. Затем посевной материал заливали 15 мл агаризированной питательной среды Вербиной, охлажденной до +45 °С. Содержимое чашки перемешивали путем 5-6 оборотов ее на горизонтальной поверхности.

Культивирование посевов проводили при комнатной температуре в течение 5 суток для получения максимального образования аминокислот. На шестой день на поверхность питательной среды с выращенными колониями стерильным пинцетом накладывали диски хроматографической бумаги размером с чашку и прижимали шпателем. Через 2 часа диски снимали пинцетом и сушили в сушильном шкафу ТС-80М-2 при температуре +3010 °С до момента высыхания хроматографической бумаги.

Высохшие диски обрабатывали 0,5%-ым раствором нингидрина в ацетоне и оставляли на одни сутки в темноте. По окончании суток на хроматографической бумаге проявлялись нингидринположительные сине- фиолетовые пятна, свидетельствующие о способности аутохтонной микрофлоры продуцировать аминокислоты и наличии в образцах воды аминокислот.

Микробиологические исследования проводились в аккредитованной бактериологической лаборатории РГУ «Департамент контроля качества и безопасности товаров и услуг Акмолинской области» Комитета контроля качества и безопасности товаров и услуг Министерства здравоохранения Республики Казахстан.

Результаты. Анализируя интенсивность и площадь окрашивания сине- фиолетовым цветом хроматографической бумаги можно сделать вывод, что исходная пресная вода из месторождения «Букпа» дает более яркое и контрастное окрашивание, чем пресная вода месторождения «Кенетколь», и более слабое окрашивание проявилось у образца солоноватой воды из месторождения «Кулагер».

В готовой продукции негазированная вода с месторождения «Кенетколь», прошедшая озонирование, дает интенсивность и площадь окраски на 50 % меньше, чем в исходной воде.

В готовой продукции из воды с месторождения «Букпа» газированная вода характеризуется более ярким, контрастным окрашиванием относительно исходной воды, негазированная вода, но обработанная озоном, с небольшим сроком хранения характеризуется окрашиванием, аналогичным с исходной водой, а негазированная вода со сроком хранения 120 суток характеризуется более слабым на 25 % окрашиванием относительно исходной воды, со сроком хранения 225 суток – более слабым окрашиванием на 50 % относительно исходной воды. Таким образом, сроки хранения влияют на способность макрофлоры продуцировать аминокислоты, тем не менее, выделенные аминокислоты свидетельствуют о наличии микрофлоры в продукции, хранившейся длительный срок.

В готовой продукции из воды с месторождения «Кулагер» газированная вода со сроком хранения 166 суток характеризовалась меньшей на 30 % площадью окрашивания относительно исходной воды.

Газированная вода «Тассай» во всех образцах дала яркое, интенсивное окрашивание, отличное от всех образцов других вод, с одиночными округлыми пятнами от темно-фиолетового до черного цвета.

Лечебно-столовые газированные воды «Сарыагаш», «Ессентуки», «Боржоми» с большими сроками хранения от 83 до 250 суток дали следующую картину. Характер и интенсивность окрашивания хроматографической бумаги в образцах воды «Сарыагаш» и «Ессентуки» близки к образцу газированной воды из месторождения «Букпа». Вода «Боржоми» (250 суток хранения продукции) дала едва заметное окрашивание бумаги.

На хроматографической бумаге с образцом водопроводной воды проявились пятна светло-розового цвета. Нестерилизованная дистиллированная вода дала на бумаге яркую фиолетовую окраску небольшой площади, что свидетельствует о попадании в воду микроорганизмов из окружающей среды.

Заключение. В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

  • в подземных водах испытанных образцов присутствует аутохтонная микрофлора, способная продуцировать аминокислоты;
  • в озонированной и газированной бутилированной воде сохраняется способность микрофлоры продуцировать аминокислоты;
  • способность природной микрофлоры, содержащейся в бутилированной воде, продуцировать аминокислоты сохраняется длительный срок, но со временем снижается;
  • данный эксперимент показывает, что в газированной воде процесс продуцирования аминокислот проявляется более интенсивно, чем в исходной негазированной воде или в воде после озонирования; данное явление требует проверки, так как оно может являться одним из факторов по отнесению углекислых газированных вод к лечебным;
  • в озонированной воде способность аутохтонной микрофлоры продуцировать аминокислоты снижается относительно исходной воды из подземного источника;
  • рекомендуется производителям бутилированных вод использовать данную методику для подтверждения сохранности природных свойств воды в готовой продукции.

Исследования выполнены в рамках дипломной работы в АО «Кокшетауские минеральные воды» на базе филиала кафедры химия и биотехнология КГУ им. Ш. Уалиханова.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. Минеральные лечебные воды курортов Крыма /Второе издание/ под ред. К.Д. Бабова, Е.М. Никипеловой. – Одесса; 2012. – 220 с.
  2. Directive 2009/54/EC of the European parliament and of the council of 18 June 2009 on the exploitation and marketing of natural mineral waters.
  3. Пятов Е.А., Бабов К.Д., Никипелова Е.М., Николенко С.И. Автохтонная микрофлора в подземных водах Северного Казахстана и ее значение для здоровья человека // Научно-практический журнал «Валеология». - Медицинский университет Астана. – Астана. - 2010. - No.1 – С. 39-43.
  4. Пятов Е.А., Алпысова А.Р., Сергазина С.М., Калипенова М.Е. Водоподготовка и сохранение природной микрофлоры в производстве бутилированных питьевых вод на примере маслянокислых бактерий // Водные ресурсы и водопользование. – Астана. – 9 (164) 2017. – С. 24-27.
  5. Нiколенко С.I., Глуховська С.М., Хмєлєвска О.М., Петровська В.Б. Посiбник з методiв контролю природних мiнеральных вод, штучно-мiнералiзованих вод, напоїв на їх основi та преформированих засобiв. – Ч.2. Мiкробiологiчнi дослiдження. – Київ. – Видавництво «КIМ» - 2011. – 52 с.

Выиграй квартиру в столице и крутые гаджеты

Крышка от бутылки Turan Water

код
под крышкой

Участвовать в акции