საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტი
სერგი დურმიშიძის ბიოქიმიისა და ბიოტექნოლოგიის ინსტიტუტი
პროკარიოტებისა და საფუვრების ლაბორატორია

ამოცანა 8

პრობიოტიკულ წვენებში სხვადასხვა ქიმიური და ბიოქიმიური პარამეტრების განსაზღვრა ფერმენტაციამდე და ფერმენტაციის შემდეგ

 

ფერმენტირებული წვენების pH-ი და ტიტრული მჟავიანობა
შავქლიავას წვენში საწყისი pH-ი იყო 3.75±0.1, ორივე კონსორციუმით ფერმენტაციის პირობებში ეტაპობრივად დაიკლო და 3.43±0.23-ამდე და 3.35±0.14-ამდე, შესაბამისად. ტიტრული მჟავიანობა გაიზარდა 5.31±0.1 გ/ლ-იდან 5.77±0.23 გ/ლ-ამდე და 5.63±0.12 გ/ლ-ამდე (სურათი 1, ცხრილი 1). ატმის წვენებშიც, შავქლიავას წვენის ანალოგიურად, დაახლოებით მსგავსი სურათი იქნა მიღებული. ყველაზე დაბალი pH-ი ორივე კონსორციუმით დადუღებულ წვენში დაფიქსირდა 35-ე დღეს, 3.63±0.1-იდან  შემცირდა 3.28±0.31 და 3.21±0.2-ამდე კონსორციუმი I-ის და კონსორციუმი II-ის გავლენით.

სურ. 1. pH-ის ცვლილება ბაქტერიების კონსორციუმებით ფერმენტირებულ ხილის წვენებში

 

ცხრილი 1. ტიტრული მჟავიანობა რძემჟავა ბაქტერიების  შერჩეული  კონსორციუმებით: კონსორციუმი I-ით (Lactobacilus casei G91 + Lactobacillus plantarum G99) და კონსორციუმი II-ით (Lactobacillus casei  G51 + Lactobacillus plantarum  G101) ფერმენტირებულ ხილის წვენებში

შავქლიავას წვენი (კონტროლი) - 5.31±0.01	3 დღე (ფერმენტაცია 37 °C)	4 დღე (შენახვა 4 °C)	7 დღე (შენახვა 4 °C)	14 დღე (შენახვა 4 °C)	21 დღე (შენახვა 4 °C)	28 დღე (შენახვა 4 °C)	35 დღე (შენახვა 4 °C)
ფერმენტაცია კონსორციუმით I	5.35±0.02	5.34±0.01	5.41±0.02	5.45±0.015	5.63±0.016	5.71±0.022	5.77±0.023
ფერმენტაცია კონსორციუმით II	5.36±0.01	5.36±0.013	5.41±0.023	5.44±0.017	5.58±0.022	5.60±0.28	5.63±0.12

ატმის წვენი (კონტროლი) - 6.25±0.15	3 დღე (ფერმენტაცია 37 °C)	4 დღე (შენახვა 4 °C)	7 დღე (შენახვა 4 °C)	14 დღე (შენახვა 4 °C)	21 დღე (შენახვა 4 °C)	28 დღე (შენახვა 4 °C)	35 დღე (შენახვა 4 °C)
ფერმენტაცია კონსორციუმით I	6.32±0.2	6.40±0.2	6.43±0.18	6.54±0.25	6.60±0.25	6.62±0.2	6.70±0.34
ფერმენტაცია კონსორციუმით II	6.29±0.22	6.36±0.18	6.51±0.22	6.57±0.21	6.62±0.25	6.69±0.17	6.72±0.23

ორგანული მჟავების ცვლილება ფერმენტირებულ წვენებში
შავქლიავასა და ატმის წვენების ფერმენტაციის დროს დინამიკაში შესწავლილი იქნა შემდეგი ორგანული მჟავების შემცველობა: რძემჟავა, ვაშლმჟავა, ქარვამჟავა და ლიმონმჟავა. რძემჟავას შემცველობა შავქლიავას არაფერმენტირებულ წვენში (K) შეადგენდა 0.23±0.04 გ/ლ-ს, 37 °C-ზე კონსორციუმი I-ით შავქლიავა წვენის  3-დღიანი ფერმენტაციის შემდეგ მისი რაოდენობა გაიზარდა 12.8±0.01 გ/ლ-ამდე და სამაცივრე პირობებში 35 დღის განმავლობაში მატება აღარ მოხდა. კონსორციუმი II-ით დუღილის შემთხვევაში, რძემჟავას შემცველობა 0.23±0.04 გ/ლ-იდან გაიზარდა 9.6±0.05 გ/ლ-ამდე და მაცივარში შენახვის დროს შეადგენდა 8.2±0.02 გ/ლ-ს. ლიმონმჟავას, ქარვამჟავას და ვაშლმჟავას ცვლილებები ორივე კონსორციუმით ფერმენტაციის პერიოდში უმნიშვნელო იყო (ცხრილი 2).

ცხრილი 2. ორგანული მჟავების შემცველობა რძემჟავა ბაქტერიების შერჩეული კონსორციუმებით: კონსორციუმი I-ით (Lactobacillus casei G91 + Lactobacillus plantarum  G99) და კონსორციუმი II-ით (Lactobacillus casei  G51 + Lactobacillus plantarum  G101) ფერმენტირებულ შავქლიავას წვენში

ორგანული მჟავები, გ/ლ	შავქლიავას წვენი კონტროლი	შავქლიავას წვენი რძემჟავა ბაქტერიების კონსორციუმი I-ით ფერმენტირებულ წვენში			შავქლიავას წვენი რძემჟავა ბაქტერიების კონსორციუმი II-ით ფერმენტირებულ წვენში
		3 დღე	14 დღე	35 დღე	3 დღე	14 დღე	35 დღე
რძემჟავა	0.23±0.04	12.8±0.01	12.5±0.12	12.5±0.09	9.6±0.05	8.2±0.02	8.2±0.14
ვაშლმჟავა	5.0±0.03	5.1±0.01	5.1±0.21	5.3±0.14	5.9±0.02	6.0±0.15	6.1±0.21
ლიმონმჟავა	0.15±0.01	0.4±0.03	0.2±0.00	0.4±0.01	0.7±0.12	0.2±0.10	0.3±0.01
ქარვამჟავა	0.35±0.02	0.1±0.00	0.3±0.05	0.3±0.02	0.17±0.04	0.21±0.00	0.3±0.02

რძემჟავას შემცველობა ატმის არაფერმენტირებულ წვენში (K) შეადგენდა 0.16±0.04  გ/ლ-ს, 37 °C-ზე კონსორციუმი I-ით ატმის წვენის ნიმუშის 3-დღიანი ფერმენტაციის შემდეგ მისი რაოდენობა გაიზარდა 9.6±0.09 გ/ლ-ამდე და სამაცივრე პირობებში 35 დღის განმავლობაში მატება აღარ მოხდა. კონსორციუმი II-ით ფერმენტირებულ ატმის წვენში რძემჟავას რაოდენობა 0.16±0.04 გ/ლ-იდან გაიზარდა 8.4±0.12 გ/ლ-ამდე და ცივი ფერმენტაციის დროს შეადგენდა 8.2±0.09 გ/ლ-ს. ლიმონმჟავას შემთხვევაში ატმის წვენის ორივე ნიმუშში დაფიქსირდა კლება, 5.2±0.09 გ/ლ-იდან 0.7±0.03 გ/ლ-ამდე და 1.1±0.05 გ/ლ-ამდე. ქარვამჟავას ცვლილებები ორივე ნიმუშის ფერმენტაციის პერიოდში თითქმის უმნიშვნელოა, ხოლო ვაშლმჟავას შემთხვევაში კონსორციუმი II-ით ფერმენტირებულ წვენში, მისი რაოდენობა 3-ჯერ შემცირდა (ცხრილი 3).

ცხრილი 3. ორგანული მჟავების შემცველობა რძემჟავა ბაქტერიების შერჩეული კონსორციუმებით: კონსორციუმი I-ით (Lactobacillus casei G91 + Lactobacillus plantarum  G99) და კონსორციუმი II-ით (Lactobacillus casei  G51 + Lactobacillus plantarum  G101) ფერმენტირებულ ატმის წვენში

პარამეტრები გ/ლ	ატმის წვენი კონტროლი	ატმის წვენი რძემჟავა ბაქტერიების კონსორციუმი I-ით ფერმენტირებულ წვენში			ატმის წვენი რძემჟავა ბაქტერიების კონსორციუმი II-ით ფერმენტირებულ წვენში
		3 დღე	14 დღე	35 დღე	3 დღე	14 დღე	35 დღე
რძემჟავა	0.16±0.04	9.6±0.09	10.1±0.2	8.9±0.11	8.4±0.12	8.8±0.13	8.2±0.09
ვაშლმჟავა	3.6±0.12	3.2±0.08	3.1±0.08	2.6±0.05	1.3±0.09	1.1±0.03	1.1±0.07
ლიმონმჟავა	5.2±0.09	1.0±0.07	0.6±0.08	0.7±0.03	1.9±0.07	1.0±0.02	1.1±0.05
ქარვამჟავა	0.5±0.02	0.89±0.03	0.7±0.07	0.5±0.09	0.77±0.12	0.6±0.14	0.5±0.07

საერთო და ცალკეული შაქრების რაოდენობის განსაზღვრა ფერმენტირებულ წვენებში
შავქლიავას წვენში საკონტროლო ვარიანტში (არაფერმენტირებული) საერთო შაქრების შემცველობა შეადგენდა 132±3.05 გ/ლ-ს. კონსორციუმი I-ით 3-დღიანი ფერმენტაციის შემდეგ, წვენის ნიმუშებში ეს მაჩვენებელი შემცირდა 114±2.04 გ/ლ-ამდე, ხოლო სამაცივრე პირობებში შენახვიდან 35-ე დღეს 110±2.12 გ/ლ-ს შეადგენდა. რაც შეეხება ცალკეულ შაქრების შემადგენლობას, გლუკოზას რაოდენობა 87.8±2.45 გ/ლ-იდან 49.1±1.02 გ/ლ-ამდე დაეცა, ფრუქტოზა კი - 40.3±1.87 გ/ლ-იდან 15.6±0.89 გ/ლ-ამდე სამაცივრე პირობებში მოთავსებიდან 35-ე დღეს. რაც შეეხება კონსორციუმი II-ით ფერმენტირებულს შავქლიავას წვენს, საერთო შაქრების რაოდენობა 132±3.05 გ/ლ-იდან 116.2±2.48 გ/ლ-ამდე შემცირდა, სამაცივრე პირობებში მოთავსებიდან 35-ე დღეს, გლუკოზას რაოდენობამ 87.8±2.45 გ/ლ-იდან 49.8±1.17 გ/ლ-ამდე დაიკლო, ფრუქტოზა კი  40.3±1.87 გ/ლ-იდან შემცირდა 10.5±0.68 გ/ლ-ამდე (სურათი 2).

სურ. 2. შაქრების შემცველობა რძემჟავა ბაქტერიების  შერჩეული  კონსორციუმებით: კონსორციუმი I (Lactobacillus casei  G91 + Lactobacillus plantarum  G99) (მარცხნივ); კონსორციუმი II (Lactobacillus casei  G51 + Lactobacillus plantarum  G101) (მარჯვნივ) ფერმენტირებულ შავქლიავას წვენებში

ატმის წვენის საწყისი შაქრიანობა იყო 116±2.02 გ/ლ, რომელიც კონსორციუმი I-ით ფერმენტაციის შედეგად შემცირდა 88.5±1.78 გ/ლ-ამდე. გლუკოზა შემცველობა საკონტროლო წვენში თითქმის 2-ჯერ ნაკლებია, 46.2±1.25 გ/ლ-ს შეადგენს, შავქლიავას წვენთან შედარებით. მისი რაოდენობა 37 დღის შემდეგ შემცირდა 32.2±0.92 გ/ლ-ამდე, ფრუქტოზასი (56.5±1.87 გ/ლ) კი 44.0±1.24 გ/ლ-ამდე დაკლება მოხდა. კონსორციუმი II-ის შემთხვევაში 84±1.18 გ/ლ-ამდე შემცირდა საერთო შაქრების რაოდენობა, გლუკოზასი - 33.1±1.48 გ/ლ-ამდე, ფრუქტოზასი კი - 42.3±1.25 გ/ლ-ამდე (35 დღის შემდეგ).  ეს შედეგი მიუთითებს, რომ გლუკოზა იყო უპირატესი ნახშირბადის წყარო, რომელიც გამოიყენებოდა ამ  LAB შტამების ზრდის დროს (სურათი 3).

სურ. 3. შაქრების შემცველობა რძემჟავა ბაქტერიების  შერჩეული  კონსორციუმებით: კონსორციუმი I (Lactobacillus casei  G91 + Lactobacillus plantarum  G99) (მარცხნივ) და კონსორციუმი II (Lactobacillus casei  G51 + Lactobacillus plantarum  G101) (მარჯვნივ) ფერმენტირებულ ატმის წვენებში

ჯამური ფენოლების შემცველობა ფერმენტირებულ წვენებში
შავქლიავას წვენში ჯამური ფენოლის შემცველობა ფერმენტაციამდე იყო 213.21±25.12 მგ/ლ, ხოლო ატმის წვენში 205.92±22.08 მგ/ლ, ხოლო საბოლოო ჯამში ფენოლის შემცველობა ორივე კონსორციუმით ფერმენტირებულ ნიმუშებში მნიშვნელოვნად გაიზარდა. კონსორციუმი I-ით ფერმენტირებულ შავქლიავას შემთხვევაში, 21 დღეში ფენოლის მატება იყო დაახლოებით 2.5-ჯერ, ხოლო 35 დღეში, საწყისთან შედარებით დაახლოებით 4.5-ჯერ. მსგავსი შედეგები მივიღეთ კონსორციუმი II-ით ფერმენტირებულ  შავქლიავას  წვენის შემთხვევაშიც. ატმის წვენის ორივე კონსორციუმით ფერმენტაციისას ფენოლების შემცველობა მცირედ იცვლებოდა და დაახლოებით 1.8-ჯერ აღემატებოდა საწყის მონაცემს (სურათი 4).

სურ. 4. ჯამური ფენოლების რაოდენობრივი ცვლილება რძემჟავა ბაქტერიების ორი კონსორციუმით ფერმენტირებულ  შავქლიავასა და ატმის წვენებში

ანტიოქსიდანტური აქტივობის ცვლილება ხილის წვენების ფერმენტაციის პროცესში
არაფერმენტირებულ შავქლიავას წვენში ანტიოქსიდანტური აქტივობა შეადგენდა 233.31±8.71 მგ AAE/ლ-ს, რომელიც ეტაპობრივად შემცირდა კონსორციუმებით მოქმედების შედეგად. ყველაზე მაღალი მაჩვენებელი დაფიქსირდა თერმოსტატში 3-დღიანი ფერმენტაციის შემდეგ. რაც შეეხება ატმის წვენს, კონსორციუმი I-ით  ფერმენტირებულ  ვარიანტში 131.23±9.50 მგ AAE/ლ-იდან გაიზარდა 262.47±12.87 მგ AAE /ლ-ამდე, სამაცივრე პირობებში კი - საგრძნობლად შემცირდა. მსგავსი სურათი იქნა მიღებული ჩვენ მიერ Lpb.  plantarum 52-ით ვაშლის წვენის 3-დღიანი ფერმენტაციის შემდეგ (სურათი 5).

სურ. 5. ანტიოქსიდანტების აქტივობის ცვლილება რძემჟავა ბაქტერიების შერჩეული კონსორციუმებით ფერმენტირებულ შავქლიავას და ატმის წვენებში

 

 

 

გვერდის დასაწყისი