Food Biotechnology 4 Т. №1 2022 issn 2686-7982

For citation: Yulia V. Zakharova, Tatyana V. Kotova, Olga M. Soboleva, Andrey S. Sukhikh, Violeta M. Le. Bifidogenic Properties of Barley 
Seedling Extracts. Индустрия питания|Food Industry. 2022. Vol. 7, No. 1. Pp. 54–62. DOI: 10.29141/2500-1922-2022-7-1-7
Paper submitted: January 13, 2022
sugar; 
growth kinetics 
Введение
В последнее время и в нашей стране, и в мире 
все больше внимания уделяется функциональ-
ному питанию (термин предложен японскими 
учеными в 1989 г.). Функциональное питание 
предусматривает систематическое употребле-
ние продуктов естественного происхождения, 
оказывающих регулирующее воздействие на 
организм человека, способствующих улучшению 
состояния здоровья и снижению риска возник-
новения различных заболеваний [1]. 
Среди продуктов функционального питания 
особое место занимают компоненты, воздей-
ствующие на микробиом человека. Это обуслов-
лено тем, что микробиота играет основную роль 
в поддержании метаболического, иммуноло-
гического благополучия человека, определяет 
качество и продолжительность жизни инди-
видуума [2; 3; 4]. Очень много продуктов функ-
ционального питания содержат компоненты, 
стимулирующие рост и развитие бифидобакте- 
рий – доминантных микросимбионтов кишеч-
ного микробиома, которые обладают мощ-
ным регулирующим потенциалом в отношении 
остальных представителей кишечного микроб-
ного сообщества. В качестве так называемых 
пребиотических бифидогенных факторов ис-
пользуют углеводы, спирты, пептиды, амино- и 
органические кислоты [5; 6; 7]. Широкий набор 
ферментов и разнообразие путей метаболизма
у представителей рода Bifidobacterium позволяет 
использовать эти компоненты пищи в качестве 
источников питания и энергии [8].
Традиционно основными источниками углево-
дов, используемых для получения пребиотиче-
ских компонентов, являются растения или водо-
росли; иногда сахара синтезируют искусственно. 
При этом поиск новых источников пребиотиче-
ских компонентов, экономически и технически 
выгодных, является актуальной задачей. 
В последнее время в свой рацион многие 
люди активно включают проростки злаков, в 
том числе ячменя, как компонента пищи с высо-
кой питательной ценностью. В биохимический 
состав проростков злаков, выращиваемых до 
1–2-недельного возраста, называемых микро-
зеленью (microgreen), входят аминокислоты, 
клетчатка, микроэлементы, витамины, флаво-
ноиды, фенольные вещества и сахара [9; 10; 11]. 
Прорастание семени и формирование пророст-
ка усиливают активность различных эндоген-
ных ферментов, что приводит к распаду макро-
молекул, включая крахмал, липиды и белки, и 
облегчает их переваривание и усвоение орга-
низмом человека. Кроме того, как показывает 
практика, воздействие на семена абиогенными 
факторами, приводящими к стрессу, обуслов-
ливает повышение биологической ценности 
проростков злаков [12]. Микрозелень стала 
атрибутом здорового питания. Однако остается 
открытым вопрос о характере воздействия экс-
трактов микрозелени на кишечную микробио-
ту человека. 
В связи с вышеизложенным поставлена 
цель – 
изучение характера влияния экстрактов микро-
representatives of the genus Bifidobacterium in vitro. There were two strains used: Bi-
fidobacterium bifidum 791 and Bifidobacterium bifidum 20. Dry seeds were exposed to 
microwave radiation with a power of 0.42 kW and 0.70 kW before sowing, the magnetron 
frequency was 2.45 GHz, the exposure was 11 sec. Then a man sprouted the grains for 
seven days. The researchers determined the sugar composition in the extracts by the Shi-
madzu LC-20 Prominence chromatograph. monitored the bacterial growth kinetics by the 
spectrophotometer SF-2000 (Experimental Design Bureau “Spectrum”, Russia), recording 
the optical density of the cuvette contents hourly for 20 hours. There was the repro-
duction stimulation of B. bifidum 791 and B. bifidum 20 in the exponential phase with an 
extract from barley seedlings treated with 0.42 kW microwave beams. Moreover, there 
were stable optical density indicators of B. bifidum 791 in the stationary phase, mainly 
when adding barley extract with maximum processing power. According to the chroma-
tography data, the trietol content, a powerful antioxidant; and galactose, a bifidogenic 
prebiotic, increases in seed extracts with such preparation options. A man can use the 
barley extracts treated with microwave rays in biotechnological processes to reduce the 
adaptation time of bifidobacteria in periodic culture and to form a high population densi-
ty in the stationary growth phase.

---

Пищевая биотехнология
Food Biotechnology
56
Т. 
7 № 1 2022
ISSN 2686-7982 (Online) ISSN 2500-1922 (Print) 
нентных микробных сообществах, в частности 
в кишечном микробиоме человека и некоторых 
животных. 
В ходе эксперимента были использованы два 
штамма:
• Bifidobacterium bifidum 791 (Государствен-
ная коллекция нормальной микрофлоры ФБУН 
МНИИЭМ им. Г. Н. Габричевского Роспотребнад-
зора);
• Bifidobacterium bifidum 20 (музейный штамм 
коллекции нормобиоты кафедры микробио-
логии, иммунологии и вирусологии ФГБОУ ВО 
КемГМУ Минздрава России). 
Выбор культур для эксперимента обусловлен 
необходимостью оценки влияния экстрактов 
ячменя на микроорганизмы разного происхож-
дения, что будет определять возможность их 
использования или только как пребиотических 
(стимулирующих индигенную бифидобиоту), или 
как симбиотических компонентов (стимулирую-
щих индигенные и экзогенные бифидобактерии) 
функционального питания. Сахаролитические 
ферменты бифидобактерий исследовали с по-
мощью коммерческих тест-систем ANAERO-Test 
23 (Lachema, Чехия). 
Подготовку культур для эксперимента осущест-
вляли путем высева чистых бульонных культур 
на агаризированную бифидум-среду (ФБУН ГНЦ 
ПМБ, г. Оболенск) методом Голда для получения 
изолированных колоний. Посевы культивирова-
ли в анаэробных условиях на протяжении 48 ч в 
GasPak (BBL, США) при температуре 37 
о
С. 
Далее в кварцевые кюветы, деконтаминиро-
ванные химическим способом, размером 1×1 по-
мещали: 
• кювета 1 – контроль: жидкая бифидум-среда 
(1 см
3
) плюс 0,9 % раствор натрия хлорида (1 см
3
);
• кювета 2 – контроль 2: жидкая бифидум-сре-
да (2 см
3
) плюс одна колония B. bifidum 791;
• кювета 3 – контроль 3: жидкая бифидум-сре-
да (2 см
3
) плюс одна колония B. bifidum 20;
• кювета 4 – опытная 4-я: жидкая бифидум-сре-
да (1 см
3
) плюс экстракт проростков ячменя, не 
обработанного СВЧ-излучением плюс одна коло-
ния B. bifidum 791;
• кювета 5 – опытная 5-я: жидкая бифидум-сре-
да (1 см
3
) плюс экстракт проростков ячменя, 
обработанного СВЧ-излучением мощностью 
0,42 кВт, частота магнетрона – 2,45 ГГц, экспози-
ция – 11 с плюс одна колония B. bifidum 791;
• кювета 6 – опытная 6-я: жидкая бифидум-сре-
да (1 см
3
) «плюс» экстракт проростков ячменя, 
обработанного СВЧ-излучением мощностью 
0,70 кВт, частота магнетрона – 2,45 ГГц, экспози-
ция – 11 с плюс одна колония B. bifidum 791;
• кювета 7 – опытная 7-я: жидкая бифидум-сре-
да (1 см
3
) плюс экстракт проростков ячменя, не 
зелени проростков ячменя с разными варианта-
ми их подготовки к посевам на представителей 
рода Bifidobacterium in vitro.
Материалы и методы исследования
В ходе эксперимента использованы семена 
первой репродукции ячменя сорта «Никита», 
произведенные в 2020 г. Кемеровским НИИ сель-
ского хозяйства – филиалом ФГБУ науки Сибир-
ского федерального научного центра агробио-
технологий РАН. 
Схема эксперимента включала в себя обработ-
ку сухих семян при следующих режимах СВЧ-об-
работки: 
1) контроль, без обработки; 
2) мощность СВЧ – 0,42 кВт; частота магне- 
трона – 2,45 ГГц; экспозиция – 11 с;
3) мощность СВЧ – 0,70 кВт; частота магне- 
трона – 2,45 ГГц; экспозиция – 11 с.
После СВЧ-обработки семена замачивали для 
проращивания на увлажненной фильтроваль-
ной бумаге. Для экстракции сахаров брали ли-
стья семидневных растений. Листья нарезали на 
кусочки размером 1×1 см; формировали навеску 
массой 5 г. Сахара первично экстрагировались 
кипящей водой в объеме 50 см
3
, затем навески 
подверглись ультразвуковой дезинтеграции для 
полноты извлечения исследуемых веществ. По-
сле отстаивания в течение 10 мин жидкость де-
кантировали и использовали для определения 
искомых соединений.