Evaluation of biologically active compounds and microbiological activity of medical herbs drinks fermented with kombucha culture

Kombuča, tai saldžiarūgščio skonio, fermentuotas, tradiciškai Camellia sinensis L. juodosios arbatos gėrimas, kuriam unikalias savybes suteikia simbiotinė mielių ir bakterijų kultūra. Dėl savo unikalios ir nepastovios biocheminės ir mikrobiologinės sudėties, kombuča yra potencialus tyrimų objektas. Kombučos simbiotinė kultūra, gali būti naudojama fermentuoti ne tik Camellia sinensis L. arbatos gėrimą, bet ir kitų augalų arbatas ar vaisių sultis. Mūsų žiniomis, nėra pakankamai informacijos apie pasirinktų augalų kombučos gėrimų chemines ir mikrobiologines savybes. Buvo iškelta hipotezė, jog naudojama skirtinga augalinė žaliava kombučos fermentacijai ir fermentacijos trukmė, turi įtakos bioaktyvioms medžiagoms ir mikrobiologiniam aktyvumu. Šio darbo tikslas įvertinti kombučos kultūra fermentuotus erškėčių vaisių, vaistinės melisos, didžiosios dilgėlės, siauralapio gauromečio, juodosios Ceilono arbatos ir šių augalų mišinio gėrimų biologinį aktyvumą instrumentinės ir mikrobiologinės analizės metodais prieš fermentaciją ir po 7, 14 ir 21 fermentacijos paros. Spektrofotometriniais metodais nustatytas bendras fenolinių junginių, flavonoidų, taninų kiekis ir įvertintas DPPH radikalų surišimo aktyvumas, duomenys išreikšti mg/l rutino ekvivalentais (RE). Naudojant dujų chromatografiją su liepsnos jonizacijos detektoriumi nustatytas etanolio kiekio kitimas, įvertinti cukraus ir pH vertės kitimai, naudojant komercines Compact Dry terpes, nustatyti bakterijų ir mielių kiekio kitimai, difuzijos į agarą metodu įvertintas antibakterinis aktyvumas prieš Bacillus mojavensis, Bacillus megaterium, Azoto vinelandii. Didžiausias pH vertės ir cukraus kiekio kitimas nustatytas dilgėlių kombučoje, didžiausia etanolio koncentracija nustatyta po 21 fermentavimo paros taip pat dilgėlių kombučoje. Didžiausias bendras fenolinių junginių (629,8±10,7 mg/l (RE)), taninų (553,7±4,2 mg/l (RE)), flavonoidų kiekis (80,0±2,0 mg/l (RE)) ir DPPH radikalų surišimo aktyvumas (1202,7±6,6 mg/l (RE)) nustatytas juodosios arbatos kombučoje po 7 fermentavimo parų. Didžiausias mielių ir bakterijų kiekis nustatytas 7 fermentavimo parą, atitinkamai dilgėlių (7,41±0,01 log10 KSV/ml) ir juodosios arbatos (7,05±0,02 log10 KSV/ml) kombučoje. Tyrimo metu nustatyta, jog tirtos kombučos pasižymėjo labai silpnu antibakteriniu aktyvumu prieš pasirinktus mikroorganizmus.Kombucha is a sweet and sour-tasting, fermented, traditionally Camellia sinensis L. black tea drink, to which yeast and bacteria as a symbiotic culture gives unique properties. Due to its unique biochemical and microbiological composition, kombucha is a potential object of research. The symbiotic culture of kombucha may be used to ferment not only Camellia sinensis L. tea, but also herbal tea or fruit juice. As we know, there is not enough information on the bioactive compounds and microbiological properties of selected plants kombucha drinks. Based on the literature, it has been hypothesized that the use of a different plant raw material for the fermentation of kombucha and fermentation time, affects the bioactive compounds quantity and microbiological activity of kombucha. The aim of this study was to evaluate the amount of biologically active compounds and microbiological activity of kombucha prepared using rose hips fruits, lemon balm, nettle, fireweed, Ceylon black tea and mixture of these plants before fermentation and after 7, 14 and 21 days of fermentation. Spectrophotometric methods were used for total quantity of phenolic compounds, flavonoids, tannins and evaluation of DPPH radical scavenging activities, results expressed as rutin equivalents (mg/l (RE)). Gas chromatography with flame ionization detector was used to detect ethanol, variation in pH and sugar was determined, the overall change in bacteria and yeast was determined using ready for use commercial Compact Dry medium, antibacterial activity against Bacillus mojavensis, Bacillus megaterium and Azotobacter vinelandii was evaluated by the agar well diffusion method. The highest change in pH and sugar content was found in the nettle kombucha, the highest ethanol concentration was found after 21 days of fermentation also in the nettle kombucha. The highest total content of phenolic compounds (629.8±10.7 mg/l (RE)), tannins (553.7±4.2 mg/l (RE)), flavonoids (80.0±2.0 mg/l (RE)) and DPPH radical scavenging activity (1202.7±6.6 mg/l (RE)) were in the black tea kombucha after 7 days of fermentation. The highest counts of yeast and bacteria were during 7 days fermentation of nettle (7.41±0.01 log10 CFU/ml) and black tea (7.05±0.02 log10 CFU/ml) kombucha, respectively. The study found that the tested kombucha samples had very weak antibacterial activity against the selected microorganism.Gamtos mokslų fakultetasBiologijos katedr