Культура чайного гриба (ЧГ) интересна не только с точки зрения истории, но и сточки зрения науки, а также социально-экономических позиций. Он имеет много названий: комбуча, индийский ЧГ, медузомицет, небесный чай, чайный квас, «Hongo», фанго, японская губка (всего более 80 синонимов названия ЧГ). Общеизвестно потребление настоя ЧГ при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистых заболеваниях и т. д. Разные настои ЧГ имеют определенную специфику и оказывают различное влияние на организм [7].

В ходе работы выдвинута следующая гипотеза: активный рост ЧГ может быть обеспечен, если экспериментальным путем определить наиболее подходящие для этого условия — вид травяного отвара или сорт чая, наличие сахара или захарозаменителя.

Цель работы: изучить различные условия культивирования ЧГ (медузомицета) в домашних условиях. Объект исследования: медузомицет. Предмет исследования: изменение биомассы медузомицета и значений рН раствора культуральной жидкости ЧГ в процессе его жизнедеятельности .

Задачами проводимого исследования являются: 1) ознакомление с теоретическими вопросами темы исследования; 2) изучение культивирования ЧГ в различных травяных отварах; 3) определение наиболее «подходящего» подсластителя, благоприятно влияющего на культивирование медузомицета; 4) исследование жизнедеятельности медузомицета в различных сортах чая, в т. ч. с антидиабетическим эффектом. Методы исследования: анализ литературных источников, наблюдение, описательный метод, эксперимент.

Вклад ученых в изучение чайного гриба

Для проведения литературного обзора по теме исследования изучили современные научные статьи, научно-популярные издания и авторефераты диссертационных исследований, опубликованных после 2000 года [1–11].

В книге Л. Т. Даниелян [4] приводится подробный анализ вклада учёных в изучение ЧГ. Л. Т. Даниелян и Г. А. Шакарян исследовали не только морфологию и биологию ЧГ, но и химический состав культуральной жидкости, её антибактериальную активность, токсичность, ряд фармакологических и лечебных свойств. Под руководством Л. Т. Даниелян подготовлены и успешно защищены пять диссертационных исследований по изучаемой проблематике [4, С. 31]: «Бактерицидин и его применение при кишечных заболеваниях молодняка» (А. Г. Нуразян); «Значение физико-химических факторов в образовании активных веществ в культуре чайного гриба» (А. О. Сукиасян); «Фармакологические характеристики действия бактерицидина (культуральной жидкости чайного гриба) на организм» (К. В. Шахбазян); «Действие антибиотиков на рост и развитие ягнят и их кишечную микрофлору» (М. А. Оганесян); «Влияние настоя «чайного гриба» (бактерицидина) на РЭС и заживление ран» (Г. П. Маркарян).

Химический состав и лечебные свойства настоя чайного гриба

ЧГ представляет собой не одно живое существо, а целую колонию. Медузомицет — это симбиоз дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae) и, хотя бы двух видов уксуснокислых бактерий ( Acetobacter xylinum и Gluconobacter oxydans ). В результате их совместной работы, обычный чай обогощается полезными целебными свойствами.

Настой имеет очень сложный химический состав [4]: органические кислоты (уксусная, глюконовая, глюкуроновая, щавелевая, лимонная, яблочная, молочная, пировиноградная, койевая); этиловый спирт; витамины (аскорбиновая кислота, тиамин); ферменты (каталаза, липаза, протеаза, карбогидраза); липиды (стерины, фосфатиды, жирные кислоты); углеводы (моносахариды, дисахариды); пигменты (хлорофилл, ксантофилл); пуриновые основания из чайного листа; смолы и танины из чайного листа; антибиотические вещества. Кинетика изменения концентраций экзометаболитов в обычной воде представлена в работе Сотникова В. А. и Марченко В. В. [10]. В основе процесса — уксуснокислое брожение. Глюкоза превращается в этиловый спирт, а далее — в уксусный альдегид и уксусную кислоту, в конечном итоге — углекислоту (оксид углерода(IV)):

С ₆ Н ₁₂ О ₆ → 2С ₂ Н ₅ ОН + 2СО ₂ ; С ₂ Н ₅ ОН + [О] → СН ₃ CНO +H ₂ O;

СН ₃ CНO + [O] → СН ₃ COОН; СН ₃ CНO + 5 [O] → 2СО ₂ + 2H ₂ O.

В книге И. П. Неумывакина подробно описываются противопоказания и полезные свойства гриба, его применение в повседневной жизни [7]. Рогожин В. В. и Рогожина Т. В. отмечают возможность применения культуральной жидкости ЧГ в качестве консерванта [9], а А. Н. Гусев и др. предложили технологию получения кваса на основе ЧГ с добавлением экстракта мяты [3].

В книге Л. Т. Даниелян [4, С. 164–165] описывается лечебное действие напитка «Hongo»[1], приготовленного на основе культуральной жидкости ЧГ, при лечении различных заболеваний (повышенной кислотности желудка и язве, пищевых отравлениях, ангине, скарлатине, дифтерии, гнойных ран и фурункулах, лишае и герпесе, ожогах I и II степени, дизентерии, сальмонеллезе, колибактериозе, токсической и простой диспепсии, конъюнктивите, катаракте, гипертонии). Для людей с повышенным уровнем кислотности в желудке можно рекомендовать употребление напитка на основе ЧГ, предварительно нейтрализованного питьевой содой [4] (по нашим рассчетам — примерно 1/3 чайной ложки соды на 0,5 стакана настоя).

Ю. М. Добрыня в диссертационном исследовании [5] отмечает, что использование зооглеи гриба позволяет создать недорогой препарат с комплексным действием (пребиотики, иммуномодулятор, сорбент).

Культивирование медузомицета в различных средах

Изучением влияния факторов окружающей среды (аэрация, объем питательной среды, температура) на активность культуральной жидкости занималась Даниелян Л. Т. и её научная школа [4, С. 48–50].

В статье [6] Зайнуллин Р. А., Кунакова Р. В., Гаделева Х. К. и др. рассматривают возможность выращивания ЧГ в различных средах, в т. ч. в отварах лекарственных трав.

Д. И. Юркевич в своем диссертационном исследовании [11] показал, что медузомицет способен быстро адаптироваться к различным условиям среды (например, к использованию дейтериевой воды D ₂ О ). Исследователь помещал гриб из обычной воды в дейтеривую. Уже с первых часов было замечено, что стали образовываться дейтероизомеры этанола. Такая быстрая адаптация не была свойственна другим исследованным до сих пор организмам в дейтериевой воде. Ученый наблюдал замедленнее процессов роста, что свойственно любому организму, помещенному в такой тип воды, однако скорость производства уксусной кислоты оставалась прежней.

В. В. Рогожин и Ю. В. Рогожин отмечают [8], что медузомицет можно длительно хранить при температуре +8 ⁰ С без потери жизнеспособности (при возращении оптимальных условий гриб полностью восстанавливается).

Практическая часть исследования

В практической части работы осуществляли измерение двух основных параметров: биомассу ЧГ (весы с точностью до 0,1 г) и кислотность настоя (при помощи рН-метра).

Методика проведения экспериментальной части работы:

1. В первый день измеряли начальную массу медузомицета (m ₁ (ЧГ)) и кислотность приготовленного отвара (чая, травы и т. п.) (рН ₁ ).
2. Медузомицет помещали в банку с отварами трав (различными подсластителями и т. п.).
3. Семь дней наблюдали за изменениями, которые происходят с ЧГ.
4. На седьмой день измеряли биомассу гриба (m ₂ (ЧГ)) и рН настоя (рН ₂ ), а также рассчитывали изменение массы гриба, в % от исходного значения (∆m(ЧГ)) и изменение значения рН, в % от исходного (∆рН). Данные заносили в таблицу.
5. Далее тщательно промывали гриб в проточной воде, изменяли условия и повторяли эксперимент.

Культивирование медузомицета в травяных отварах

Для проведения эксперимента было выбрано 8 образцов лекарственных трав ( бессмертника песчаного цветы, эвкалипт, валерьяны корневища, зверобой, липа, чабрец, календула, пустырник ). Далее готовился отвар (на 100 мл воды брали 1 столовую ложку сухой травы), в котором уже был растворен сахар, так как при попадании крупинок сахара или чаинок, гриб получает ожог и погибает. Для приготовления каждого отвара использовалось по десять чайных ложек сахара. Как известно, настои лекарственных трав имеют специфические особенности. Это объясняло поведение ЧГ: в одних случая наблюдался прирост биомассы, в других случаях — наоборот, потеря веса при уменьшении кислотности. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.

Культивирование медузомицета в различных сортах чая, в т. ч. обладающих антидиабетическим эффектом

Для проведения эксперимента было выбрано 5 образцов чая (зеленый, черный, ройбуш и антидиабетические чаи: «Жемчужный чай («Хубад Сай»)» и «Арфазетин Э»). Отвары из всех сортов чая готовили аналогично отварам трав (с добавлением сахара). Результаты эксперимента представлены в табл. 2.

Таблица 1

Результаты изучения жизнедеятельности ЧГ в отварах лекарственных трав

Таблица 2

Результаты изучения жизнедеятельности ЧГ в отварах чая

Культивирование медузомицета в среде черного чая с различными сахарозаменителями

Эксперимент проводили с использованием столового сахара и 5 образцов подсластителей ( фруктоза, стевия, сорбит, сладис и сладкий сахар ). Далее готовился отвар черного чая, в который вносили необходимое количество подсластителя (использовали информацию на упаковке), предварительно растворенного в порции чая. Результаты эксперимента представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты изучения жизнедеятельности ЧГ в растворах сахара и подсластителей

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

— изучена литература по теоретическим вопросам темы исследования:

• история происхождения ЧГ неизвестна, а первые упоминания о полезных свойствах медузомицета относят к V веку н. э.;
• изучением ЧГ, его строением и свойствами нативной жидкости занималось более 50 как зарубежных, так и отечественных научных работников, включая проф. Л. Т. Даниелян и её научную школу;
• медузомицет — симбиоз дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) и уксуснокислых бактерий (например, Acetobacter xylinum и Gluconobacter oxydans), а в основе процесса жизнедеятельности ЧГ — уксуснокислое брожение;
• химический состав нативной жидкости ЧГ сложный — смесь органических кислот, этилового спирта, витаминов, ферментов, липидов, углеводов, пигментов, пуриновых оснований, смол и танинов из чайного листа, антибиотических веществ;
• настой медузомицета (бактерицидин) используют в кулинарии и косметологии, а также для профилактики и лечения различных заболеваний;
• ЧГ способен легко адаптироваться к неблагоприятным условиям среды за счет внутреннего резерва метаболитов, но оптимальная температура роста ЧГ — 25–30 ⁰ С;

— установлено, что культивирование ЧГ в отварах лекарственных трав способствует максимальному приросту биомассы ЧГ (при минимальном значении рН) при использовании отвара пустырника;

— определено, что наиболее «подходящим» подсластителем, благоприятно влияющим на культивирование медузомицета, можно считать сорбит и стевию (последнюю рекомендуется использовать лицам, страдающим сахарным диабетом, т. к. стевия менее калорийна);

— показано, что максимальный прирост биомассы ЧГ (при минимальном значении рН) наблюдается при использовании Жемчужного чая («Хубад Сай»), обладающего антидиабетическим эффектом.

Перспективы дальнейшего исследования:

а) изучение «выживаемости» чайного гриба (в различных средах; при различной температуре и освещении; в условиях высушивания и т. п.);

б) исследование культивирования чайного гриба (в других травяных отварах, имеющих специальное медицинское назначение; в других сортах чая; в среде черного чая с другими сахарозаменителями; в кофейной среде; в растворах азотсодержащих неорганических и органических веществ; в различных условиях аэрации);

в) определение влияния настоя чайного гриба на хранение некоторых продуктов питания (на примере компота);

г) сравнение органолептических и некоторых физико-химических показателей промышленного напитка «Kombucha» и напитка чайного гриба, приготовленного в домашних условиях;

д) проверка информации из сети Интернет о том, что чайный гриб погибает в присутствии мёда;

е) изучение влияния систематического употребления напитка из настоя чайного гриба на уровень глюкозы в крови человека и т. п.

Литература:

1. Адиатуллина И. Н., Волкова Л. В. Чайный гриб // Вестник ПНИПУ. — 2023. — № 2. — С. 5–17.
2. Алиева Е. В., Болтачева К. М., Тимченко Л. Д. и др. Антибактериальный потенциал и перспективы использования чайного гриба // Ульяновский медико-биологический журнал. — 2018. — № 4. — С. 166–171.
3. Гусев А. Н., Калужина О. Ю., Багаутдинов И. И. и др. Разработка технологии получения кваса на основе чайного гриба с добавлением экстрата мяты // Вестник КрасГАУ. — 2024. — № 4 (205). — С. 175–181.
4. Даниелян Л. Т. Чайный гриб (Kombucha) и его биологические особенности / Л. Т. Даниелян. — М.: Медицина, 2005. — 174 с.
5. Добрыня Ю. М. Экспериментальная оценка морфофункциональных показателей организма крыс и пребиотического действия при применении биологически активной субстанции на основе Medusomyces gisevii: диссертация... кандидата биологических наук: 06.02.01 / Добрыня Юлия Михайловна. — Ставрополь, 2019. — 108 с.
6. Зайнуллин Р. А., Кунакова Р. В., Гаделева Х. К. и др. Влияние условий культивирования чайного гриба на его функциональные свойства в пищевых профилактических напитках // Известия вузов. Пищевая технология. — 2010. — № 4. — С.29–31.
7. Неумывакин И. П. Чайный гриб — природный целитель. Мифы и реальность. — СПб.: Изд-во «ДИЛЯ». — 2015. — 160 с.
8. Рогожин В. В., Рогожин Ю. В. Влияние низких положительных температур на жизнеспособность и продуктивность Medusomyces gisevii // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2018. — № 2(160). — С. 59–65.
9. Рогожин В. В., Рогожина Т. В. Использование глицерина и инокулят Medusomyces gisevii для консервации компотов // Современная наука Восточной Сибири. — 2019. — Выпуск 1(5). — С. 62–77.
10. Сотников В. А., Марченко В. В. Напиток «Чайный гриб» и его технологические особенности // Пищевая промышленность. — 2014. — № 12. — С. 49–52.
11. Юркевич Д. И. Метод ¹ H ЯМР спектроскопии в исследовании экзометаболитов развивающихся микроорганизмов: автореферат диссертации... кандидата биологических наук: 03.00.02 / Юркевич Дмитрий Иосифович. — М., 2002. — 18 с.

[1] Сотников В.А., Марченко В.В. [10] и Адиатуллина И.Н., Волкова Л.В. [1] также описали технологические особенности приготовления напитка «Чайный гриб».