Научная статья на тему 'Использование некоторых признаков природных штаммов лактобактерий для заквасок'

Использование некоторых признаков природных штаммов лактобактерий для заквасок Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
742
112
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПИГМЕНТАЦИЯ / ПРОТЕОЛИЗ / РЕЗИСТЕНТНОСТЬ / ЭВОЛЮЦИЯ / БАКТЕРИОЦИНЫ / ЛИМИТАЦИЯ РОСТА / ЛАКТОБАКТЕРИИ / ЗАКВАСКИ / PIGMENTATION / PROTEOLYSIS / RESISTANCE / EVOLUTION / BACTERIOCINS / GROWTH LIMITATION / LACTOBACILLI / LEAVEN

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Сидоренко О.Д., Пастух О.Н.

Природные закваски разных географических зон могут рассматриваться как перспективный арсенал многообразия лактобактерий, обладающих высокой биохимической активностью. Эколого-географический стресс определяет их морфологические, культуральные и физиологобиохимические свойства. Неблагоприятные природные факторы в процессе роста лактобактерий способствуют образованию ими антибиотиков, пигментов и др. В серии экспериментов с лактобактериями и дрожжами природной закваски (Тамбовская область, Центральная черноземная зона РФ) установлена их высокая биохимическая активность. Закваску вносили в пастеризованное молоко в количестве 5% от его объема, в контроле закваску не добавляли. Молоко выдерживали в термостате 4-6 ч при температуре 30-35 ОС для сквашивания и образования сгустка. Затем образцы ферментированного молочного продукта помещали на длительное хранение при температуре 20-25 ОС. Далее изучали сукцессию лактобактерий и дрожжей, а также их чувствительность к антибиотикам диско-диффузным методом. Концентрацию антибиотиков в диске подбирали с таким расчетом, чтобы диаметры задержки роста стандартных тест-организмов равнялись 28-32 мм. Микроорганизмы выращивали на натуральной плотной питательной среде с добавлением 2% агар-агара (лактобактерии на среде Богданова, дрожжи на сусло-агаре). Микробиологический анализ ферментированного молока выявил направленный синтез продуктов метаболизма, который зависит от штамма-продуцента, активности соответствующих ферментов и физико-химического состояния сгустка. Для установления структурно-сукцессионного формирования лактобактерий, выявления их локусов в профиле сгустка и окрашенных (пигментированных) клеток использовали аппликационные методы. Повышение плотности и пигментации поверхностного слоя продукта было обусловлено временным переходом клеток лактобактерий в гипометаболическое состояние, которое определялось функциональной специализацией бактерий и окислительно-восстановительными условиями. Лактобактерии и дрожжи природной закваски, резистентные к антибиотикам и способные к активным процессами пигментогенеза и протеолиза, можно использовать в медицине и пищевой промышленности при производстве лекарственных препаратов и лечебно-профилактических продуктов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Using of Some Signs of Natural Strains of Lactobacilli for Leaven

The natural leaven from different geographical areas can be considered as a promising material of lactobacilli diversity with high biochemical activity. The ecological-geographical stress determines their morphological, cultural, physiological and biochemical properties. While lactobacilli growth, the adverse environmental factors made them to format antibiotics, pigments, etc. High biochemical activity of lactobacilli and yeast of natural leaven (Tambov region, Central Chernozem Zone of Russian Federation) was installed in the series of experiments. The natural leaven was added to pasteurized milk in an amount of 5% by milk volume, but it was not added to the control variant. Milk was incubated in thermostat at a temperature of 30-35 °C for 4-6 hours to ferment and produce clot. Then the fermented dairy product samples were placed on a long-term storage at a temperature of 20-25 °C. The succession of lactobacilli and yeast and their sensitivity to antibiotics were studied further by disc diffusion method. The antibiotic concentration in disk was selected ensure that the diameters of inhibition zones of standard test organisms were from 28 mm to 32 mm. Investigated microorganisms were grown on natural solid medium supplemented with 2% agar (lactobacilli were grown on Bogdanova medium, yeast were grown on wort agar). The microbiological analysis of the fermented milk showed the directed synthesis of metabolic products, which depended on the producer strain and the activity of the corresponding enzymes and physicochemical state of clot. Application methods were used in the experiment to determine the structural-succession formation of lactobacilli and identify their loci in the profile of clot and colored (pigmented) cells. Increased density and pigmentation of the surface layer of product was due to the temporary transfer of lactobacilli cells to hypometabolic state, determined by functional specialization of bacteria and oxidation-reduction conditions. Lactobacilli and yeast of natural leaven, resistant to antibiotics and have active processes of pigmentation and proteolysis, could be used in medicine and food industry in the manufacture of drugs and therapeutic and prophylactic products.

Текст научной работы на тему «Использование некоторых признаков природных штаммов лактобактерий для заквасок»

УДК 637.146:579.864.1

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРИЗНАКОВ ПРИРОДНЫХ ШТАММОВ ЛАКТОБАКТЕРИЙ

ДЛЯ ЗАКВАСОК

О.Д. СИДОРЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: tppj@rgau-msha.ru)

О.Н. ПАСТУХ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация

Резюме. Природные закваски разных географических зон могут рассматриваться как перспективный арсенал многообразия лактобактерий, обладающих высокой биохимической активностью. Эколого-географический стресс определяет их морфологические, культуральные и физиолого-биохимические свойства. Неблагоприятные природные факторы в процессе роста лактобактерий способствуют образованию ими антибиотиков, пигментов и др. В серии экспериментов с лактобактериями и дрожжами природной закваски (Тамбовская область, Центральная черноземная зона РФ) установлена их высокая биохимическая активность. Закваску вносили в пастеризованное молоко в количестве 5% от его объема, в контроле закваску не добавляли. Молоко выдерживали в термостате 4-6 ч при температуре 30-35 ОС для сквашивания и образования сгустка. Затем образцы ферментированного молочного продукта помещали на длительное хранение при температуре 20-25 ОС. Далее изучали сукцессию лактобактерий и дрожжей, а также их чувствительность к антибиотикам диско-диффузным методом. Концентрацию антибиотиков в диске подбирали с таким расчетом, чтобы диаметры задержки роста стандартных тест-организмов равнялись 28-32 мм. Микроорганизмы выращивали на натуральной плотной питательной среде с добавлением 2% агар-агара (лактобактерии - на среде Богданова, дрожжи - на сусло-агаре). Микробиологический анализ ферментированного молока выявил направленный синтез продуктов метаболизма, который зависит от штамма-продуцента, активности соответствующих ферментов и физико-химического состояния сгустка. Для установления структурно-сукцессионного формирования лактобактерий, выявления их локусов в профиле сгустка и окрашенных (пигментированных) клеток использовали аппликационные методы. Повышение плотности и пигментации поверхностного слоя продукта было обусловлено временным переходом клеток лактобактерий в гипометаболическое состояние, которое определялось функциональной специализацией бактерий и окислительно-восстановительными условиями. Лактобактерии и дрожжи природной закваски, резистентные к антибиотикам и способные к активным процессами пигмен-тогенеза и протеолиза, можно использовать в медицине и пищевой промышленности при производстве лекарственных препаратов и лечебно-профилактических продуктов. Ключевые слова: пигментация, протеолиз, резистентность, эволюция, бактериоцины, лимитация роста, лакто-бактерии, закваски.

Для цитирования: Сидоренко О.Д., Пастух О.Н. Использование некоторых признаков природных штаммов лактобактерий для заквасок //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 94-98.

Правильный подбор культур для заквасок должен гарантировать их активность, сохранность и устойчивость к бактериофагам, чистоту вкуса, плотную консистенцию, приятный аромат, длительность хранения и другие характеристики, определяющие ценность готовых ферментированных молочных продуктов, в том числе их лечебные свойства. Это позволит расширить спектр таких продуктов для людей с различным состоянием здоровья [1].

Особые надежды сегодня возлагают на широко распространённые в природе функционально разнообразные местные штаммы лактобактерий, дрожжей и их мутантов, малочувствительные к сезонным изменениям климата и другим геофизическим стрессам. Исследования видового состава заквасок, свойств и особенностей взаимодействия в микробных ассоциациях при подборе культур с последующим производством на их основе ценных пищевых и лечебных продуктов - одна из актуальных проблем технической микробиологии [1, 2].

Ещё в прошлом веке было установлено действие климатических условий на формирование географических рас микроорганизмов, которые обладали устойчивыми характерными наследственными признаками. Среди выделенных многочисленных штаммов лактобактерий многие имели ценные технологические характеристики [1].

Для практического использования штаммов микроорганизмов очень важно, чтобы они обладали высокой биохимической активностью: способностью к кислото-, ароматобразованию и протеолизу, резистентностью к антибиотикам, фагоустойчивостью, антагонизмом к патогенам и посторонней микрофлоре (трудно- и некультивируемым формам) и др. Желательно иметь штаммы бактерицинобразующих лактобактерий, способных быстро использовать лактозу и подавлять жизненно важные функции патогенной микрофлоры [2, 3].

Цель нашей работы - изучение микробного сообщества ферментированного молочного продукта природной закваски.

В задачу исследований входило наблюдение за состоянием сгустка ферментированного молока, динамикой развития лактобактерий и дрожжей, их распределением по профилю сгустка при длительном хранении.

Условия, материалы и методы. Исследовали штаммы лактобактерий и дрожжей природной закваски (Тамбовская обл.). Закваску вносили в пастеризованное молоко в количестве 5% от его объема, в контроле закваску не добавляли. Молоко выдерживали в термостате 4-6 ч при температуре 30-35 ОС для сквашивания и образования сгустка. Затем образцы ферментированного молочного продукта помещали на длительное хранение при температуре 20-25 ОС в микробиологической лаборатории кафедры микробиологии и иммунологии РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Резистентность лактобактерий к антибиотикам определяли диско-диффузионным методом с помощью выпускаемых промышленностью бумажных дисков, пропитанных определёнными антибиотиками. Концентрацию антибиотиков подбирали с таким расчетом, чтобы диаметры задержки роста стандартных тест-организмов составляли 28-32 мм [4-6]. Микроорганизмы выращивали на натуральной плотной питательной среде с добавлением 2% агар-агара (лактобактерии - на среде Богданова, дрожжи - на сусло-агаре).

Рис. 1. Кисломолочный продукт: а) исходный образец; б) кремовый пигмент на поверхности сгустка.

Морфологию и строение клеток лактобактерий и дрожжей ферментированного молока изучали с помощью световой микроскопии (просвечивающей, светлопольной) на микроскопе МБР-1 в масляной иммерсии с увеличением в 1350 раз. Клетки лактобактерий окрашивали в высушенных тёплым воздухом мазках метиленовым синим в течение 3-5 мин. Весьма стойкая адсорбция краски (Судан III) у дрожжей позволяла выявлять запасные липидные гранулы (капельки жира) в течение 5 мин окрашивания при просмотре клеток в живом состоянии (в «раздавленной капле»).

Для установления структурно-сукцессионного формирования лактобактерий, выявления их локусов в профиле сгустка и окрашенных (пигментированных) клеток использовали аппликационные методы.

Результаты и обсуждение. На поверхности сгустка молочнокислого продукта, образовавшегося при использовании природной закваски, который хранился при температуре 25-30 ОС, через 24 ч был обнаружен пигмент слабого кремового цвета (рис. 1). Через 72 ч отмечали его уплотнение и образование своеобразной плёнки на поверхности кисломолочного продукта, в которой присутствовали дрожжи и лактобактерии (рис. 2).

Причем клетки дрожжей «притягивали» лактокок-ки, что приводило к некоторому изменению формы последних. Процессы синтеза клеточной стенки в

Рис. 2. Клетки лактобактерий и дрожжей.

этом случае зависели от биохимических условий. После 12 мес. хранения продукта фенотип лактококков варьировал. Цитокинез лактококков обусловлен генотипом и их форма служит фенотипическим признаком в конкретных условиях обитания. До тех пор пока окружающие условия соответствуют потребностям микроорганизмов, вид всегда проявляет присущие ему форму и функцию. Нестабильные переходные изменения температуры и состава окружающей среды влияют на адаптацию организма к условиям существования [3].

Экспериментальный образец ферментированного молочного продукта, хранившийся в лабораторных условиях 12 мес. при температуре +15-20 0С, сформировал «плёнку», на поверхности которой в течение этого периода не обнаружили посторонней микрофлоры. Образовавшаяся пленка была плотной с чистым блеском нерастворимая коричневого цвета (который, по-видимому, обусловлен наличием пигмента меланина) [7, 8]. Она сохраняла ферментированный молочный продукт в течение 12 мес. благодаря своей бактерицидности. За этот период на поверхности ферментированного молока сформировалась популяция лактобактерий в виде «автопласта», то есть совокупности генетически детерминированных клеток одного вида, образующих сложную саморегулирующуюся и саморазвивающуюся систему. Микробная популяция активно развивается, сохраняя и передавая потомству свои свойства и проходя запрограммированный цикл развития. Плотная структура плёнки связана с локализацией клеток одна относительно другой и обусловлена формированием слизей из секретируемых клетками экзополимеров, которые удерживают организмы внутри локального пространства и обеспечивают стабильность и микроструктуру всего микробного сообщества ферментированного природной закваской молочного продукта [9].

В ответ на изменения температуры от +4 0С (условия холодильника) до +20 0С (условия помещения лаборатории) при длительном хранении (12 мес.) лактобактерии включали механизмы антистрессовой защиты, которые представляют собой сумму биохимических и физико-химических реакций, формирующих физиологический ответ клетки. Проявлениями последнего могла быть гибель клеток (в том числе их автолиз), либо образование покоящихся

Рис. 3. Совместное развитие лактобактерий и дрожжей в ферментируемом молоке.

репродуктивных форм, обладающих способностью к анабиозу. Присутствие пигмента может иметь непосредственное отношение к природной психрофилии организма. Клеточная стенка Streptococcus lactis, импрегрированная гранулами меланина, в условиях кислородного стресса, по-видимому, подвергается деструктивным изменениям, что сопровождается изменениями морфологии и размеров клеток, а также их склеиванием (рис. 3). Эти процессы протекают одновременно, влияют на цитодифференцировку клеток и их биохимическую активность, в частности, на бактерицидность и пигментацию.

Сгусток под бактериальной плёнкой оставался белым и равномерно плотным. Образование плёнки и пигмента можно рассматривать как формирование и отделение бактерицинообразующих лактобактерий, способных быстро использовать лактозу и подавлять жизненно важные функции посторонней микрофлоры [10, 11].

Лактобактерии и дрожжи сформировали прочный симбиоз, обусловленный ассимиляцией необходимых для бактерий ростовых веществ (рис. 4).

Рис. 4. Отсутствие роста посторонних микроорганизмов на пленке ферментированного молочного продукта.

Возможно, этим расам молочнокислых бактерий не хватает азотистых соединений в виде аминокислот, которые они не способны получать при расщеплении казеина.

Дрожжи (типичные молочные сахаромицеты) в ферментированном молоке выявляют редко, поскольку они обычно не сбраживают лактозу. Но под влиянием синтезируемой молочной кислоты происходит гидролиз молочного сахара, и они могут активно развиваться. При этом внизу сгустка обнаружено небольшое количество газа (диоксида углерода) и спирта. В таких условиях большинство банальных бактерий не растет, но эта среда оптимальна для развития дрожжей и ацидофильных бактерий (ацидотолерантная группа) [12, 13].

Сгусток практически не изменял плотную структуру, разрывов не наблюдали, синерезис не отмечен. Возможно, интенсивное развитие дрожжей привело к снижению парциального давления кислорода в среде, либо лактобактерии утилизировали их метаболиты и внеклеточные капсульные полисахариды. В процессе развития молочнокислых бактерий происходило перераспределение окислительно-восстановительных реакций в пространстве, а также формирование микрозон по профилю сгустка. Крупные клетки дрожжей выступали как центры формирования бактериально-дрожжевой консорции [7, 8, 14, 15].

Одно из важных свойств лактобактерий природной закваски, помимо бактерицидности, - про-теолитическая активность. Ферменты, обладающие способностью гидролизовать белки, часто используют в процессе обработки сырья. Они обеспечивают дрожжам нормальные условия жизнедеятельности, что улучшает весь технологический процесс. Штаммы, способные к протеолизу, наиболее ценны, так как они лучше расщепляют белки молока до аминокислот и активнее в нем развиваются. Это, по-видимому, может влиять на качество сыров, что важно учитывать при подборе культур для производства заквасок в сыроделии [12].

С помощью ограниченного протеолиза можно получить функционально активные белки и пептиды, так как происходит избирательный гидролиз одной или нескольких пептидных связей, а реакции катализируют отдельные специфические связи, благодаря чему в таких молочных продуктах отсутствуют высокомолекулярные белковые фракции. Создание молочных продуктов с пониженным содержанием аллергенных белков молока, которые можно использовать для профилактического питания, - важное направление производства [12].

Причины неодинаковой протеолитической активности лактобактерий, по-видимому, могут быть связаны с отличиями штаммов, выделенных из молока или заквасок разных географических районов. Так, общее количество лактобактерий незаквасочного происхождения в сыром молоке южной и средней полосы выше, чем в северных областях, в 1001000 раз [12].

Сейчас появилась возможность получения молочнокислых бактерий с повышенной биохимической активностью путем воздействия мутагенов физической природы и адаптации. Под действием электромагнитных волн (ЭМВ) и Y-лучей на молочнокислые бактерии выделены мутанты, значительно отличающиеся от исходных родительских штаммов

по своим морфологическим и физиологическим свойствам [2].

Для полиштаммовых заквасок подбирают фагоу-стойчивые микроорганизмы, способные к кислото- и ароматобразованию, не проявляющие антагонизма к другим культурами и не подавляющие роста посторонней молочнокислой незаквасочной микрофлоры лактобактерий. Такие качества присущи естественным местным закваскам. Природная резистентность к антибиотикам обусловлена видовыми особенностями микроорганизмов, которые могут иметь гены, кодирующие устойчивость к препаратам одного класса (перекрестная резистентность) или группу генов, обусловливающих устойчивость к нескольким классам антимикробных препаратов (ассоциированная резистентность). Такие штаммы имеют большое значение в биотехнологии производства новых функциональных молочных продуктов [16, 17].

Отобранные нами штаммы лактобактерий, обнаруженные в природной закваске (Тамбовская обл.), не снижали биохимическую активность в течение 12 мес. хранения продукта при температуре 1820 0С, что связано с адаптивными свойствами культур, устойчивостью и обратимостью ферментативных реакций.

При длительном молочнокислом брожении происходит выделение побочных продуктов (уксусной, янтарной, муравьиной кислоты, спирта и др.) в количестве, редко превышающем 2-3%. Во многих случаях они имеют вторичное происхождение, то есть их синтез идёт не из молочного сахара, а из молочной кислоты, образованной в первый период брожения. По мере накопления кислоты в среде происходит повышение концентрации Н-ионов, и микробы прекращают развитие. Этим объясняют постепенное ослабление, а затем и полное прекращение деятельности микроорганизмов, продуцирующих кислоты.

В качестве субстрата для протеиназ лактококков используют пептиды и белки молока, в том числе казеин - гетерогенное соединение фосфопротеидной природы, состоящее приблизительно из 30 фракций. Отдельные молекулы казеина образуют мицеллы, размером в среднем около 90 нм. Его коагуляция проходит в несколько стадий: вначале идет гидролитическое расщепление, затем - образование сгустка в присутствии ионов кальция и отделение сыворотки. Одновременно проходят два процесса: сначала падает вязкость и происходит агрегация частиц, затем - коагуляция, сжатие (уплотнение) осадка и выделение сыворотки. В агрегации казеиновых мицелл, которые имеют отрицательный заряд, не последнюю роль, по-видимому, играют лактобактерии, которые дестабилизируют мицеллы или уменьшают межми-целлярные отталкивающие силы. Ионы кальция также снижают отрицательный заряд мицелл, что усиливает их агрегацию [12].

При температуре хранения ферментированного сгустка +20 0С происходило его уплотнение или разделение микроорганизмов по слоям, особенно наглядно это наблюдали при +10-15 0С. К 12 мес. хранения продукта внизу сгустка (высота 0-12 см) наблюдали его размягчение, растворение и образование сыворотки, но не ее отделение. В это время в сгустке активно развивались ацидофильные лактобактерии и дрожжи, а на его поверхности - чистая культура лактококков в виде плотного «пласта», обладающего

бактерицидностью, усиливалась пигментация пласта, приобретавшего более густой кремовый цвет, обусловленный пигментом меланином. Интересно, что антибиотическую функцию меланинов сейчас (в отличие от ХХ века) исследователи уже почти не оспаривают. Антимикробные свойства бурых пигментов отмечены у многих бактерий, актиномицетов, микобактерий [3, 10, 11, 17].

Бактериоциногения - важное свойство большинства бактерий, которое зависит от антагонистической направленности их метаболитов - бактериоцинов, представляющих собой гетерогенные антибактериальные комплексы, разнообразные по активности, механизму действия, молекулярной массе, биохимическим свойствам и происхождению [10, 11]. Обнаружение природных штаммов, обладающих высокой биохимической активностью, устойчивостью к экстремальным значениям рН, низкой температуре и фотодинамическим изменениям открывает большие возможности в создании функциональных продуктов для лечения людей.

Бактерии, продуцирующие бактериоцин в ферментированных пищевых продуктах, выделяют и из естественной бактериальной биоты кормов для животных, которые использовали многие столетия. Синтез бактериоцинов - наследственная особенность. Их накопление, если судить по нашим исследованиям, происходит внутри клеток, расположенных на поверхности ферментированного продукта, ниже нанометрового поверхностного слоя сгустка эти вещества нами не обнаружены (нижележащие слои ферментированного молока имеют белый цвет) [11].

Резистентность лактобактерий и молочных дрожжей к антибиотикам служит хорошим показателем их защитно-коррегирующего влияния на систему желудочно-кишечного тракта человека. Очень важно, чтобы лактобактерии были устойчивыми к применяемым антибиотикам и одновременно сохраняли все основные физиологические свойства [5].

Международные организации здравоохранения рекомендуют использовать биологические антимикробные средства для повышения безопасности и качества продуктов питания. Для этого необходимо улучшить состав пробиотиков и пребиотиков или использовать кисломолочные продукты, оздо-

Рис. 5. Резистентность выделенных чистых культур лактобактерий к антибиотикам: 1 - пенициллин; 2 - неомицин; 3 - ампициллин; 4 - оксациллин; 5 - эритромицин; 6 - стрептомицин; 7 - олеандомицин.

равливающие кишечную флору и ограничивающие колонизацию кишечника патогенными микроорганизмами.

Нам удалось выделить подобные лактобактерии из природной закваски. Они отличались неодинаковой чувствительностью к различным классам антибиотиков (рис. 5).

Выводы. Штаммы лактобактерий природной закваски, характеризуются высокой жизнеспособностью и активностью, сохраняя пигментогенез и протеолиз.

Окислительно-восстановительные условия определяют формирование и локализацию лактобактерий и дрожжей по микрозонам; биосинтез пигмента в плёнке на поверхности ферментированного молочного продукта; морфологические и физиолого-биохимические свойства лактобактерий и дрожжей.

При подборе производственно-ценных культур молочнокислых бактерий с высокой биохимической активностью следует использовать штаммы лактобактерий природных заквасок разных географических зон.

Литература.

1. Сидоренко О.Д. Молочнокислые бактерии разных природно-климатических зон // Достижения науки и техники АПК. 2014. Т. 24. № 12. С. 63-67.

2. Сидоренко О.Д., Шувариков А.С., Сорвачева О.А. Перспективы использования физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов курунги в лечебно-профилактических продуктах//Инновации в науке и образовании-2009: тр. VII юбилейной международной научной конференции. Калининград: КГТУ, 2008. С. 318-320.

3. Лях С.П. Адаптация микроорганизмов к низким температурам. М.: Наука, 1976. 159 с.

4. Практикум по микробиологии/ под ред. Н.С. Егорова. М: МГУ, 1995. С. 307.

5. Стоянова Л.Г. Новые бактериоцины лактококков и их практическое использование: автореф. дис. ... докт. биол. наук. М, 2008. С. 47.

6. Методические указания по определению чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам (МУК 4.12.1890-04). Минздрав России. М.: ООО Типография «СК», 2004. 65 с.

7. Сидоренко О.Д., Пастух О.Н. Особенности роста ассоциаций микроорганизмов природной закваски // Интенсивные технологии производства продукции животноводства: сб. статей международной научно-практической конференции. Пенза: ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», Межотраслевой научно-информационный центр Пензенской государственной сельскохозяйственной академии, 2015. С. 117-121.

8. Сидоренко О.Д., Пастух О.Н. Пигментогенез на поверхности кисломолочного продукта //Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России: сб. материалов всеросс. научно-методической конф. с международным участием, посвященной 85-летию Ивановской государственной сельскохозяйственной академии им. Д.К. Беляева. Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская ГСХА, 2015. С. 94-97.

9. Безбородов А.М. Биотехнология продуктов микробного синтеза. М.: Медицина, 1991. 188 с.

10. Кудлай Д.Г., Лиходед В.Г. Бактериоциногения. М.: Медицина, 1966. С. 9-23.

11. Блинкова Л.П. Бактериоцины: критерии, классификация, свойства, методы выявления//Микробиология, эпидемиология и иммунология. 2003. № 3. С. 109-113.

12. Максимова А.К. К вопросу изучения протеолитической активности молочнокислых стрептококков и палочек // Тр. ВНИИП. Вып. 26. М.: Пищевая промышленность. 1968. С. 52-69.

13. Мирзаева К.М. Протекторные свойства растительных меланинов (мела вит) // Биотехнология: состояние и перспективы развития: материалы VIII Московского международного конгресса. М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2015. С. 151.

14. Huang Hui-Ying, Huang Shih-Yi, Chen Pei-Yu, Fing An-Erl, Lin Y.P. Basic characteristic of Sporolactobacillus inilinus BCRC 14647 for potential (probiotic properties) // Current Microbiology. 2007. V. 54. Pp. 396-404.

15. Шапошников В.Н. Физиологическая сущность некоторых бактериальных брожений в связи с эволюцией функций // Известия АН СССР. Сер. Биология. 1955. № 3. С. 16-24.

16. Биохимизм ароматобразования молочнокислыми лактококками / В.Ф. Семенихина, И.В. Рожкова, Л.Н. Гаврилова, В.М. Серебренников, Ю.С. Кисреева //Молочная промышленность. 2001. № 9. С. 14-18.

17. Пятницына И.Н. Выделение микроорганизмов стрептококков с низиноподобными свойствами // Труды ВНИИМП. Вып. 26. М: Пищевая промышленность, 1968. С. 30-37.

USING OF SOME SIGNS OF NATURAL STRAINS OF LACTOBACILLI FOR LEAVEN

O.D. Sidorenko, O.N. Pastuhk

Russian State Agrarian University - K.A. Timiryazev Moscow Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation

Summary. The natural leaven from different geographical areas can be considered as a promising material of lactobacilli diversity with high biochemical activity. The ecological-geographical stress determines their morphological, cultural, physiological and biochemical properties. While lactobacilli growth, the adverse environmental factors made them to format antibiotics, pigments, etc. High biochemical activity of lactobacilli and yeast of natural leaven (Tambov region, Central Chernozem Zone of Russian Federation) was installed in the series of experiments. The natural leaven was added to pasteurized milk in an amount of 5% by milk volume, but it was not added to the control variant. Milk was incubated in thermostat at a temperature of 30-35 °C for 4-6 hours to ferment and produce clot. Then the fermented dairy product samples were placed on a long-term storage at a temperature of 20-25 °C. The succession of lactobacilli and yeast and their sensitivity to antibiotics were studied further by disc diffusion method. The antibiotic concentration in disk was selected ensure that the diameters of inhibition zones of standard test organisms were from 28 mm to 32 mm. Investigated microorganisms were grown on natural solid medium supplemented with 2% agar (lactobacilli were grown on Bogdanova medium, yeast were grown on wort agar). The microbiological analysis of the fermented milk showed the directed synthesis of metabolic products, which depended on the producer strain and the activity of the corresponding enzymes and physicochemical state of clot. Application methods were used in the experiment to determine the structural-succession formation of lactobacilli and identify their loci in the profile of clot and colored (pigmented) cells. Increased density and pigmentation of the surface layer of product was due to the temporary transfer of lactobacilli cells to hypometabolic state, determined by functional specialization of bacteria and oxidation-reduction conditions. Lactobacilli and yeast of natural leaven, resistant to antibiotics and have active processes of pigmentation and proteolysis, could be used in medicine and food industry in the manufacture of drugs and therapeutic and prophylactic products.

Keywords: pigmentation, proteolysis, resistance, evolution, bacteriocins, growth limitation, lactobacilli, leaven. Author Details: O.D. Sidorenko, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: tppj@rgau-msha.ru); O.N. Pastuhk, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. For citation: Sidorenko O.D., Pastuhk O.N. Using of Some Signs of Natural Strains of Lactobacilli for Leaven. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. V. 30. No. 8. Pp. 94-98 (in Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.