CC BY
3
DOI: 10.24412/2074-5036-2024-363-3-7 УДК: 579.67.222
Ключевые слова: яблоки, сушка, плесневые грибы, микологический анализ
Key words: apples, drying, molds, bacteriological studies
хХайрова И. М., хТелятникова Н. В., хЛопаева Н. Л., хРажина Е. В., Смирнова Е. С., 2Хайров Г. Х.
МИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАРТИИ СУШЕНЫХ ЯБЛОК
MYCOLOGICAL ANALYSIS OF A BATCH OF DRIED APPLES
'ФГБОУ ВО «Уральский государственный аграрный университет». Адрес: 620075, Россия, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, д. 42
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Ural State Agrarian University". Address: 620075, Russia, Ekaterinburg, Karl Liebknecht Str., 42 Некоммерческое акционерное общество «Костанайский региональный университет им. А. Байтурсынова», факультет ветеринарной медицины. Адрес: 110000, Республика Казахстан, г. Костанай, ул. А. Байтурсынова, д. 47
Non-profit Joint Stock Company "Kostanay Regional University named after A. Baitursynov", Faculty of Veterinary Medicine. Address: 110000, Republic of Kazakhstan, Kostanay, st. A. Baitursynov, 47
Хайрова Инна Михайловна, старший преподаватель кафедры хирургии, акушерства, микробиологии,
E-mail: [email protected]
Khairova Inna Mikhailovna, Senior Lecturer of Dept of Surgery, Obsterics and Microbiology,
E-mail: [email protected] Телятникова Наталия Викторовна, кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры хирургии, акушерства,
микробиологии, E-mail: [email protected] Telyatnikova Natalia Viktorovna, PhD of Veterinary Sciences, Associate Professor of Dept of Surgery, Obsterics
and Microbiology, E-mail: [email protected] Лопаева Надежда Леонидовна, кандидат биологических наук, доцент кафедры биотехнологии и пищевых продуктов, E-mail: [email protected] Lopaeva Nadezhda Leonidovna, PhD of Biological Sciences, Associate Professor of Dept of Biotechnology
and Food Products, E-mail: [email protected] Ражина Ева Валерьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры биотехнологии и пищевых продуктов, E-mail: [email protected] Razhina Eva Valerievna, PhD of Biological Sciences, Associate Professor of Dept of Biotechnology and Food Products, E-mail: [email protected] Смирнова Екатерина Сергеевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры биотехнологии
и пищевых продуктов, E-mail: [email protected] Smirnova Ekaterina Sergeevna, PhD of Agricultural Sciences, Associate Professor of Dept of Biotechnology and Food Products, E-mail: [email protected] Хайров Газиз Хаметрашидович, старший преподаватель, E-mail: [email protected] Khayrov Gaziz Hametrashidovich, Senior Lecturer, E-mail: [email protected]
Аннотация. Статья посвящена актуальной проблеме сохранения яблочной продукции путем сушки. На поверхности плодов и овощей находится большое количество различных микроорганизмов. При неправильном хранении с повышенной влажностью появляются плесневые грибы, которые токсичны для организма. Поэтому данные об исследовании плесневых грибов в сушеных яблоках являются важным критерием для прогнозирования возможности накопления микотоксинов и способны обеспечить основу безопасности пищевых продуктов. Методом микологического анализа изучена контаминация плесневыми грибами 17-ти образцов сушеных яблок сортов папиро янтарное и уральское наливное. В микрофлоре 10-ти образцов выделены моноспоровые изоляты плесневых грибов рода Aspergillius. Постановка на микотоксины методом биопробы на лабораторных кроликах из 10 исследуемых проб, где были обнаружены споры Aspergillius: токсичных проб - 0, слаботоксичных проб - 3 и нетоксичных проб - 7. Наибольшее количество положительных проб на слаботоксичность показали пробы сушеных яблок, принадлежащие сорту яблок уральское наливное.
Summary. The article is devoted to the current problem of preserving apple products by drying. If stored improperly with high humidity, mold fungi appear, which are toxic to the body. Using the method of mycological analysis, the contamination with mold fungi of 17 samples of dried apples of the varieties Papiro Yantarnoe and Uralskoye Nalivnoe was studied.
In the microflora of all 10 samples, monosporous isolates ofmoldfungi of the genus Aspergillius were isolated. Testing for mycotoxins using the bioassay method on laboratory rabbits from 10 test samples where Aspergillius spores were found: toxic samples - 0 samples, slightly toxic samples - 3 and non-toxic samples - 7. The largest number of positive samples for mild toxicity were shown by samples of dried apples belonging to the Uralskoe Nalivnoye apple variety.
Введение
Свежие фрукты и овощи в процессе хранения выдерживают ряд изменений, вследствие чего происходит ухудшение их товарного вида и качества. Часто производством и населением применяется сушка фруктов. Это давно используемый и широко применяемый метод [7].
На поверхности плодов и овощей находится большое количество различных микроорганизмов, попавших из почвы [8]. При сушке происходит подавление роста микроорганизмов и их ферментивной активности [9]. В процессе снижения уровня влаги во фруктах микроорганизмы не могут удовлетворить свою потребность в ней. Биохимические процессы останавливаются при содержании влаги в плодах до 16-22 % [7, 10]. Однако есть ряд микроорганизмов, которые сохраняют свою жизненную способность в высушенном виде. Споры плесневых грибов в высушенном состоянии выживают до 20 лет и прорастают при 15 % влажности [9, 10]. Известно более 240 видов токсических грибов и более 100 видов микотоксинов [1]. Размножение проходит не в организме животного или человека, а в растительных продуктах и кормах [8].
Пищевые микотоксикозы происходят при употреблении в пищу продуктов, которые содержат токсины микроскопических грибов, и как правило, являются хроническими [11]. Микотоксины опасны в больших дозах, вызывая выраженные признаки отравления. В небольших дозах они не вызывают заметных отклонений, не диагностируются, но создают условия для возникновения многих инфекционных болезней, снижая резистентность макроорганизма [6].
Микрофлора сушенных плодов зависит от вида плода, его качества, способа сушки и, как правило, имеет споры плесневых грибов, дрожжи и бактерии [8]. Порча сушеных фруктов происходит из-за осмофильных грибов родов Aspergillius, Sclerotinia, Penicillium. Это широко распространенные плодосумчатые грибы. Род Aspergillius имеет многоклеточное вегетативное тело и довольно ветвистый мицелий, который пронизывает субстрат. Плесневый налет состоит из конидий [6, 12].
С двухтысячных годов международная концепция рассматривает оценку микробиологического риска как возможность его возникновения и масштаб негативных для здоровья потреби-
телей факторов по причине влияния опасных факторов - микробных токсинов в пище [11]. Поэтому данные об исследовании плесневых грибов в сушеных яблоках являются важным критерием для прогнозирования возможности накопления микотоксинов и могут обеспечить основу безопасности пищевых продуктов [11, 12, 13]. Цель нашего исследования: изучить контаминацию сушеных яблок плесневыми грибами методом микологического анализа и выявить токсичность.
Материалы и методы
В лабораторию ФГБОУ ВО УрГАУ на кафедру хирургии, акушерства и микробиологии с коллективного сада «Дружба-3» поступило 17 проб сушеных яблок сорта папиро янтарное и уральское наливное на выявление плесневых грибов методом микологического анализа. Опытные пробы высевали на питательную среду Сабуро в чашки Петри, согласно ГОСТ 13496.6-71 «Метод выделения микроскопических грибов» от 25.02.1985 г. [3, 4]. Родовую принадлежность плесневых грибов определяли согласно морфологии выросших колоний. Под микроскопом изучали строение мицелия и конидии [3]. Биопробу на токсичность ставили на лабораторных кроликах, путем втирания экстракта на выстриженный участок кожи. Эксперименты на животных проводились по правилам ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными [4, 5] и «Правила оборудования помещений и организации процедур», согласно требованиям Директивы 2010/63/Еи Европейского парламента и Совета Европейского союза от 22.09.2010 по охране животных, используемых в научных целях.
Результаты и обсуждение
На первом этапе произвели осмотр сушеных яблок, визуально не обнаружив порчи. Для получения первичной взвеси измельчили 10 г продукта и залили 10 мл физиологического раствора. Поместив испытуемый материал на дно чашки Петри и залив средой Сабуро, поставили посевы для прорастания в термостат при температуре 25 °С на 3; 5; 7 суток. Определение рода грибов проводили по морфохарактеристикам колоний, строению мицелия и конидии [3, 5]. Были выяв-
Рис. 1. Рост плесневых грибов в чашке Петри
Рис. 2. Род Aspergillius под микроскопом
лены грибы, гифы которых с поперечными перегородками. Конидиеносцы с головками, отходящие от опорных клеток в виде «струек из лейки». Конидии примерно 10 мкм. Микологический анализ показал, что в 10-ти образцах сушеных яблок сортов папиро янтарное и уральское наливное выделены моноспоровые изоляты плесневых грибов рода Aspergillius (рис. 1, 2). Причем больше контаминации плесневыми грибами оказались подвержены пробы сорта яблок уральское наливное - 7 проб, чем сорт папиро янтарное -3 пробы. Мы предполагаем, что данный сорт содержит большее количество сахара, чем сорт па-пиро янтарное, который характеризуется более кислым вкусом.
Для определения общей токсичности опытные образцы яблок в количестве 50 г измельчали. Образец вносили в колбу и вливали 150 см3 ацетона. Полученную смесь помещали на шей-кер на 3 часа. Затем фильтровали через фильтр и поставили полученную вытяжку на водяную баню для выпаривания. Процесс длился до получения густого мазеподобного остатка без запаха растворителя. Объем вытяжки после выпаривания составил 1 см3. Биопробу из полученной вытяжки ставили на лабораторных кроликах, предварительно проверив их кожный покров на целостность [3]. На шею кролику одевали фиксирующий «воротник», чтобы избежать слизыва-ния препарата (рис. 3).
В области лопатки кролика выстригли шерсть размером 6^6 см. Визуально разделили данный квадрат на 4 части, нанесли шпателем половину полученной вытяжки 1-ой пробы на одну часть кожи, втирая круговыми движениями. За-
тем, таким же образом, 2-ю и 3-ю пробу, соответственно на 2 часть и 3 часть выстриженного участка, оставив место для контроля. Вторую часть экстракта наносили на следующий день. Реакцию оценивали после повторного нанесения вытяжки и в течение 3-х последующих дней [11]. На одном кролике одновременно ставили не более 6 проб.
Результат эксперимента токсичности яблок оценивали по воспалительной реакции на коже кролика, разделив на 3 степени:
1) токсичная степень. На коже отмечают яркую гиперемию, отечность, сильное утолщение кожи, язвы, болезненность);
2) слаботоксичная степень. Гиперемия наблюдалась около 2-3 дней, болезненный небольшой отек с утолщением кожи, шелушением и образованием отдельных корочек;
3) нетоксичная степень. На момент учета реакции на коже не было признаков воспалительной реакции после нанесения вытяжки (рис. 4, 5) [3, 4, 5].
Учет токсичности биопроб по сорту яблок на лабораторных кроликах показан в виде диаграммы на (рис. 6).
Рис. 3. Кролик, подготовленный к опыту на биопробу
Рис. 4. Проба нетоксичная
Результаты оценки токсичности проб на лабораторных кроликах показали, что из 10-ти поставленных проб - токсичных проб - 0, слаботоксичных проб - 3 и нетоксичных проб - 7. Следует отметить, что наибольшим количеством положительных проб на слаботоксичность показали пробы сушеных яблок № 2 и № 12, принадлежащие сорту яблок уральское наливное, и №2 7 -сорт папиро янтарное.
Заключение
Методом микологического анализа изучена контаминация плесневыми грибами 17-ти образцов сушеных яблок сортов папиро янтарное и уральское наливное. В микрофлоре 10-ти образцов выделены моноспоровые изоляты плесневых грибов рода Aspergillius. При постановке биопробы на лабораторных кроликах из 10-ти проб, где были обнаружены споры Aspergillius - 0 проб токсичных, 3 пробы слаботоксичные и 7 проб нетоксичные. Наибольшее количество положительных проб на слаботоксичность показали пробы сушеных яблок, принадлежащие сорту уральское наливное. Данный сорт содержит большее количество сахара, чем сорт папи-ро янтарное, что является для микроорганизмов положительным условием для размножения.
Список литературы
1. Абакин С. С. Микотоксины: диагностика и профилактика / С. С. Абакин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2006. № 2. С. 89-97.
2. Альшанак А. Ю. Встречаемость, токсичность и анализ веществ, или микотоксины в продуктах питания / А. Ю. Альшанак // Межд. Дж. Энвайрон. Рез. Здравоохранение. 2017. Т. 14. № 632. С. 136-145.
3. ГОСТ 13496.6-2017. Комбикорм. Метод выделения
Рис. 5. Проба слаботоксичная
I Папироянтарное ■ Уральское наливное Контроль
Слаботоксичное
Рис. 6. Учет токсичности биопроб на кроликах (по сорту яблок)
микроскопических грибов [Электронный ресурс] М.: Стан-дартинформ. 2019. 6 с. Режим доступа: https://mternet-law. ru/gosts/gost/654288. (Дата обращения: 29.01.2024).
4. ГОСТ 10444.12-2013. Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Методы выявления и подсчета количества дрожжей и плесневых грибов [Электронный ресурс] М.: Стандартинформ. 2014. 7 с. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/12001073088. (Дата обращения: 29.01.2024).
5. ГОСТ 33216-2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами [Электронный ресурс] М.: Стандартинформ. 2016. 6 с. Режим доступа: https://www.internet-law.ru/gosts/gost/623888 (Дата обращения: 31.01.2024).
6. Ибрагимова С. С. Определение родового состава грибов и общей токсичности кормов, произведенных на территории Республики Крым / С. С. Ибрагимова, О. В. Прун-това, С. И. Данильченко, Е. С. Ерофеева // Ветеринария сегодня. 2020. №4 (35). С. 290-297 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://doi.org/10.29326/2304-196Х-2020-4-35-290-297100. (Дата обращения: 21.01.2024).
7. Кудряшова А. А. Микробиологические основы сохранения плодов и овощей [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studref.com/595521/agropromyshlennost / mikгoorganizmy _sushenyh_plodov_ovoschey. (Дата обращения: 30.01.2024).
8. Машанов А. И. Основы консервирования пищевых продуктов: учеб. пособие / А. И. Машанов, В. В. Матю-шев, Н. А. Величко, Ж. А. Кох. Красноярск. гос. аграр. ун-т. Красноярск. 2019. 270 с.
9. Минаева Л. П. Изучение контаминации сухофрук-
тов токсигенными плесневыми грибами / Л. П. Минаева, А. С. Полянина, М. Г. Киселева, З. А. Чалый, Н. Р. Ефимоч-кина, С. А. Шевелева // Гигиена и санитария. 2021. №100 (7). С. 717-723.
10. Чалый З. А. Сухофрукты, реализуемые в России: мультимикотоксиновая контаминация / З. А. Чалый, М. Г. Киселева, И. Б. Седова, Л. П. Минаева, С. А. Шевелева, В. А. Тутельян // Вопросы питания. 2021.Т. 90 №1. С. 33-39.
11. Шевелева С. А. Микробиологическая безопасность пищи: развитие нормативной и методической базы /
C. А. Шевелева, И. Б. Куваева, Н. Р. Бфимочкина и др. // Вопросы питания. Т. 89. № 4. 2020. С. 125-146.
12. Alp D. The microbiological quality of various foods dried by applying different drying methods: a review /
D. Alp, O. Bulantekin // Eur Food Res Technol. 2021. T. 247(6). Р. 1333-1343.
13. Agriopoulou S. Advances in occurrence, importance, and mycotoxin control strategies: prevention and detoxification in foods. / S. Agriopoulou, E. Stamatelopoulou, T. Varzakas // Foods. 2020. № 9 (2). Р.137. Режим доступа: https://doi. org/10.3390/foods9020137. (Дата обращения 01.02.2024).
DOI: 10.24412/2074-5036-2024-363-7-13 УДК: 619:579.852.13:001.891.53
Ключевые слова: клостридии, Clostridium spp, масс-спектрометрия, MALDI, идентификация
Key words: Clostridium, Clostridium spp., mass spectrometry, MALDI, identification
Шадрова Н. Б., Прунтова О. В., Андреева С. В.
ИЗУЧЕНИЕ БИОМАРКЕРОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ КЛОСТРИДИЙ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ CLOSTRIDIUM BOTULINUM МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
EXAMINATION OF BIOMARKERS OF DIFFERENT CLOSTRIDIUM SPECIES FOR CLOSTRIDIUM BOTULINUM IDENTIFICATION WITH MASS SPECTROMETRY
ФГБУ «ВНИИЗЖ» Федеральный центр охраны здоровья животных, Адрес: 600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец
FGBI "Federal Centre for Animal Health" (FGBI "ARRIAH").
Address: 600901 Yur'evets, Vladimir, Russia
Шадрова Наталья Борисовна, кандидат биологических наук, зав. отделом микробиологических исследований Владимирской испытательной лаборатории. E-mail: [email protected]
Shadrova Natalya Borisovna, PhD of Biological Sciences, Head of the Microbiological Research Department of the
Vladimir Testing Laboratory. E-mail: [email protected] Прунтова Ольга Владиславовна, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Информационно-аналитического центра. E-mail: [email protected]. orcid.org/0000-0003-3143-7339 Pruntova Olga Vladislavovna, Doctor of Biological Sciences, Professor, Chief Researcher, Information and Analysis
Centre. E-mail: [email protected]. orcid.org/0000-0003-3143-7339 Андреева Светлана Владимировна, ведущий биолог отдела микробиологических исследований Владимирской
испытательной лаборатории. E-mail: [email protected] Andreeva Svetlana Vladimirovna, the Leading Biologist of the Microbiological Research Department of the Vladimir
Testing Laboratory. E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье представлены результаты изучения изолятов клостридий, полученных при испытании образцов пищевой продукции в отделе микробиологических исследований ФГБУ «ВНИИЗЖ» в 2023 г. При испытании 1648 образцов было выделено 11 изолятов бактерий Clostridium spp. Преобладали изоляты С. perfringens (7 из 11), выявленные главным образом из образцов пряностей, соленой рыбы и красной икры. Кроме того, были выявлены изоляты С. subterminale, С. bifermentans и С. botulinum. Идентификацию клостридий осуществляли по биохимическим признакам с применением тест системы API 20А. Для всех выявленных изолятов был проведен тест ферментации молока и установлены различные реакции для каждого вида клостридий. Проведен масс-спектрометрический анализ для всех изолятов клостридий. Установлены пики (m/z), характерные для каждого из изучаемых видов Clostridium spp. В связи с отсутствием в коммерческой базе данных масс-спектрометра Autof ms 1000 спектров для С. botulinum были подготовлены образцы референтного штамма С. botulinum B-7185 и изолята С. botulinum F-2023, получены белковые профили, сформированы масс-листы и создана пользовательская база данных, которая позволит проводить идентификацию клостридий и в том числе С. botulinum.
