CC BY
9«ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК НА БРОДИЛЬНУЮ _АКТИВНОСТЬ ДРОЖЖЕЙ»
Фролова Ольга Витальевна
Аспирант, ФБГОУ ВПО "Московский государственный университет технологий и управления
им. К.Г. Разумовского", г. Москва Даниловцева Алла Борисовна
канд.техн.наук, профессор, ФБГОУ ВПО "Московский государственный университет технологий
и управления им. К.Г. Разумовского", г. Москва
"THE IMPACT OF DIETARY SUPPLEMENTS ON THE FERMENTATION ACTIVITY OF YEAST"
АННОТАЦИЯ
В настоящее время особое внимание уделяется интенсификации технологии производства пивных напитков. Для этого применяют различные технологические приемы, ускоряющие процессы брожения и созревания пива, а также исследуется влияние биологически активных добавок на ход брожения и физиологическое состояние дрожжей. Пивные дрожжи издавна применяют для приготовления различных пивных напитков, поэтому всестороннее изучение жизнедеятельности дрожжевой клетки очень важно с технологической точки зрения.
Ключевые слова: дрожжи, брожение, добавки, технология.
ABSTRACT
Special attention is paid to the intensification of production technology beer beverages. Use a variety of technological methods to accelerate the process of fermentation and maturation of beer, as well as investigate the influence of dietary supplements on the course of fermentation and yeast physiological state. Brewer's yeast has long been used for the preparation of different drinks beer, so a comprehensive study of life of yeast cells is very important from a technological point of view
Keywords: yeast, fermentation, additives, technology.
Высокая скорость брожения, наблюдается при активной деятельности дрожжевых клеток, а именно их интенсивном размножение и накопление биомассы, то есть их развитии, так как скорость потребления сахаров при этом значительно выше, чем когда клетки находятся в стационарной фазе [1].
Из способов стимуляции функциональных свойств дрожжевой клетки можно рассмотреть влияние биологически активных добавок, входящих в состав питательной среды в небольших количествах, но являющихся жизненно необходимыми для улучшения физиологического состояния дрожжей и повышения бродильной активности [2].
Определяющими факторами при выборе биологически активных добавок являются, прежде всего, экологическая безопасность и экономическая эффективность. В связи с этим проводятся комплексные исследования по повышению продуктивности дрожжей при использовании в рационах различных биологически активных добавок, в том числе на основе молочного сахара и аминоук-сусной кислоты.
Дрожжи - одноклеточные лишенные хлорофилла немицелиальные грибы. Форма их клеток очень разнообразна, в некоторых случаях форма клетки бывает настолько характерна, что она может служить опознавательным признаком рода. Дрожжевые клетки крупнее бактерий (до 8-10 мкм в диаметре), неподвижны [3].
По современным данным, дрожжи являются достаточно сложными одноклеточными организмами.
Дрожжевая клетка состоит из клеточной стенки, ци-топлазматической мембраны, протоплазмы, цитоплазма-тических включений - митохондрий и рибосом, ядра, вакуоли и частиц запасных веществ - волютина, гликогена и жировых капель.
Особое внимание следует уделить нуклеиновым кислотам в цитоплазме клетки, которые активно участ-
вуют в синтезе белка - рибонуклеиновая (РНК) и дезокси-рибонуклеиновая (ДНК), которые различаются между собой по химической природе входящего в их состав сахара и присущим им функциям [4].
В свете последних достижений в биологии клетки синтез белков происходит в мельчайших субклеточных структурах, называемых рибосомами. Рибосомы обнаружены в ядрах, митохондриях, цитоплазме.
Синтез белка осуществляется за счет энергии, выделяющейся при дыхании и брожении. В улавливании и использовании этой энергии клеткой важнейшую роль играют макроэргические соединения, в первую очередь аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Ферментативный синтез белка в живых системах начинается с процесса активирования аминокислот. Для каждой аминокислоты имеется свой специфический фермент, активирующий именно данную кислоту. Процесс синтеза белка в рибосоме схематично изображен на рис. 1.
В живой клетке процесс биосинтеза белка неразрывно связан с процессом биосинтеза нуклеиновых кислот, которые, в свою очередь, синтезируются благодаря каталитическому действию специфических белков-ферментов.
Питательной среда для развития дрожжей должна иметь определенное значение рН, содержать водный раствор или суспензию усвояемых форм углерода, азота, необходимый набор макроэлементов и питательных солей. Кроме важнейших элементов и соединений, в, состав клеток входят микроэлементы: молибден, марганец, цинк, медь, бром, йод и др.
В процессе роста дрожжевым клеткам необходимы азотсодержащие соединения, что связано с синтезом белков.
Белки состоят из полипептидов и аминокислот -простых соединений, имеющих с одной стороны своей молекулы аминогруппу NH, а с другой - кислотную группу СООН [5].
Рисунок 1. Схема синтеза белка в рибосоме.
Соединяясь между собой, аминокислоты образуют молекулы простых белков или протеинов. К ним относятся альбумины, глобулины, гистоны и др. При присоединении к простому белку небелковой группы образуются сложные белки, или протеиды.
Аминокислоты и азот сусла непрерывно поглощаются дрожжами и их клеточный цикл повторяется до тех пор, пока он не прекратится из-за нехватки питательных веществ или стресса. Поэтому определенным аминокислотным составом можно улучшить физиологическое состояние дрожжей, за счет улучшения аминокислотного состава клетки, и тем самым интенсифицировать синтез высших спиртов при использовании одного и того же штамма дрожжей.
Также, проблемы неполного сбраживания происходят, когда в сусле недостаточно усваиваемых соединений азота, витаминов и микроэлементов, необходимых для метаболических процессов.
Обеспечив более полное проникновение питательных веществ в дрожжевую клетку, процесс брожения пойдет с более полным сбраживанием сахаров сусла, путем более активного проникновения питательных веществ в клетку, которые непосредственно могут влиять на улучшение ее общего физиологического состояния.
В настоящее время проводятся исследования пищевых добавок на основе молочного сырья. Современные достижения биотехнологии позволили получить лак-тулозу - углевод, относящийся к классу олигосахаридов и подклассу дисахаридов, так как его молекула состоит из остатков галактозы и фруктозы, и которому пророчат важное значение в третьем тысячелетии [6].
Согласно проведенным исследованиям добавление олигосахаридов приводит к активации дрожжей [7], путем добавления их в питательную среду, состоящей из сусла или молодого пива и пищевой добавки.
Такая обработка позволит ускорить процесс раз-браживания, повысить бродильную способность, действительную степень сбраживания, снизить количество
мертвых клеток пивных дрожжей. Действие добавок объясняется их влиянием на проницаемость стенок дрожжевых клеток, за счет чего происходит повышение проникающей способности дрожжей и они усваивают большее количество питательных веществ, чем без нее.
Таким образом, добавлением добавок в виде определенных аминокислот, микроэлементов и изомеризо-ванных сахаров можно влиять на деятельность дрожжей и синтез высших спиртов в ходе брожения, а добавление изомеризованного молочного сахара может оказывать влияние на более полное проникновение различных питательных веществ из сусла в дрожжевую клетку, способствуя улучшению аминокислотного состава в клетке.
Следовательно, путем введения биологически активных добавок можно создать более благоприятные условия для интенсификации процесса брожения, получая продукт с более высокими качественными показателями, что является актуальным в настоящее время.
Список литературы
1. Тишин В.Б., Аль Ассад К., Кхалил М. М. «Исследование влияния некоторых факторов на кинетику роста дрожжей Saccharomycescerevisiaeпри переодическом культивировании»./ Вестник Международной академии холода, 2007, №1, 44-47 стр.
2. Пермякова Л.В.., Помозова В.А., Русских Р.В., Павлов А.А. «Пути активации пивных дрожжей с помощью природных биологически активных компонен-тов»/Кемерово: Сборник материалов международного научногофорума и конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. «Пищевые инновации и биотехнологии», 2013, 478 - 483 стр.
3. Жвирблянская А.Ю., Исаева М.«Дрожжи в пивоварении»/ М.: Пищевая промышленность, 1979, 246стр.
4. Коновалов С. А. «Биохимия дрожжей»/ М.: Пищевая промышленность, 1980, 21стр.
5. Меледина Т.В. «Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении»/ СПб.: Профессия 2003,304 стр.
6. Храмцов А.Г., Рябцева С.А., Лодыгин А.Д. «Перспективы использования ионообменной обработки лактозосодержащего сырья в технологии пребио-тических и синбиотических препаратов»/М.: Сборник материалов МНТК «Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы», 2004,
203стр.
7. Серов А.В., Евдокимов И.А., Ким В.В., Поляков В.А, Бурачевский И.И. «Лактоза и ее производные в производстве алкогольных напитков» /Ставрополь: Сборник научно-технических работ. «Российская лактулоза. Чудо из молока», 1999, 86 - 90 стр.
ДОННАЯ ФАУНА И ЭКОЛОГИЯ МШАНОК МОРЯ ЛАПТЕВЫХ
Гонтарь Валентина Ивановна
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Зоологический институт РАН,
Санкт-Петербург
FAUNA AND ECOLOGY OF BRYOZOA OF THE LAPTEV SEA
Gontar Valentina Ivanovna, Candidate of Science, senior researcher, The Zoological InstituteRAS, Saint Petersburg АННОТАЦИЯ
История изучения исследований моря Лаптевых, одного из наиболее труднодоступных морей России, продолжается более 120 лет. Особенно плохо были изучены мелководья, где ледовый режим часто суров. Море Лаптевых в отношении количественного распределения бентоса до недавнего времени оказалось практически не исследованным. В статье уточняется и дополняется обзор фауны мшанок моря Лаптевых, приведены данные о количественном распределении мшанок в море Лаптевых и биоценозах, в некоторых из них мшанки были руководящими видами. ABSTRACT
History of investigation of the Laptev Sea, one of the region difficult of access, is continuing during 120 years. Shallow water was very poorly investigated, because of ice regime, which is very severe. The Laptev Sea was not almost investigated in relation of quantitative distribution of benthos as well. Review of the bryozoan fauna of the Laptev Sea, data of quantitative distribution of Bryozoa and of biocenoses are given, in some of the last mentioned Bryozoa was dominant species. Ключевые слова: мшанки, количественные данные, распределение, бентос, Море Лаптевых Key words: Bryozoa, quantitative data, distribution, benthos, the Laptev Sea
Несмотря на многолетнюю историю изучения, моря Арктического бассейна исследованы далеко не достаточно. Это связано с тем, что эти моря большую часть года покрыты льдами, затрудняющими проведение исследовательских работ. Большинство данных, полученных к недавнему времени, касались лишь средних отделов шельфа на участках относительно менее суровой ледовой обстановкой. В своем подавляющем большинстве имеющиеся данные носили качественный характер и не несли информации о количественном распределении арктической морской флоры и фауны. Особенно плохо были изучены мелководья, где ледовый режим часто суров, а большие корабли из-за своей осадки не могут к ним подойти. Экосистемы Северного Ледовитого океана оказываются самыми молодыми на земном шаре, и познание их структуры и функционирования дает материал для представления о результатах крупномасштабных изменений в биосфере. В то же время очевидна необходимость увеличения промысла в еще слабо освоенных труднодоступных районах Арктики. Что касается полезных ископаемых, то их поиск на шельфе Северного Ледовитого океана очень быстро активизируется, и необходимо знать свойства морских арктических экосистем для того, чтобы предусмотреть их охрану.
История изучения исследований моря Лаптевых, одного из наиболее труднодоступных морей России, продолжается с перерывами уже более 120 лет. Первые сведения о качественном составе фауны и в меньшей степени флоры моря Лаптевых были получены после экспедиции
на судне «Вега» в 1875-1879 гг. под руководством шведского исследователя А.Е. Норденшельда и известного дрейфа судна «Фрам» под руководством Ф. Нансена. Значительные материалы из моря Лаптевых были собраны Русской полярной экспедицией под руководством Э.Толя на шхуне «Заря» (1900-1903гг.). Часть из этих материалов были обработаны Н.М.Книповичем и А.А.Бируля. Очередное существенное увеличение материалов о фауне моря Лаптевых произошло после больших сборов Л.М.Старока-домского во время океанографической экспедиции под руководством Б.Вилькицкого на судах «Таймыр» и «Вай-гач» в 1912-1915 гг. Далее сборы из моря Лаптевых были проведены экспедицией под руководством Р. Амундсена на судне «Мод» (1918-1920гг).
Следующий шаг в изучении фауны этого моря был сделан благодаря сборам А.М.Попова в юго-восточной части моря и в устье р. Лены во время Якутской экспедиции Академии наук на судне «Полярная Звезда» (1927г.). В 1932г. материалы из моря Лаптевых были получены В.Л.Вагиным и Н.Л. Кондаковым с борта ледокола «Русанов» с более подробным обследованием западной части моря в районах проливов Вилькицкого и Шокальского. В этом же году интересные сборы с ледокола «Сибиряков» были выполнены Л.О.Ретовским у Северной Земли и в южной части моря Лаптевых. В 1934г. были сделаны небольшие сборы в южной части моря с судна «Темп». Существенным дополнением к сведениям о донной фауне моря Лаптевых оказались обширные сборы 3.Макарова с л/п «Седов» (1937), Г.П. Горбунова с л/п «Садко»(1937-
