Научная статья на тему 'Исследование взаимодействия между лактобактериями и фагом'

Исследование взаимодействия между лактобактериями и фагом Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
234
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВіРУЛЕНТНіСТЬ / МОЛОЧНОКИСЛі БАКТЕРії / ФЕРМЕНТАЦіЯ / FERMENTATION / КИСЛОТНіСТЬ / РЕПРОДУКЦіЯ / REPRODUCTION / РЕЗИСТЕНТНіСТЬ / ЛіЗОГЕНіЯ / РОТАЦіЯ / ROTATION / КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА БАКТЕРИОФАГИ / BACTERIOPHAGES / ВИРУЛЕНТНОСТЬ / VIRULENCE / МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ / LACTIC ACID BACTERIA / ФЕРМЕНТАЦИЯ / КИСЛОТНОСТЬ / ACIDITY / РЕПРОДУКЦИЯ / РЕЗИСТЕНТНОСТЬ / RESISTANCE / ЛИЗОГЕНИЯ / РОТАЦИЯ / LYSOGENIC CYCLE

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Науменко О. В.

Исследовано взаимодействие культур молочнокислых бактерий с вирулентными фагами, выделенными в условиях производства ферментированных молочних продуктов. Показано, что характер влияния бактериофагов на лактобактерии зависит от фаготипов культур и биологических свойств самих фагов. Инфицирование чувствительных культур бактериофагом приводило к лизису клеток содержание жизнеспособных бактерий уменьшилось после 6 часов культивирования в 4,2 14,5 тыс. раз по сравнению с исходным содержанием. Титр фага наоборот после 6 ч совместного культивирования вырос в 3,8 15,8 тыс. раз в зависимости от культуры. Активная кислотность (рН) изменилась незначительно, коагуляции молока не произошло даже через 24 ч после начала ферментации. Установлено, что эффективность репродукции фагов зависит от состава питательной среды для культивирования гомологичной к нему культуры. Так, в молоке титр фага больше, чем в гидролизованном бульоне на 9,9 13,6 %. Применение многокомпонентных заквасок, включающих фагостойкие штаммы и/или чувствительные к фагам, но с разными фаготипами это один из способов обеспечения прохождения успешной ферментации.

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.

RESEARCH OF INTERACTION BETWEEN LACTOBACTERIA AND PHAGE

The research of interaction of lactic acid bacteria cultures and virulent phages isolated under conditions of fermented dairy products manufacturing was conducted. It was shown that the impact of bacteriophages on lactobacteria depends on cultures phage types and biological properties of the phages themselves. Sensitive cultures bacteriophage infection resulted in cell lysis viable bacteria content decreased after 6 hours cultivation by 4,2-14,5 thousand times compared to the original content. Conversely, phage titer after 6 hours of cultivation increased by 3,8-15,8 thousand times depending on culture. Active acidity (pH) has been changed insignificantly, milk coagulation did not happen even after 24 hours from the beginning of fermentation. It was defined that phage reproduction efficiency depends on the composition of the nutrient medium for the cultivation of homologous culture. Thus, phage titer in milk was higher than in hydrolysed bouillon by 9,9-13,6 %. The use of multi-starters that include phage-resistant and/or phage-sensitive strains but with different phage types is one way to guarantee a successful fermentation passing.

Текст научной работы на тему «Исследование взаимодействия между лактобактериями и фагом»

метюншу, треоншу, аланшу, тирозину, та глютамшово! кислот пор1вняно з контролем.

Мшробюлопчними дослщженнями розроблених м'ясопродукпв з грибною сировиною не було виявлено патогенно! мшрофлори, а загальне мшробне число: МАФАМ, КУО/1 г не перевищувало 1х102 на 1 г, що свщчить про безпечнють та придатнють 1х до споживання.

Висновки. Дефщит бшкових речовин у продуктах харчування спонукае до пошуку шлях1в i'x шдвищення. Одним ¿з альтернативних, природних, доступних джерел е культивоваш гриби.

У результат! наукового пошуку i на основ! комплексних експериментальних дослщжень була доведена можливють використання культивованих гриб1в у рецептурах варених ковбасних вироб1в. Встановлено, що додавання грибно! сировини до 35 % не змшюе органолептичш показники розроблених м'ясопродукпв, розширюе асортиментну групу даних вироб1в, яю можна виготовляти на юнуючому обладнанш.

Перспективи подальших дослщжень. При переробщ гриб1в залишаеться значна кшькють некондицшних та нестандартних екземпляр1в, яю можуть усшшно використовуватися як бшковмюна сировина. У результат! наукового пошуку i на основ! комплексних експериментальних дослщжень була доведена можливють використання культивованих гриб1в у рецептурах м'ясних хл1б1в, яю можна впроваджувати у виробництво.

Лггература

1. Нестеренко Н. Виробництво i споживання культивованих гриб1в в Укра!ш / Н. Нестеренко Н. // Товари i ринки - 2011. - № 2. - С. 61-68.

2. Пивоварова О. П. Дослщження х1м1чного складу, показниюв якосп та безпечносп нашвфабрикапв, реструктурованих на основ! печериць // В1сник ДонНУЕТ. Сер1я «Техшчш науки», - 2009. - №1 (41). - С. 141-146.

3. ДСТУ 4436:2005. Ковбаси вареш. Загальш техшчш умови.

Стаття надшшла до редакци 6.03.2015

УДК 578.81

Науменко О. В., к.т.н., ст. науковий сшвроб1тник © E-mail: [email protected]

1нститут продоеолъчих pecypcie НААН, м.Киге, Украгна

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВЗАеМОДП М1Ж ЛАКТОБАКТЕР1ЯМИ ТА ФАГОМ

Досл1джено езаемоЫю культур молочнокислых бактер1й iз е1рулентними фагами, еидыеними за умов еиробництеа ферментованог молочног продукцп. Показано, що характер еплиеу бактер1офаг1в на лактобактерИ' залежитъ eid фаготитв культур та б1олог1чних властивостей самих фаг1е. 1нф1кування чутлиеих культур бактер1офагом призеодило до л1зису клШин - вм\ст життездатних бактер1й зменшиеся теля 6 год кулътиеуеання у 4,2-14,5 тис. pa3ie пор1еняно з euxidnuM eMicmoM. Титр фага наепаки теля 6 год кокулътиеуеання 3pic у 3,8-15,8 тис. pa3ie залежно eid кулътури. Активна кислотмстъ (рН) зм1ниласъ Heicmomno, коагуляцИ'молока не в1дбулосъ naeimb теля 24 год eid початку ферментацИ'.. Встановлено, що ефектившстърепродукцИ фаг1в залежитъ eid складу пожиеного середоеища для кулътиеуеання гомолог1чног до

© Науменко О. В., 2015

68

нъого культуры. Так, у молоцг титр фага буе бгльшим, Hi ж у ггдролгзоеаному бульйош на 9,9-13,6 %. Застосуеання багатокомпонентних заквасок, що еключаютъ фагосттю штами i/або чутлив1 до фаг1в, але з р1зними фаготипами -це один iз cnoco6ie гарантуеання проходженняустшног ферментацп.

Ключовг слова: бактер1офаги, вирулентность, молочнокислi бактерп, ферментащя, кислотность, репродукция, резистентность, лозогеноя, ротация.

УДК 578.81

Науменко О. В., к.т.н., ст. научный сотрудник. ([email protected]) Институт продовольственных ресурсов НААН, г. Киев, Украина

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ЛАКТОБАКТЕРИЯМИ И

ФАГОМ

Исследовано взаимодействие культур молочнокислых бактерий с вирулентными фагами, выделенными в условиях производства ферментированных молочних продуктов. Показано, что характер влияния бактериофагов на лактобактерии зависит от фаготипов культур и биологических свойств самих фагов. Инфицирование чувствительных культур бактериофагом приводило к лизису клеток - содержание жизнеспособных бактерий уменьшилось после 6 часов культивирования в 4,2-14,5 тыс. раз по сравнению с исходным содержанием. Титр фага наоборот после 6 ч совместного культивирования вырос в 3,8-15,8 тыс. раз в зависимости от культуры. Активная кислотность (рН) изменилась незначительно, коагуляции молока не произошло даже через 24 ч после начала ферментации. Установлено, что эффективность репродукции фагов зависит от состава питательной среды для культивирования гомологичной к нему культуры. Так, в молоке титр фага больше, чем в гидролизованном бульоне на 9,9-13,6 %. Применение многокомпонентных заквасок, включающих фагостойкие штаммы и/или чувствительные к фагам, но с разными фаготипами - это один из способов обеспечения прохождения успешной ферментации.

Ключевые слова бактериофаги, вирулентность, молочнокислые бактерии, ферментация, кислотность, репродукция, резистентность, лизогения, ротация.

UDC 578.81

O. V. Naumenko, Ph. D., Senior Researcher

Institute of Food Resources of National Academy of Agrarian Sciences, Kiev, Ukraine

RESEARCH OF INTERACTION BETWEEN LACTOBACTERIA

AND PHAGE

The research of interaction of lactic acid bacteria cultures and virulent phages isolated under conditions of fermented dairy products manufacturing was conducted. It was shown that the impact of bacteriophages on lactobacteria depends on cultures phage types and biological properties of the phages themselves. Sensitive cultures bacteriophage infection resulted in cell lysis - viable bacteria content decreased after 6 hours cultivation by 4,2-14,5 thousand times compared to the original content. Conversely, phage titer after 6 hours of cultivation increased by 3,8-15,8 thousand times depending on culture. Active acidity (pH) has been changed insignificantly, milk coagulation did not happen even after 24 hours from the beginning of fermentation. It was defined that phage reproduction efficiency depends on the composition of the nutrient medium for the cultivation of homologous culture. Thus, phage titer in milk was higher than in hydrolysed bouillon by 9,9-13,6 %. The use of multi-starters that include

69

phage-resistant and/or phage-sensitive strains but with different phage types - is one way to guarantee a successful fermentation passing.

Key words: bacteriophages, virulence, lactic acid bacteria, fermentation, acidity, reproduction, resistance, lysogenic cycle, rotation.

Вступ. Значна р1зномаштшсть та широке розповсюдження фапв молочнокислых бактерш у природных екосистемах (звщки вони потрапляють у молоко, а пот1м i на молокопереробний завод) змушують дослщниюв проводити ретельний доб1р культур, що залучаються до складу заквашувальних композицш. Ц1 культури мають бути стшкими до ycix фапв, видшених за умов виробництва, або хоча б до ix переважно! бшьшосп. Найнебезпечшшими для виробництва е л1тичш в1рулентш фаги, яю спричинюють л1зис бактерш, включених до складу закваски, i за л1чеш години можуть призвести до повно! зупинки ферментаци та втрати цшьового продукту [1].

Ефектившсть i стратепя боротьби з фагол1зисом значною м1рою залежать вщ р1вня наших знань про бюлопю специф1чних бактерюфапв, характер 1хньо1 взаемодп з кттинами хазяша, шляхи розповсюдження фагово! шфекцп на виробництв1 [2].

Одним ¿з перспективних заход1в запоб1гання розвитку фагово! шфекцп i забезпечення стабшьносп бютехнолопчних процес1в на виробництв1 е постшний мошторинг за наявнютю бактерюфапв, активних до промислових штам1в, з метою подальшо! селекцп та вщбору фагостшких штам1в [3]. Отже, р1вень фагостшкосп слщ розглядати як один ¿з головних критерпв оцшки виробничих штам1в.

Матер1али та методи. Об'ектами дослщжень були бактерюфаги молочнокислих бактерш, видшеш на молочних заводах Украши. Видшення та титрування фапв проводили у агаризованому поживному середовищ1 на основ! пдрол1зованого молока (ГА), або М17, використовуючи техшку двох mapiB ¿з до даваниям 10 мМ CaCl2 [4]; визначення кшькост1 молочнокислих бактерш - за ГОСТ 10444.11-89.

Результаты дослщження. Було дослщжено взаемодда м1ж бактер1ями та бактерюфагом у багатокомпонентнш систем!, що складаеться з чутливого та стшкого до фага штам1в молочнокислих бактерш. Як видно з даних таблиц! 1, якщо у таку бактер1альну систему потрапляе бактерюфаг, то подальша !хня взаемод1я залежить вщ властивостей бактерш та типу фага.

Так, якщо культура чутлива до фага - вщбуваеться И шфшування, що згодом проявляеться у призупиненш кислотоутворювально! активности Активна кислотшсть (рН) змшюеться повшьно i неютотно, коагуляцп молока не вщбуваеться навпъ через 24 год. Титр фага теля 6 год культивування зростае у 3,8-15,8 тис. раз1в (залежно вщ культури) пор1вняно до початков ого вмюту. 1нф1кування чутливих культур бактерюфагом призводить до л1зису i'xHix кл1тин -вм1ст життездатних бактерш зменшуеться теля 6 год у 4,2-14,5 тис. раз1в пор1вняно до початкового вмюту.

Зважаючи на отримаш результата необхщно зауважити, що мезофшьна культура була бшьш чутливою до фага - титр фага бшьший на 6,0 %, а вмют залишково! мшрофлори менший на 12,5 % пор1вняно до термофшьно! культури.

Також фагопродукщя залежить вщ складу поживного середовища для культивування гомолопчно! шфшовано! культури. Так, у молощ титр фага бщьший, шж у пдрол1зованому бульйош на 9,9-13,6 %. Це узгоджуеться ¿з даними Sechaud L. at all. про те, що ¿они Са+2 необхщш для адсорбцп та ш'екци фага у бактер1альну кттину [5].

70

Таблиця 1

Змша активно!' кислотности, вмкту бактерш та фага _у р1зних бактер1альних системах_

Показ ник Система: бактер1я(!) з або без фага

pH (од.) Час, год Т- + f8 Т + -р+)б Т- + т+ + f8 M-JB М- + f8 М + М+)г м+м + + f8

1 6,06 6,04 5,86 5,89 5,75 5,78 5,62 5,65

2 5,90 5,91 5,66 5,68 5,57 5,54 5,44 5,45

3 5,71 5,87 5,32 5,37 5,48 5,38 5,30 5,23

4 5,59 5,87 5,06 5,14 5,39 5,39 5,17 5,14

5 5,49 5,90 4,89 4,96 5,33 5,44 5,09 5,12

6 5,43 5,93 4,83 4,87 5,28 5,47 5,03 5,10

24 4,82 5,24 4,49 4,36 4,75 5,52 4,38 4,33

Коагулящя 24 + - + + + - + +

Титр фага, lg БУО)д 6 - 9,89 - 9,69 - 10,31 - 10,19

Вм1ст бактерш, lg КУО)е 6 8,34 4,31 8,19 7,87 8,25 3,77 8,36 8,30

Примаки: аТ" - термофшьний штам, чугливий до фага; бТ+ - термоф1льний штам, стшкий до фага; ВМ" - мезофшьний штам, чутливий до фага; ГМ+ - мезофшьний штам, стшкий до фага; - початковии титр - 1,3х106 БУО/см3;е - початковии bmict - 8,7х107 КУО/см3

У pa3i шфшування бактер1ально! системи, що складаеться з чутливо! та стшко! до внесеного фага культур, титр фага зростае за рахунок л1зису чутливо! культури. Стшка культура забезпечуе молочнокисле бродшня - зростае кислотшсть, вм1ст бактерш, вщбуваеться зсщання молока. Динамша показниюв майже не вщр1зняеться вщ нешфшовано! стшко! культури (табл. 1).

Висновки. Показано, що культури одного виду можуть ютотно розр1знятись за чутливютю до фапв - тобто мати pi3Hi фаготипи. Отже, застосування багатокомпонентних заквасок - це один i3 cnoco6iB гарантування проходження усшшно! ферментацп. Оскшьки, якщо вщбудеться ураження фагом певного штаму, то rnmi компонента закваски (стшю до цього фагу) будуть продовжувати функцюнування i таким чином забезпечать необхщш показники технолопчного процесу виробництва того чи шшого молочного продукту.

Перспективи подальших дослщжень. На основ1 вивчення л1зоген1! та спектру л1тично! д1! в1рулентних та пом1рних фаг1в лактобактер1й можна розробляти науково-обгрунтован1 схеми ротац1! виробничих культур з метою боротьби та профшактики випадк1в фагол1зису заквашувально! м1крофлори на виробництвг

Л1тература

1. Marcy M., Moineau S., Quiberoni A. Bacteriophages and dairy fermentations // Bacteriophage. - 2012. - Vol. 2, № 3. - P. 149-155.

2. Brussow H., Fremont M., Bruttin A., Sidoti J., Constable A. Detection and classification of Streptococcus thermophilus bacteriophages isolated from industrial milk fermentation // Appl. Environ. Microbiol. - 2003. - Vol. 60, № 12. - P. 4537-4543.

3. Moineau S., Levesque C. Control of bacteriophages in industrial fermentation // In Kutter E., Sulakvelidze A. (ed.) Bacteriophages: biology and applications. CRC Press, Boca Raton, Fla. - 2005. - P. 286-296.

4. Everson T.C. Control of phage in dairy plant // Bull. IDF. - 1991. - 263. -P. 24-28.

71

5. Sechaud L., Cluzel P. J., Rousseau M., Baumgartner A., Accolas J. P. Bacteriophages of lactobacilli // Biochimie.-1988. - 70, № 3. - P. 401-410.

Стаття надшшла доредакци 23.03.2015

УДК 006.015.5:637.05

Новгородська Н. В., к. с.-г. н., доцент, Блащук В. В., к. с.-г., ст. викладач ©

Вгнницький нацгональний аграрнийутеерситет

ПРОБЛЕМЫ ЯКОСТ1 МОЛОКА В УКРА1Н1

Стаття присеячена анал1зуванню украгнського i ееропейсъких нормативных документ1в, що регламентуютъ еимоги до якост1 молока.

В cmammi наведена neeidnoeidnicmb украгнських еимог нормативных документ1в до ееропейсъкых cmandapmie. Зроблено еысноеок, що naeimb те молоко, яке в УкрагЫ в1дносять до еыщого гатунку, не eidnoeidae сучасным ееропейсъкым стандартам, а деяю показныкы молочног сыроеыны в Украш взагал1 не контролюютъся. KpiM того, в Украш не контролюютъ такыы показнык, як точка замерзания молока.

На съогодт в Украш гостро стогтъ пытання якост1 коров'ячого молока як сыроеыны. Быъша частка еыробныцтеа молока зосереджена перееажно в особыстых тдсобных господарстеах, в якых складно дотрыматысъ умов отрымання еысокоякгсног сыроеыны, здШсныты контроль за цым выробныцтвом практично неможлыео, а такого молока еыробляетъся до 70 %. Молоко-сыровына I та II сорту взагал1 непрыдатне для ееропейсъкых молокопереробных тдпрыемсте.

Ключовг слова: молоко, СОТ, СС, норматывм документы, еымогы, стандарт, яюстъ, безпека, показныкы якост1.

УДК 006.015.5:637.05 Новгородская Н. В., к. с.-х. н., доцент, Блащук В. В., к. с.-х., ст. преподаватель

Вынныцкый национальный аграрныйуниеерситет

ПРОБЛЕМИ КАЧЕСТВА МОЛОКА В УКРАИНЕ

Статья посвящена анализу украинских и европейских нормативных документов, регламентирующих требования к качеству молока.

В статье показано несоответствие украинских требований нормативных документов к европейским стандартам. Сделан вывод, что даже то молоко, которое в Украине относят к высшему сорту - не соответствует современным европейским стандартам, а некоторые показатели молочного сырья в Украине, вообще, не контролируются. Кроме того, в Украине не контролируют такой показатель как точка замерзания молока.

На сегодня в Украине остро стоит вопрос качества коровьего молока как сырья. Большая часть производства молока сосредоточена преимущественно в личных подсобных хозяйствах, в которых сложно соблюсти условия получения высококачественного сырья, осуществить контроль за этим производством практически невозможно, а такого молока производиться до 70 %. Молоко-сырье I и II сорта вообще непригодно для европейских молокоперерабатывающих предприятий.

Ключевые слова: молоко, ВТО, ЕС, нормативные документы, требования, стандарт, качество, безопасность, показатели качества.

© Новгородська Н. В., Блащук В. В., 2015

72

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.