Влияние температуры замораживания на выживаемость культур лактококков при лиофилизации
- Авторы: Кучеренко И.В.1, Кураева Е.В.1, Масежная Е.С.1
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия
- Выпуск: Том 7, № 2 (2024)
- Страницы: 305-311
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/2618-9771/article/view/311308
- DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2024-7-2-305-311
- ID: 311308
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Важной составляющей в деятельности коллекции заквасочных микроорганизмов является сохранение фонда производственно-ценных культур. Широко распространённым методом длительного хранения коллекционных культур является лиофилизация. Критическим параметром процесса лиофилизации является температура предварительного замораживания. В данной статье представлены результаты исследований выживаемости культур лактококков в процессе лиофилизации с предварительным замораживанием при температурах: минус 20 °C, минус 30 °C и минус 55 °C. Средой культивирования и лиофилизации являлось 10%-ное восстановленное обезжиренное молоко. Выявлена различная реакция микроорганизмов видов Lactococcus lactis subsp . lactis, Lactococcus cremoris и Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis на замораживание и лиофильную сушку при испытанных режимах. Наиболее высокая выживаемость лактококков наблюдалась при температуре замораживания минус 20 °C. Самыми устойчивыми были культуры Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis — выживаемость после сушки с замораживанием при температуре минус 20 °C составила 42,6-57,9%. Самая низкая выживаемость характерна для Lactococcus cremoris при всех режимах замораживания (от 3,1 до 15,7%). Лиофилизация коллекционных культур лактококков позволяет обеспечить высокую выживаемость клеток.
Ключевые слова
Об авторах
И. В. Кучеренко
Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия
Email: e.kuraeva@fncps.ru
старший научный сотрудник, участок коллекции микроорганизмов и бактериофагов. 152613, Ярославская область, Углич, ул. Красноармейский бульвар, 19
Е. В. Кураева
Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия
Email: e.kuraeva@fncps.ru
старший научный сотрудник, лаборатория селекции микроорганизмов. 152613, Ярославская область, Углич, ул. Красноармейский бульвар, 19
Е. С. Масежная
Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия
Email: e.kuraeva@fncps.ru
младший научный сотрудник, участок коллекции микроорганизмов и бактериофагов. 152613, Ярославская область, Углич, ул. Красноармейский бульвар, 19
Список литературы
- Gherna, R. L. (2010). Culture preservation. Chapter in a book: Encyclopedia of Industrial Biotechnology: Bioprocess, Bioseparation, and Cell Technology. John Wiley and Sons: Hoboken, NJ, USA. 2010. https://doi.org/10.1002/9780470054581.eib249
- Похиленко, В. Д., Баранов, А. М., Детушев, К. В. (2009). Методы длительного хранения коллекционных культур микроорганизмов и тенденции развития. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки, 4(12), 99-121.
- Утепешева, А. А., Сопрунова, О. Б. (2019). Влияние условий хранения на выживаемость коллекционных бактериальных штаммов. Естественные и технические науки, 10 (136), 95-98.
- Кучеренко, И.В., Масежная, Е.С., Дуганова, А.Ю. (2023). Сохранение жизнеспособности и свойств коллекционных культур молочнокислых бактерий при длительном хранении. Сыроделие и маслоделие, 4, 92-97. https://doi.org/10.21603/2073-4018-2023-4-13
- Кириленко, М. А., Кузнецов, О. Ю., Дмитриева, Ж. М. (2019). Влияние криоконсервации на выживаемость комплекса аутоштаммов лактобактерий при хранении и процессах биотехнологического масштабирования. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю. А. Овчинникова, 15(2), 5-11.
- Santivarangkna, C., Kulozik, U., Foerst, P. (2008). (Inactivation mechanisms of lactic acid starter cultures preserved by drying processes. Journal of Applied Microbiology, 105, 1-13. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2008.03744.x
- Малик, Н.И., Гулейчик, И. А., Малик, Е. В., Чупахина, Н.А., Русанов, И.А., Самохвалова, Н.С. и др. (2021). Оценка жизнеспособности культур молочнокислых микроорганизмов при их замораживании и низкотемпературном хранении. Аграрная наука, 6, 6-11. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-350-6-6-11
- Rockinger, U., Funk, M., Winter, G. (2021). Current approaches of preservation of cells during (freeze-) drying. Journal of Pharmaceutical Sciences, 110(8), 2873-2893. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.04.018
- Пучков, О. Е. (2017). Биогенное управление образованием льда. Природа, 2 (1218), 27-37.
- Wang, G.-Q., Pu, J., Yu, X.-Q., Xia, Y.-J., Ai, L.-Z. (2020). (Influence of freezing temperature before freeze-drying on the viability of various Lactobacillus plantarum strains. Journal Dairy Sciences, 103(4), 3066-3075. https://doi.org/10.3168/jds.2019-17685
- Tsutsaeva, A. A., Anan'ina, A. E., Balyberdina, L. M., Stepanyuk, L. V., Pavlenko, N. V. (2008). Long-term storage of industrial microbial strains. Microbiology, 77(5), 621-624. https://doi.org/10.1134/S0026261708050172
- Степанова, А. П., Ловцова, Л. Б., Григорьева, Ж. А. (2022). К вопросу о возможности длительного хранения молочнокислых штаммов без утраты их основных свойств. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института жиров, 1-2, 52-55. https://doi.org/10.25812/VNIIG.2022.70.27.003
- Абзалов, А. А., Асеева, М. А., Атабаев, М. М., Белов, П. С., Беляева, С. В., Бердзенишвили, И. Г. и др. (2018). Результаты исследований естественных и точных наук: междисциплинарный подход и сверхаддитивный эффект. Самара: ООО НИЦ «Поволжская научная корпорация», 2018.
- Грачева, И. В., Осин, А. В. (2016). Механизмы повреждений бактерий при лиофилизации и протективное действие защитных сред. Проблемы особо опасных инфекций, 3, 5-12.
- Wang, J., Chen, L. (2021). Impact of a novel nano-protectant on the viability of probiotic bacterium Lactobacillus casei K17. Foods, 10(3), Article 529. https://doi.org/10.3390/foods10030529
- Archacka, M., Bialas, W., Dembczynski, R., Olejnik, A., Sip, A., Szymanowska, D. et al. (2019). Method of preservation and type of protective agent strongly influence probiotic properties of Lactococcus lactis: A complete process of probiotic preparation manufacture and use. Food Chemistry, 274, 733-742. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.09.033
- Савкина, О. А., Терновской, Г. В., Локачук, М. Н., Павловская, Е. Н., Сафронова, В. И. (2014). Криоконсервация — перспективный метод хранения промышленно ценных штаммов молочнокислых бактерий и дрожжей. Сельскохозяйственная биология, 49(4), 112-119. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2014.4.112rus
- Гудков А. В. (2004). Сыроделие: технологически, биологические и физико-химические аспекты. М.: ДеЛи принт, 2004
- Li, L., Mendis, N., Trigui, H., Oliver, J.D., Faucher, S.P. (2014) The importance of the viable but non-culturable state in human bacterial pathogens. Frontiers in Microbiology, 5, Article 258. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00258
- Пахомов, Ю.Д., Блинкова, Л.П. (2019). Биоопасность жизнеспособных некультивируемых микроорганизмов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 96(3), 83-91. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-3-83-91
- Blinkova, L., Martirosyan, D.M., Pakhomov, Y., Dmitrieva, O., Vaugman, R., Altshuler, M. (2014). Nonculturableforms of bacteria in lyophilized probiotic preparations. Functional Foods in Health and Disease, 4(2), 66-76. https://doi.org/10.31989/ffhd.v4i2.29
- Ganesan, M., Stuart, M. R., Weimer, B. C. (2007). Carbohydrate starvation causes a metabolically active but nonculturable state in Lactococcus lactis. /pplied and Environmental Microbiology, 73(8), 2498-2512. https://doi.org/10.1128/AEM.01832-06
Дополнительные файлы
