Реєстраційний номер
0525U000444, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор біологічних наук
Дата захисту
24-09-2025
Статус
Захищена
Назва роботи
Молочнокислі бактерії традиційних ферментованих продуктів, їх поширення, біологічна активність та практичне використання
Здобувач
Гармашева Інна Леонтіївна, Кандидат біологічних наук
Опонент Іваниця Володимир Олексійович
Опонент Корнійчук Олена Петрівна
Опонент Воронкова Ольга Сергіївна
Рецензент Іутинська Галина Олександрівна
Рецензент Пасічник Лідія Анатоліївна
Рецензент Авдєєва Лілія Василівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного Національної академії наук України
Опис
Дисертацію присвячено комплексному дослідженню молочнокислих бактерій (МКБ) українських традиційних ферментованих продуктів харчування тваринного і рослинного походження, отриманих шляхом спонтанної ферментації, на основі чого сформульовано наукову концепцію про залежність якісного і кількісного складу МКБ, їх фізіолого-біохімічних, хемотаксономічних властивостей та біологічної активності від різних джерел виділення. На основі нових науково обґрунтованих комплексних підходів проведено оцінку функціональних властивостей МКБ та їх безпечності. Виявлено роль окремих метаболітів МКБ в опосередкуванні функціональної активності та відібрано активні штами молочнокислих бактерій для їх практичного використання у харчовій промисловості, сільському господарстві та медицині.
З кисломолочних продуктів, ферментованих фруктів і овочів було ізольовано 1226 штамів МКБ, які є представниками родів Enterococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc і Pediococcus. В кисломолочних продуктах домінували кокові форми молочнокислих бактерій, а в ферментованих продуктах рослинного походження – представники родів Lactobacillus, Leuconostoc і Pediococcus, залежно від продукту.
Аналіз стійкості МКБ до стресових умовах культивування виявив варіабельність здатності до росту при температурах 10 і 42-45 °С і стійкості до 6,5% NaCl залежно від джерела виділення. Вперше показано різницю у жирнокислотному складі клітинних ліпідів штамів L. plantarum залежно від здатності до росту в стресових умовах.
Вперше встановлено родоспецифічний прояв антагоністичної активності молочнокислих бактерій щодо умовно-патогенних мікроорганізмів. Пригнічення росту через 24 год культивування опосередковано продукцією комплексу специфічних метаболітів, включаючи бактеріоцини. Обґрунтовано методичні підходи для швидкого скринінгу потенційно бактеріоциногенних штамів МКБ. Поглиблено знання щодо прояву антимікробної дії залежно від умов культивування та показана ефективність використання середовищ на основі відходів харчових виробництв для скринінгу бактеріоциногенних штамів МКБ. Відібрано штами ентерококів які є перспективними продуцентами бактеріоцинів.
Охарактеризовано екзополісахариди (ЕПС), що продукують штами МКБ. Встановлено роль ЕПС у взаємодії МКБ зі збудниками бактеріальних хвороб рослин. Вперше виявлено пригнічувальний чи стимулюючий вплив ЕПС МКБ на ріст і біоплівкоутворення фітопатогенних бактерій видів Pseudomonas fluorescens, P. syringae, Pectobacterium carotovorum, Clavibacter michiganensis, Xantomonas campestris і X. vesicatoria. Вперше показано роль ЕПС МКБ у прояві противірусної активності молочнокислих бактерій щодо вірусу простого герпесу людини 1 типу (ВПГ-1) та вірусу тютюнової мозаїки (ВТМ). Показано, що штами МКБ, ізольовані з ферментованих продуктів рослинного і тваринного походження, виявляють антиоксидантну активність in vitro. ЕПС у концентрації 5 мг/мл виявляють антиоксидантну активність шляхом зв'язування гідроксильного радикалу, яка сягає 50% активності вітаміну С.
Молочнокислі бактерії та їх ЕПС (включаючи капсульні) є перспективними для застоcування як відновники і стабілізатори у нанобіотехнології «зеленого» синтезу наночасток срібла з антимікробною дією у відношенні умовно-патогенних мікроорганізмів. Здатність МКБ до відновлення іонів срібла з формуванням наночасток була штамоспецифічною.
Ентерококи в традиційних кисломолочних продуктах спонтанної ферментації представлені видами E. faecalis (66% штамів), E. durans (19% штамів) і E. faecium (6,5% штамів). Аналіз за критеріями безпеки для виробничих культур показав, що значна кількість штамів ентерококів не відповідають встановленим вимогам, що висуваються до промислових культур, хоча і виявляють задовільні технологічні властивості. У 57 % штамів ентерококів виявлена множинна стійкість до антибактеріальних препаратів різних за механізмом дії, продукували біогенні аміни, 20% штамів ентерококів мали β-гемолітичну активність.
Лактококи виявляли ряд штамоспецифічних технологічних ознак, таких як ароматоутворення, аутолітична активність, вологоутримуюча здатність, ріст в діапазоні температур 10-42°С та стійкість до 6,5% NaCl, що відповідають вимогам до заквасочних культур МКБ для кисломолочних продуктів.
Показано, що на кислотоутворення штамів L. plantarum при рості в поживних середовищах на основі овочевої сировини в більшій мірі впливає склад середовища, а не концентрація NaCl. Розроблено бактеріальний препарат «ЛактоКап» для ферментування овочевої сировини, до складу якого входять штами L. plantarum ІМВ B-7565, ІМВ B-7566, ІМВ B-7597 і ІМВ B-7598. Використання препарату «ЛактоКап» дозволяє скоротити час сквашування та підвищити мікробіологічні показники якості кінцевого продукту, в порівнянні з традиційним методом спонтанної ферментації овочів.
Дата реєстрації
2025-10-15
Додано/оновлено в НРАТ
2025-10-15 / 2026-07-01
