Registration Number
0823U100639, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
14-11-2023
popup.evolution
.
Title
Development of a starter preparation using microorganisms of Enterococcus isolated from traditional Carpathian cheese
Author
Iryna Kushnir,
popup.head Orysia Y. Tsisaryk
popup.opponent Olha Shved
popup.opponent Oleg Pokotylo
popup.review Sergiy P. Chumachenko
popup.review Natalia M. Fedak
popup.rada
Institute of Agriculture of the Carpathian Region of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine
Description
Дисертаційна робота присвячена розробленню заквашувального препарату, виготовленого на основі молочнокислих бактерій (МКБ), виділених з природних еконіш і призначеного для виготовлення бринзи.
На початковому етапі розроблення заквашувального препарату вивчали пробіотичні та технологічні властивості E. durans, SB6, E. faecium SB12, E. durans SB18 та E. durans SB20, виділених традиційної карпатської бринзи.
Встановлено, що досліджувані штами ентерококів проявляли різну антагоністичну активність до умовно-патогенної мікрофлори, зокрема, E. coli,
S. enteritidis, E. aerogenes, P. mirabilis, P. аeruginosa, проте до грам-позитивних мікроорганізмів (S. аureus) антагоністичної дії не встановили. Із збільшенням температури культивування ентерококів (20, 30 і 37°С) зростала їх антагоністична активність. Зокрема, найоптимальнішою температурою культивування була 37оС. За таких умов штам E.durans SB18 проявив найбільш виражену антагоністичну активність до усіх досліджуваних грам-негативних мікроорганізмів, у тому числі P. аeruginosa.
Досліджувані штами виявилися чутливими до широкого спектру антимікробних препаратів, за винятком гентаміцину, стрептоміцину, канаміцину та пеніцилінів. Важливо, що усі штами ентерококів були чутливими до ванкоміцину. За умови сумісного культивування ентерококів з умовно-патогенними мікроорганізмами виявили різний вплив на підвищення їх чутливості до антибіотиків. Наприклад, штами E. faecium SB12 та E. durans SB18 підвищували чутливість S. аureus до гентаміцину, відповідно, на 16,2 та 14,8%, а сумісне культивування S. аureus з ентерококами не впливало на зміну чутливості до амоксициліну. При цьому вираженіший вплив на зміну чутливості проявив штам E. durans SB18. Штам E. durans SB18 сприяв підищенню чутливості S. аureus до ванкоміцину.
Виділені з традиційної карпатської бринзи штами ентерококів у різних кількостях синтезували біологічно активні речовин. Встановлено, що штам
E. durans SB18 синтезує найбільшу кількість амінокислот, зокрема, незамінні амінокислоти – лізин, третіонін та лейцин+ізолейцин, концентрація яких була вищою, відповідно, на 10,3, 39,5 (р<0,05) та 5,8 %, а також замінні амінокислоти серин та гліцин, концентрація яких була, відповідно, на 30,0 та 16,2 % (р<0,01) вищою порівняно до контролю. Ентерококи синтезували вітаміни групи В, з-посеред яких найбільше В1, концентрація якого збільшувалась від 8,5 до 10 разів (р<0,001), у значних кількостях синтезують також вітаміни В3, та В5.
Встановлено, що усі досліджувані штами продукували у незначній кількості оцтову та пропіонову кислоти, проте тільки штам E. durans SB18 був здатний до синтезу молочної кислоти, зокрема, її концентрація вірогідно підвищувалась у 2,6 рази ( р<0,01) порівняно до контролю.
Токсико-біологічними дослідженнями встановлено, що досліджувані штами ентерококів не патогенні, не інфекційні, не володіють каталазною активністю, не продукують лецитиназу, плазмокоагулазу та фібринолізин, що дає змогу віднести ці мікроорганізми до нешкідливих для макроорганізму.
Досліджувані штами проявляли високі технологічні властивості, зокрема, штами E. durans SB20 та SB18 проявили найкращі кислотоуворювальні властивості, оскільки були здатними знижувати рН середовища при їх культивуванні як на 24 год, так і на 48 год за різних температурних режимів, при цьому значення рН сягало 5 одиниць і менше. Крім того, досліджувані ентерококи по-різному накопичували біомасу, при цьому відзначено як міжвидову, так і міжштамову різницю. Найвищу інтенсивність росту за температури культивування 37оС спостерігали при культивуванні штамів
E. durans SB18 та SB6. Штами ентерококів проявили високу солестійкість.
Ентерококи добре переносили несприятливі умови травного тракту, зокрема, виживали та розмножувались в умовах різних значень рН середовища та жовчі. Встановлено, що із досліджуваних чотирьох штамів ентерококів при показнику рН 4 два штами E. durans SB18 та E. durans SB20 виживали та проявляли добрі ростові властивості. При культивуванні штамів E. durans SB18 та E. durans SB20 за значення рН 5 оптична густина середовища була вищою, відповідно, у 9,8 та 10,8 рази (р<0,001). Ці самі штами проявили найкращі ростові властивості і за рН 6 та 7 одиниць. За культивування досліджуваних штамів ентерококів у середовищі із 20 та 40% жовчі та високих концентрацій Натрію хлориду (від 3 до 6,5%), вони упродовж 21 доби зберігали свою життєздатність.
Для створення заквашувального препатату з метою надання готовому продукту функціональних властивостей було використано перспективні для промисловості культури молочнокислих бактерій L. lactis IMAU 32258,
Lb. plantarum KLDS 1.0728 та E. durans SB18, виділені з традиційної карпатської бринзи і які характеризувалися високими антагоністичними та технологічними властивостями. На основі цих штамів розробили п’ять композицій МКБ у різних співвідношеннях L. lactis, Lb. plantarum і E. durans:
№ 1 (50:25:25), № 2 (33:33:33), № 3 (50:40:10), № 4 (50:10:40), № 5 (70:15:15.
Registration Date
2023-09-20
popup.nrat_date
2023-09-20 / 2026-07-01
