Реєстраційний номер
0826U000748, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
04-06-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Біосинтез наночастинок селену молочнокислими бактеріями та їх застосування у харчових технологіях
Здобувач
Хоньків Мирослав Олександрович,
Керівник Стабніков Віктор Петрович
Опонент Гармашева Інна Леонтіївна
Опонент Волошина Ірина Миколаївна
Рецензент Старовойтова Світлана Олександрівна
Рецензент Скроцька Оксана Ігорівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет харчових технологій
Опис
У багатьох регіонах світу, зокрема й у Європі, спостерігається дефіцит селену в раціоні населення, що призводить до порушення антиоксидантного захисту організму та підвищення ризику розвитку низки захворювань. Існуючі форми селену характеризуються або обмеженою біодоступністю, або потенцій-ною токсичністю при передозуванні. Наночастинки селену розглядаються як альтернативне джерело мікроелемента завдяки високій біологічній ефективності та нижчій токсичності.
Перспективним підходом до їх синтезу є використання селенсинтезуючих молочнокислих бактерій, здатних до біотрансформації селеніту натрію в наноформу селену з підвищеною ефективністю та безпечністю. Молочнокислі бактерії мають статус GRAS, а синтезовані ними наночастинки характери-зуються оптимальними розмірами та наявністю природних стабілізуючих агентів біологічного поход-ження.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню факторів, що впливають на синтез наночастинок селену молочнокислими бактеріями, оптимізації процесу біотрансформації селеніту натрію та оцінці можливості використання отриманих наночастинок у складі харчових продуктів.
Підтверджено здатність до синтезу наночастинок штамами родів Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Bifidobacterium та Leuconostoc. Синтез розпочинався в експоненційну–стаціонарну фазу росту (24–48 год) і тривав до 72 год, що визначено як оптимальний час завершення процесу. Викори-стання гідролізованого молока як поживного середовища забезпечувало швидкість накопичення біомаси від 0,07 до 0,42 г×год⁻¹, що свідчить про стійкість штамів до токсичної дії селеніту натрію.
За концентрації селеніту натрію 50 мкг/мл оптимальна кількість інокуляту становила 10 %, що забезпе-чувало біотрансформацію 87,20–99,40 % сполуки залежно від штаму. Зменшення біомаси порівняно з контролем складало 37,81–75,97 %, а частка фракції наночастинок серед усіх біосинтезованих форм селену — 17,61–33,16 %. Внесення 1–5 % інокуляту знижувало ефективність, тоді як підвищення до 15 % не давало суттєвих переваг.
Збільшення концентрації селеніту натрію до 150 мкг/мл сприяло підвищенню концентрації наночасти-нок до 15–29 мкг/мл (41–64 % серед усіх сполук селену). При концентрації 250 мкг/мл біотрансформація знижувалася до 11–33 %, а накопичення біомаси зменшувалося до 47–82 % відносно контролю.
Оптимізація часу внесення селеніту натрію (0–6 год залежно від штаму) та швидкості перемішування (110 об/хв) дозволила підвищити концентрацію наночастинок до 27–32 мкг/мл і їх вміст до 45–63 % се-ред усіх синтезованих сполук. Використання двоштамових композицій підвищувало ефективність син-тезу. Найкращі результати отримано для композиції L. delbrueckii subsp. bulgaricus 3511 та L. lactis subsp. cremoris 1220 (LBLC), де концентрація наночастинок досягала 38,92±0,23 мкг/мл, а їх частка — 78,27 %.
Показано можливість використання біодобавки, що містить наночастинки селену та біомасу бактерій, у виробництві питного йогурту. Інактивація клітин пастеризацією перед заквашуванням забезпечувала стабільніші показники якості продукту. Додавання біодобавки LBLC+SeNPs у кількості 10–50 % від рекомендованої добової норми селену покращувало реологічні властивості йогурту та підвищувало синтез екзополісахаридів. Ступінь відновлення структури гелю збільшувався до 32–43 % порівняно з 26 % у контролі, при цьому оптимальні показники синерезису та кислотності спостерігалися при внесенні 25 % добової норми селену.
Наявність наночастинок у складі біодобавки підтверджено методом енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії (характерний пік близько 1,4 кеВ). Дані SEM показали середній розмір частинок 260,95 ± 70,88 нм (76–458 нм), з основними фракціями 150–175 нм та 225–250 нм. Значення d10, d50 та d90 ста-новили відповідно 232 нм, 313 нм і 400 нм. Пастеризація при 87°С протягом 3 хв не спричиняла критич-них змін розміру та форми наночастинок.
Розрахунок собівартості лабораторного виробництва показав її низький рівень — 0,23–1,17 грн на дозу (10–50 % добової норми), що становить 0,5–4,9 % вартості готового продукту.
Дата реєстрації
2026-04-01
Додано/оновлено в НРАТ
2026-04-01 / 2026-07-03
