Перспективы использования меланина в качестве антибактериального агента потребительской упаковки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Меланины, обладая высокой физиологической активностью и функциональными свойствами, в числе прочего представляют интерес как антибактериальные агенты в составе пищевых систем и потребительской упаковки продуктов. Проведенная работа была посвящена изучению противомикробной активности меланина из лузги гречихи в отношении ряда микроорганизмов бактериальной микрофлоры сыров промышленного производства. Объектами исследования являлись очищенный меланин, полученный из лузги гречихи, и тест-культуры Penicillium roqueforti, Bacillus subtilis, Bacillus pumilus и Lactobacillus plantarum. В ходе работы использовали диско-диффузионный метод и культивирование тест-культур в присутствии меланина. Статистическую обработку результатов исследований проводили с применением пакета Statistica 10. В ходе проведенного анализа установлена антимикробная активность меланина в отношении грамположительных бактерий Bacillus subtilis B-12587 и Penicillium roqueforti F-1311, в максимальной исследуемой концентрации зона лизиса при культивировании клеток Bacillus subtilis B-12587 составляет 26,4±0,2 мм, что в 1,28 раза больше зоны лизиса клеток Penicillium roqueforti F-1311, в 1,43 раза больше зоны лизиса клеток Bacillus pumilus B-7308 и в 1,58 раза больше зоны лизиса клеток Lactobacillus plantarum B-3242. В эксперименте показано, что существует высокая корреляционная связь (r = 0,97) между концентрацией меланина в среде и подавлением роста клеток Bacillus subtilis B-1258. Полученные в работе данные свидетельствуют о перспективности исследований по использованию растительных меланинов в качестве противомикробных агентов в составе пищевых пленок для первичной упаковки продуктов питания.

Об авторах

Я. В. Уразова

Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова

Email: urazova.iav@bti.secna.ru
ORCID iD: 0000-0002-6847-8487

Е. Д. Рожнов

Уральский государственный экономический университет

Email: red@bti.secna.ru
ORCID iD: 0000-0002-3982-9700

М. Н. Школьникова

Уральский государственный экономический университет

Email: shkolnikova.m.n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9146-6951

Список литературы

  1. Кадрицкая Е.А., Школьникова М.Н. Применение меланина в пищевой промышленности // Аграрно-пищевые инновации. 2022. № 3. С. 69–76. doi: 10.31208/2618-7353-2022-19-69-76. EDN: TKHXRP.
  2. Mostert A.B. Melanin, the what, the why and the how: An introductory review for materials scientists interested in flexible and versatile polymers // Polymers. 2021. Vol. 13, no. 10. P. 1670. doi: 10.3390/polym13101670.
  3. Lomovskiy I., Kiryanov A., Skripkina T. The effect of reverse sorption on an extraction kinetics melanin case // Processes. 2023. Vol. 11, no. 11. P. 3192. doi: 10.3390/pr11113192.
  4. Minasyan E., Aghajanyan A., Karapetyan K., Khachaturyan N., Hovhannisyan G., Yeghyan K., et al. Antimicrobial activity of melanin isolated from wine waste // Indian Journal of Microbiology. 2024. Vol. 64. P. 1528–1534. doi: 10.1007/s12088-023-01155-9.
  5. Tsouko E., Tolia E., Sarris D. Microbial melanin: renewable feedstock and emerging applications in food-related systems // Sustainability. 2023. Vol. 15, no. 9. P. 7516. doi: 10.3390/su15097516.
  6. Yang M., Li L., Yu S., Liu J., Shi J. High performance of alginate/polyvinyl alcohol composite film based on natural original melanin nanoparticles used as food thermal insulating and UV-vis block // Carbohydrate Polymer. 2020. Vol. 233. P. 115884. doi: 10.1016/j.carbpol.2020.115884.
  7. Bang Y.-J., Shankar S., Rhim J.-W. Preparation of polypropylene/poly (butylene adipate-co-terephthalate) composite films incorporated with melanin for prevention of greening of potatoes // Packaging Technology and Science. 2020. Vol. 33, no. 10. P. 433–441. https://doi.org/10.1002/pts.2525.
  8. Łopusiewicz L., Drozlowska E., Trocer P., Kostek M., Śliwiński M., Henriques M.H.F., et al. Whey protein concentrate/isolate biofunctional films modified with melanin from watermelon (Citrullus lanatus) seeds // Materials. 2020. Vol. 13, no. 17. P. 3876. doi: 10.3390/ma13173876.
  9. Liang Y., Zhao Y., Sun H., Dan J., Kang Y., Zhang Q., et al. Natural melanin nanoparticle-based photothermal film for edible antibacterial food packaging // Food Chemistry. 2023. Vol. 401. P. 134117. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.134117.
  10. Łopusiewicz Ł., Jędra F., Mizielińska M. New poly(-lactic acid) active packaging composite films incorporated with fungal melanin // Polymers. 2018. Vol. 10, no. 4. P. 386. doi: 10.3390/polym10040386.
  11. Roy S., Rhim J.-W. Preparation of carrageen-an-based functional nanocomposite films incorporated with melanin nanoparticles // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2019. Vol. 176. P. 317–324. doi: 10.1016/j.colsurfb.2019.01.023.
  12. Roy S., Shankar S., Rhim J.-W. Melanin-mediated synthesis of silver nanoparticle and its use for the preparation of carrageenan-based antibacterial films // Food Hydrocolloids. 2019. Vol. 88. P. 237–246. doi: 10.1016/j.foodhyd.2018.10.013.
  13. Kiran G.S., Dhasayan A., Lipton A.N., Selvin J., Arasu M.V., Al-Dhabi N.A. Melanin-templated rapid synthesis of silver nanostructures // Journal of Nanobiotechnology. 2014. Vol. 12, no. 1. P. 18. doi: 10.1186/1477-3155-12-18.
  14. Galaby S.S., Maharik N.M.S., Khalifa M.I. Prevalence of some deteriorating microorganisms in raw milk and some locally made cheese // New Valley Veterinary Journal. 2021. Vol. 1, no. 2. P. 21–27. doi: 10.21608/nvvj.2021.205838.
  15. Ibrahim R.A., El-Salam B.A.A., Alsulami T., Ali H.S., Hoppe K., Badr A.N. Neoteric biofilms applied to enhance the safety characteristics of Ras cheese during ripening // Foods. 2023. Vol. 12, no. 19. P. 3548. doi: 10.3390/foods12193548.
  16. Ferraz A.R., Goulão M., Santo C.E., Anjos O., Serralheiro M.L., Pintado C.M.B.S. Novel, edible melanin-protein-based bioactive films for cheeses: antimicrobial, mechanical and chemical characteristics // Foods. 2023. Vol. 12, no. 9. P. 1806. doi: 10.3390/foods12091806.
  17. Школьникова М.Н., Аверьянова Е.В., Рожнов Е.Д., Баташов Е.С. Исследование антибактериальной активности флавоноидов облепихового шрота // Индустрия питания. 2020. Т. 5. N 3. С. 61–69. doi: 10.29141/2500-1922-2020-5-3-7. EDN: AWZINX.
  18. Пат. № 2780731, Российская Федерация, МПК C09B 61/00. Способ выделения меланина из лузги гречихи / Я.В. Уразова, Е.Д. Рожнов, Л.А. Бахолдина, Е.А. Кадрицкая, М.Б. Ребезов, М.А. Шариати. Заявл. 02.06.2021; опубл. 29.09.2022. Бюл. № 28.
  19. Zhang Z., Yang Y., Xi H., Yu Y., Song Y., Wu C., et al. Evaluation methods of inhibition to microorganisms in biotreatment processes: a review // Water Cycle. 2023. Vol. 4. P. 70–78. doi: 10.1016/j.watcyc.2023.02.004.
  20. Nielsen S.L., Hansen B.W. Evaluation of the robustness of optical density as a tool for estimation of biomass in microalgal cultivation: The effects of growth conditions and physiological state // Aquaculture Research. 2019. Vol. 50, no 9. P. 2698–2706. doi: 10.1111/are.14227.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).