Влияние низких температур и осмотического стресса на рост молочнокислых бактерий

Обложка
  • Авторы: Никифорова А.П.1, Хамагаева И.С.2
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО)
    2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»
  • Выпуск: Том 17, № 3 (2025)
  • Страницы: 169-187
  • Раздел: Биохимия, генетика и молекулярная биология
  • Статья опубликована: 31.08.2025
  • URL: https://journals.rcsi.science/2658-6649/article/view/316240
  • DOI: https://doi.org/10.12731/2658-6649-2025-17-3-1244
  • EDN: https://elibrary.ru/ECLXVD
  • ID: 316240

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. На сегодняшний день использование молочнокислых бактерий не нашло широкого промышленного применения при производстве рыбных продуктов. В то же время, научное направление, связанное с разработкой и применением бактериальных культур при переработке продукции гидробионтов, обладает высокой актуальностью. Производственные процессы, связанные с переработкой рыбы, зачастую предусматривают применение высоких концентраций поваренной соли и низких положительных температур, которые ингибируют рост и развитие большинства микроорганизмов. Поэтому при создании бактериальных культур, предназначенных для производства рыбных продуктов, важным этапом исследований является изучение устойчивости применяемых штаммов к воздействию неблагоприятных факторов. Бактерии вида Latilactobacillus sakei имеют большие перспективы использования в качестве бактериальных культур при производстве рыбных продуктов в связи с высокой биохимической активностью и потенциальными пробиотическими свойствами.

Целью исследования являлось изучение устойчивости молочнокислых бактерий вида Latilactobacillus sakei к высоким концентрациям хлорида натрия и низким температурам.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись четыре штамма бактерий вида Latilactobacillus sakei. Культивирование молочнокислых бактерий проводили на полужидкой среде MRS при температуре 37 °С. Способность бактерий расти в присутствии хлорида натрия определяли на полужидкой среде MRS с содержанием 12 % поваренной соли, а толерантность бактерий к низким положительным температурам изучали при культивировании штаммов при температуре 8 °С.

Результаты. В результате проведенных исследований доказано, что штаммы Llb. sakei LSK-45, Llb. sakei LSK-104, Llb. sakei LSK-103 способны расти при высоком содержании в питательной среде поваренной соли (12 %) и при низких положительных температурах.

Заключение. Установлено, что применение штаммов Llb. sakei LSK-45, LSK-104, LSK-103 в составе бактериальных культур для рыбоперерабатывающей промышленности представляет большой научный интерес.

Об авторах

Анна Платоновна Никифорова

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО)

Автор, ответственный за переписку.
Email: anna.p.nikiforova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3003-8638
SPIN-код: 1595-7018
Scopus Author ID: 57194715586
ResearcherId: B-6798-2016

канд. техн. наук, доцент Факультета биотехнологий

 

Россия, Кронверкский проспект, 49А, г. Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация

Ирина Сергеевна Хамагаева

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»

Email: ikhamagaeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4294-5857
SPIN-код: 9964-4020
Scopus Author ID: 6506395213

д-р техн. наук, профессор

 

Россия, ул. Ключевская, 40В, стр. 1, г. Улан-Удэ, 670013, Российская Федерация

Список литературы

  1. Никифорова, А.П., Хазагаева, С.Н. & Артюхова, С.И. (2019). Исследование биохимической активности штамма Lactobacillus sakei LSK-104. Вестник ВСГУТУ, 4(75), 62-68. EDN: https://elibrary.ru/arivmh
  2. Никифорова, А.П. (2020). Перспективы производства ферментированных рыбных продуктов с использованием молочнокислых бактерий. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК — продукты здорового питания, 2, 17-24. https://doi.org/10.24411/2311-6447-2020-10038 EDN: https://elibrary.ru/zejayp
  3. Олескин, А.В. (2009). Биосоциальность одноклеточных (на материале исследований прокариот). Журнал общей биологии, 70(3), 225-238. EDN: https://elibrary.ru/kavohr
  4. Ammor, S., Dufour, E., Zagorec, M., Chaillou, S. & Chevallier, I. (2005). Characterization and selection of Lactobacillus sakei strains isolated from traditional dry-sausage. Food Microbiology, 22, 529-538. https://doi.org/10.1016/j.fm.2004.11.016
  5. Bonaccio, M., Ruggiero, E., Castelnuovo, A.D., Costanzo, S., Persichillo, M., Curtis, A.D. & Iacoviello, L. (2017). Fish intake is associated with lower cardiovascular risk in a Mediterranean population: Prospective results from the Molisani study. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 27, 865-873. https://doi.org/10.1016/j.numecd.2017.08.004
  6. Chai, H.J., Wu, C.J., Yang, S.H., Li, T.L. & Pan, B.S. (2016). Peptides from hydrolysate of lantern fish (Benthosema pterotum) proved neuroprotective in vitro and in vivo. Journal of Functional Foods, 24, 438-449. https://doi.org/10.1016/j.jff.2016.04.009
  7. Chaillou, S., Champomier-Vergès, M.C., Cornet, M., Crutz Le Coq, A.M., Dudzé, A.M., Martin, V., Beaufils, S., Bossy, R., Darbon-Rongère, E., Loux, V. et al. (2005). Complete genome sequence of the meat-borne lactic acid bacterium Lactobacillus sakei 23K. Nature Biotechnology, 23, 1527-1533. https://doi.org/10.1038/nbt1160
  8. Chen, J., Jayachandran, M., Bai, W. & Xu, B. (2022). A critical review on the health benefits of fish consumption and its bioactive constituents. Food Chemistry, 369, 130874. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130874 EDN: https://elibrary.ru/fjsqlf
  9. Gao, X., Kong, J., Zhu, H., Mao, B., Cui, S. & Zhao, J. (2022). Lactobacillus, Bifidobacterium and Lactococcus response to environmental stress: Mechanisms and application of cross-protection to improve resistance against freeze-drying. Journal of Applied Microbiology, 132, 802-821. https://doi.org/10.1111/jam.15251 EDN: https://elibrary.ru/hezagp
  10. Gu, Y., Li, B., Tian, J., Wu, R. & He, Y. (2018). The response of LuxS/AI-2 quorum sensing in Lactobacillus fermentum 2-1 to changes in environmental growth conditions. Annals of Microbiology, 68, 287-294. https://doi.org/10.1007/s13213-018-1337-z EDN: https://elibrary.ru/llqblr
  11. Van de Guchte, M., Serror, P., Chervaux, C., Smokvina, T., Ehrlich, S.D. & Maguin, E. (2002). Stress responses in lactic acid bacteria. Antonie van Leeuwenhoek, International Journal of General and Molecular Microbiology, 82(1-4), 187-216. https://doi.org/10.1023/A:1020631532202 EDN: https://elibrary.ru/mcgexh
  12. Hossain, M.I. et al. (2021). Comprehensive molecular, probiotic, and quorum-sensing characterization of anti-listerial lactic acid bacteria, and application as bioprotective in a food (milk) model. Journal of Dairy Science, 104(6), 6516-6534. https://doi.org/10.3168/jds.2020-19034 EDN: https://elibrary.ru/dwfyde
  13. Kim, H.S., Oh, H., Kim, B. et al. (2023). Multifunctional effects of Lactobacillus sakei HEM 224 on the gastrointestinal tract and airway inflammation. Scientific Reports, 13, 17918. https://doi.org/10.1038/s41598-023-45043-0 EDN: https://elibrary.ru/cpgcrn
  14. Liu, S., Ma, Y., Zheng, Y., Zhao, W., Zhao, X., Luo, T., Zhang, J. & Yang, Z. (2020). Cold-Stress Response of Probiotic Lactobacillus plantarum K25 by iTRAQ Proteomic Analysis. Journal of Microbiology and Biotechnology, 30(2), 187-195. https://doi.org/10.4014/jmb.1909.09021 EDN: https://elibrary.ru/slpyzn
  15. Marceau, A., Zagorec, M. & Champomier-Vergès, M.C. (2003). Positive effects of growth at suboptimal temperature and high salt concentration on long-term survival of Lactobacillus sakei. Research in Microbiology, 154, 37-42. https://doi.org/10.1016/S0923-2508(02)00010-4
  16. Miller, M.B. (2001). Quorum sensing in bacteria. Annual Review of Microbiology, 55, 165-199. https://doi.org/10.1146/annurev.micro.55.1.165
  17. Montanari, C., Barbieri, F., Magnani, M., Grazia, L., Gardini, F. & Tabanelli, G. (2018). Phenotypic Diversity of Lactobacillus sakei Strains. Frontiers in Microbiology, 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02003
  18. Nikiforova, A., Zamaratskaia, G. & Pickova, J. (2020). Fatty acid composition of salted and fermented products from Baikal omul (Coregonus autumnalis migratorius). Journal of Food Science and Technology, 57, 595-605. https://doi.org/10.1007/s13197-019-04091-z EDN: https://elibrary.ru/zmeach
  19. Qian, X., Tian, P., Zhao, J., Zhang, H., Wang, G. & Chen, W. (2022). Quorum Sensing of Lactic Acid Bacteria: Progress and Insights. Food Reviews International, 39(7), 4781-4792. https://doi.org/10.1080/87559129.2022.2062766 EDN: https://elibrary.ru/mhdkzq
  20. Skåra, T., Axelsson, L., Stefansson, G., Ekstrand, B. & Hagen, H. (2015). Fermented and ripened fish products in the northern European countries. Journal of Ethnic Foods, 2(1), 18-24. https://doi.org/10.1016/j.jef.2015.02.004
  21. Song, E.J., Lee, E.S., Park, S.L., Choi, H.J., Roh, S.W. & Nam, Y.D. (2018). Bacterial community analysis in three types of the fermented seafood, jeotgal, produced in South Korea. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, 82(8), 1444-1454. https://doi.org/10.1080/09168451.2018.1469395
  22. Speranza, B., Racioppo, A., Bevilacqua, A., Beneduce, L., Sinigaglia, M. & Corbo, M.R. (2015). Selection of Autochthonous Strains as Starter Cultures for Fermented Fish Products. Journal of Food Science, 80(1), M151-M160. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12721
  23. Tajdozian, H., Seo, H., Jeong, Y. et al. (2024). Efficacy of lyophilized Lactobacillus sakei as a potential candidate for preventing carbapenem-resistant Klebsiella infection. Annals of Microbiology, 74(28). https://doi.org/10.1186/s13213-024-01773-8 EDN: https://elibrary.ru/ywbksc
  24. Trunk, T., Khalil, H.S. & Leo, J.C. (2018). Bacterial autoaggregation. AIMS Microbiology, 4(1), 140-164. https://doi.org/10.3934/microbiol.2018.1.140
  25. Yang, H., He, M. & Wu, C. (2021). Cross protection of lactic acid bacteria during environmental stresses: Stress responses and underlying mechanisms. LWT, 144, 111203. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111203 EDN: https://elibrary.ru/nvykru
  26. Zagorec, M. & Champomier-Vergès, M.C. (2017). Lactobacillus sakei: A Starter for Sausage Fermentation, a Protective Culture for Meat Products. Microorganisms, 5(3), 56. https://doi.org/10.3390/microorganisms5030056
  27. Zou, X., Pan, L., Xu, M., Wang, X., Wang, Q. & Han, Y. (2023). Probiotic potential of Lactobacillus sakei L-7 in regulating gut microbiota and metabolism. Microbiological Research, 274, 127438. https://doi.org/10.1016/j.micres.2023.127438 EDN: https://elibrary.ru/dbxzls

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».