Перспективы биомониторинга при оценке качества молочного сырья казеинового типа

Целью исследования являлась разработка методики биотестирования для оценки качества козьего молока в производственных условиях с использованием бактерий Escherichia coli М-180. В качестве основных тест-реакций биомодели были выбраны стрессоустойчивость по отношению к пероксиду водорода с концентрацией в среде 10 мМ и ростовые характеристики (удельная скорость роста и прирост биомассы). Предлагаемый метод оценки качества молока предназначен для термообработанных проб молока в промышленных режимах пастеризации, которые обеспечивают гибель кишечной палочки в нативном молочном сырье. Объектами исследования являлись пробы термообработанного козьего молока со следующими режимами пастеризации: 65 °С, 30 мин; 76 °С, 5 мин; 90 °С, 20 с; 95 °С, 5 мин. На основании серии экспериментальных исследований установлены возможность и перспективность применения метода биотестирования с использованием Escherichia coli M-180 как тест-объекта для оценки качества молочного сырья казеинового типа в производственных условиях при его введении в среду культивирования в объемной концентрации 0,125×10^-3 мл/мл среды. Показана высокая чувствительность выбранного биотеста, что подтверждается как ростстимулирующими показателями (скорость роста, прирост биомассы), так и данными по стрессоустойчивости Escherichia coli M-180 по отношению к пероксиду водорода. Выявлено, что промышленные режимы пастеризации 76 °C, 5 мин и 90 °C, 20 с являются наиболее эффективными, обеспечивающими наиболее высокую сохранность нативных биологически активных веществ козьего молока.

1. Кравченко С.Д., Козлова Н.М., Тирикова О.В., Бахтаирова В.И. Антиоксиданты как потенциальные биомаркеры стадий неалкогольной жировой болезни печени // Байкальский медицинский журнал. 2023. Т. 2. N 4. С. 24–32. DOI: 10.57256/2949-0715-2023-4-24-32. EDN: FVUEEA.

2. Чаплыгина О.С., Козлова О.В., Жарко М.Ю., Петров А.Н. Оценка биологической безопасности молочных продуктов, содержащих антибиотики // Техника и технология пищевых производств. 2023. Т. 53. N 1. С. 192–201. DOI: 10.21603/2074-9414-2023-1-2427. EDN: MGZXCF.

3. Щербакова Ю.В., Ахмадуллина Ф.Ю., Егорова Е.А. Перспективы использования метода гальваностатической кулонометрии для оценки интегральной антиоксидантной активности молока и кисломолочной продукции: монография. Казань: Изд-во КНИТУ, 2019. 128 с.

4. Щербакова Ю.В., Семенова Ю.В., Багаутдинова Г.Р., Насрулина К.А., Ахмадуллина Ф.Ю. Метод биотестирования для контроля качества молочного сырья при промышленных режимах термообработки // Химическая безопасность. 2020. Т. 4. N 2. С. 282–292. DOI: 10.25514/CHS.2020.2.18020. EDN: PCMCTH.

5. Зарицкая Е.В., Полозова Е.В., Шилов В.В., Богачева А.С. Современные альтернативные методы исследования, используемые для оценки безопасности продукции // Экология человека. 2017. N 3. С. 21–25. DOI: 10.33396/1728-0869-2017-3-21-25. EDN: XXRUYR.

6. Симоненко С.В., Фелик С.В., Симоненко Е.С., Антипова Т.А., Шувариков А.С., Пастух О.Н. Козье молоко – ценное сырье для производства детских молочных продуктов // Овцы, козы, шерстяное дело. 2017. N 4. С. 35–36. EDN: ZXKVKF.

7. Юшин Ю.В., Подкопайло Р.В., Петрова Д.А., Егоров К.А., Трухин В.П. Обзор питательных сред, используемых для культивации рекомбинантной Escherichia coli // Медицина экстремальных ситуаций. 2019. Т. 21. N 3. С. 444–453. EDN: IJNIDN.

8. Knysh A., Sokolov P., Nabiev I. Dynamic light scattering analysis in biomedical research and applications of nanoparticles and polymers // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. 2023. Vol. 9, no. 2. P. 020203. DOI: 10.18287/JBPE23.09.020203.

9. Zarkovic N. Antioxidants and second messengers of free radicals // Antioxidants. 2018. Vol. 7, no. 11. P. 158. DOI: 10.3390/antiox7110158.

10. Zarkovic N. Roles and functions of ROS and RNS in cellular physiology and pathology // Cells. 2020. Vol. 9, no. 3. P. 767. DOI: 10.3390/cells9030767.

11. Bzducha-Wróbel A., Pobiega K., Błażejak S., Kieliszek M. The scale-up cultivation of Candida utilis in waste potato juice water with glycerol affects biomass and β(1,3)/(1,6)-glucan characteristic and yield // Applied Microbiology and Biotechnology. 2018. Vol. 102. P. 9131–9145. DOI: 10.1007/s00253-018-9357-y.

12. Kieliszek M., Błażejak S., Bzducha-Wróbel A., Kot A.M. Effect of selenium on growth and antioxidative system of yeast cells // Molecular Biology Reports. 2019. Vol. 46, no. 2. P. 1797–1808. DOI: 10.1007/s11033-019-04630-z.

13. Брусков В.И., Черников А.В., Гудков С.В., Масалимов Ж.К. Активация восстановительных свойств анионов морской воды под действием тепла // Биофизика. 2003. Т. 48. N 6. С. 1022–1029. EDN: OPJFND.

14. Иванов В.Е., Черников А.В., Гудков С.В., Брусков В.И. Образование долгоживущих активных форм белков под действием тепла в растворах желатина и казеина // Биофизика. 2018. Т. 63. N 5. С. 873–879. DOI: 10.1134/S0006302918050058. EDN: UZHUYS.

15. Беловолова Л.В. Активные формы кислорода в водных средах (обзор) // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128. N 7. С. 923–942. DOI: 10.21883/OS.2020.07.49565.64-20. EDN: KDOPYB.

16. Самойлова З.Ю., Безматерных К.В., Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Оценка пребиотической активности экстрактов растений для разработки препаратов, стимулирующих кишечную микрофлору // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2016. N 4. С. 362–367. EDN: XDYBLR.

17. Huang M.L.-H., Chiang S., Kalinowski D.S., Bae D.-H., Sahni S., Richardson D.R. The role of the antioxidant response in mitochondrial dysfunction in degenerative diseases: cross-talk between antioxidant defense, autophagy, and apoptosis // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019. P. 6392763. DOI: 10.1155/2019/6392763.

18. Кузник Б.И., Линькова Н.С., Ивко О.М. Оксидативный стресс, старение и короткие пептиды // Успехи физиологических наук. 2021. Т. 52. N 2. С. 13–20. DOI: 10.31857/S0301179821020041. EDN: DSCWEW.

19. Cabello-Verrugio C., Simon F., Trollet C., Santibañez J.F. Oxidative stress in disease and aging: mechanisms and therapies 2016 // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2017. P. 4310469. DOI: 10.1155/2017/4310469.

20. Мартусевич А.К., Карузин К.А. Метаболическая оценка эффективности применения витаминно-минеральных комплексов у профессиональных спортсменов // Вопросы питания. 2021. Т. 90. N 1. С. 94–101. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-1-94-101. EDN: YZEGGG.