Учёные Томского государственного университета помогают пищевой промышленности России формировать банк высокопродуктивных бактерий для выпуска полезных и безопасных молочных продуктов. Недавно микробиологи ТГУ передали 20 «чистых» штаммов лактобактерий промышленному партнеру – ООО «Угличская биофабрика». Наряду с этим учёные провели исследования – и им удалось «поймать» виновницу порчи сыра – бактерию, попадающую на производство с коровьим молоком, способную сильно навредить сыроварам.
Заведующая молодёжной лабораторией БИ ТГУ Анастасия Лукина
– Существуют микроорганизмы, которые могут создавать проблемы на раннем и позднем этапах производства сыров, – объясняет заведующая молодежной лабораторией микробных технологий Биологического института ТГУ Анастасия Лукина. – Бактерии выделяют углекислый газ и водород, что приводит к раздуванию и разрыву сырных головок. А масляная и уксусная кислоты, также выделяемые бактериями, придают неприятный вкус и запах продукту. Даже незначительное количество таких бактерий в молоке способно испортить готовый продукт. И если такое происходит даже с одной головкой сыра, производитель утилизирует всю партию, что наносит урон производству. Нам удалось «поймать» невидимого «разорителя» – бактерию из рода клостридий.
По словам учёных, клостридии могут попадать в молоко через силос при нарушении гигиены доения. Сложность борьбы с ними заключается в том, что клостридия может образовывать споры, которые помогают микроорганизму пережить неблагоприятные условия, будь то очень высокая или низкая температура, воздействие химии и прочее. Но решают эту проблему, используя другие бактерии, являющиеся антагонистами клостридий, то есть своего рода «противоядием» от них.
В рамках сотрудничества с индустриальным партнёром была решена и другая задача. Из шубата – верблюжьей «простокваши» и других фермерских продуктов микробиологи ТГУ выделили 100 «чистых» штаммов лактобактерий без устойчивости к антибиотикам и провели прицельное изучение свойств, которые наиболее важны для выпуска кисломолочных продуктов. В частности, были исследованы вязкость и скорость сквашивания. Штамм должен работать предсказуемо, поскольку в промышленности стабильность – это деньги. Независимые эксперты и микробиологи ТГУ оценивали также и главные характеристики – вкус и текстуру сквашенного молока.
На основании полученных данных на Угличской биофабрике из 100 штаммов выбрали 20 самых перспективных «кандидатов» для внедрения в производство. Десять штаммов получили генетический паспорт. Для этого микробиологи ТГУ провели полногеномное секвенирование. Оно подтвердило отсутствие у выбранных штаммов генов устойчивости к антибиотикам.
«Чистые» молочнокислые бактерии станут основой для биологически безопасных продуктов (Изображение создано с помощью ИИ)
– С точки зрения здоровья нации очень важно, чтобы в промышленности использовались именно «чистые» микроорганизмы, – отмечает заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологий и биоинформатики БИ ТГУ Ольга Карначук. – Из-за повального использования антибиотиков в сельском хозяйстве устойчивость к ним формируется и у людей. Гены резистентности передаются вместе с продуктами. Это чревато тем, что при необходимости использования антибиотика для лечения человека препарат не даст нужного эффекта, поскольку возбудитель заболевания имеет устойчивость к данному классу лекарств. Проблема глобальная. Снижать такие риски можно и нужно именно за счёт качественных и безопасных продуктов, на производство которых нацелен наш промышленный партнёр.
Как отмечают учёные ТГУ, для производства йогуртов, кефира, сыров и других молочных продуктов массово используются зарубежные закваски. Сейчас российские пищевики формируют и расширяют свои коллекции. Участие учёных в этом процессе дает возможность получить не только высокопроизводительные, но и абсолютно безопасные штаммы.
Загрузка «чистых» бактерий в анаэростат для дальнейшего культивирования
– Штаммы, выделенные специалистами ТГУ, после исследований их протеолитической активности и, соответственно, характера вкуса, который они потенциально способны придавать сырам в процессе созревания, могут быть использованы в составе заквасок для сыров, а также в качестве защитных культур против микроорганизмов – возбудителей порчи ферментированной молочной продукции, – рассказала руководитель сектора исследований и разработок научного технологического центра развития биотехнологий ООО «Угличская биофабрика» Ирина Мозговая.
Добавим, что учёные и представители индустрии намерены продолжить сотрудничество, которое необходимо для динамичного развития отечественной молочной промышленности. Директор ООО «Угличская биофабрика» Дмитрий Фурсаев отметил, что взаимодействие компании с университетом очень важно в том числе с точки зрения возможности привлекать на фабрику выпускников ТГУ. Полномасштабный запуск нового высокотехнологичного предприятия намечен на 2026 год. Производимые там закваски будут поступать на молочные заводы России.