Разработка биоконсерванта на основе иммобилизованных клеток бактериоции образующих стартовых культур

• Автор: Баранова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Бактериоцины природные консерванты

1.2. Определение и классификация бактерицинов

1.3. Механизмы синтеза и действия бактериоцинов.

1.4. Факторы, влияющие на синтез бактериоцинов.

1.5. Потенциал педиоцинов в биоконсервировании

1.6. Генетические детерминанты синтеза педиоцинов.

1.7. Иммобилизация микробных клеток.

Заключение по литературному обзору. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПОСТАНОВКИ ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Схема постановки эксперимента. Характеристика объектов исследования
2.2. Методы исследований
2.2.1 .Определение антагонистической активности методом
перпендикулярных штрихов
2.2.2. Определение продуцентов бактериоцинов экспрессметодом с нейтрализацией молочной кислоты.
2.2.3. Выделение плазмиды из грамположительных микроорганизмов
2.2.4. Элиминация плазмиды из микроорганизмов.
2.2.5. Микрокапсулированис микробных клеток.
2.2.6. Просвечивающая электронная микроскопия.
2.2.7. Определение белка на полуавтоматическом приборе Кьельтек
2.2.8. Определение массовой доли влаги
2.2.9. Определение массовой доли жира.
2.2 Определение содержания золы.
2.2 Определение ВСС методом прессования.
2.2 Определение величины .
2.2 Определение хлорида натрия.
2.2Л 4. Определение нитрита натрия с применением реактива Грисса
2.2 Определение интенсивности и устойчивости окраски колбасных изделий
2.2 Определение степени окисления жира по перскисному числу
2.2 Определение кислотного числа.
2.2 Определение окислительных изменений с 2тиобарбитуровой кислотой.
2.2 Определение предельного напряжения сдвига методом пенетрации.
2.2 Оценка органолептических показателей.
2.2 Бактериологический анализ
Определение общего количества микроорганизмов в 1 г продукта
Определение бактерий группы кишечных палочек в 1 г продукта
Определение бактерий рода
Определение протея.
Определение коагулазоположителъных стафилококков.
Определение супьфитредущрующих клостридий
Определение бактерий вида ii .
2.2 Определение молочнокислых микроорганизмов
2.2 Определение дрожжей и плесневых грибов.
2.2 Статистическая обработка экспериментальных данных
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АНТАГОНИСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОЛОЧНОКИСЛЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
3.1. Скрининг штаммовпродуцентов бактериоцинов
3.2. Исследование антагонизма среди молочнокислых микроорганизмов
3.3. Определение локализации генетических детерминантов синтеза ПеДИОЦИНОВ.
ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ТЕРМОУСТОЙЧИВОСТИ ШТАММОВ
ПРОДУЦЕНТОВ Г1ЕДИОЦИНОВ МИКРОКАГ1СУЛИРОВАНИЕМ
4.1. Микрокапсулирование штаммовпродуцентов педиоцинов.
4.2. Исследование термоустойчивости иммобилизованных бактериоцин
синтезирующих штаммов на модельных фаршевых системах
ГЛАВА 5. ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОКОНСЕРВАНТА В ПРОИЗВОДСТВЕ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ
5.1. Влияние биоконсерванта Витасфер на срок годности полукопченой колбасы.
5.2. Исследование эффективности биоконсерванта в производстве
вареной колбасы
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Четвертый класс — гетерогенные протеины, имеющие в своем составе небелковую часть (углевод или липид), необходимую для биологической активности, был предложен К1аепИаштег Т. Однако есть основание полагать, что этот тип бактериоцииов из-за катионоактивных и гидрофобных свойств при грубой очистке образует комплексы с другими макромолекулами, как показано на примере плантарицина Я [, , ]. Способность продуцировать бактериоцин и устойчивость к гомологичному бактериоцину (иммунитет) - это основные признаки, отличающие бакгериоциногенные микроорганизмы от небактериоциногеиных [, , ]. Бактериоциногения — биологический феномен, широко распространенный в природе и связанный с антагонизмом у бактерий. Конкурируя за питательные вещества, бактерии секретируют посредством рибосом полипептиды (бактериоцины), которые избирательно уничтожают микроорганизмы-конкуренты. Генетические детерминанты многих бактериоцинов идентифицированы. У плантарицина и сакацина 4 эти гены расположены на хромосоме, у низина, синтезируемого I. Установлено расположение структурного гена, вовлеченного в синтез бактериоцинов. Обычно структурный ген входит в состав оперона, который непосредственно вовлечен в процессинг и транспорт бактериоцина через прокариотическую цитоплазматическую мембрану клетки. Молекула бактериоцина транспортируется через клеточную мембрану как неактивный пептид, содержащий лидирующий пропептид с И- и С- терминальными концами. Однако некоторые бактериоцины при pH 5,0 и выше остаются адсорбированными на поверхности клеток-продуцентов []. Задача состоит в том, чтобы оптимизировать продуцирование бактериоцинов бактериями, повысить активность и стабильность этих соединений, направленно получать бактериоцины с заданными свойствами []. Признавая, что бактериоцины отличаются от антибиотиков, Hurst и коллеги () предложили термин «биологические консерванты продуктов питания»; с тех пор бактериоцины, в отличие от антибиотиков, не используются для лекарственных целей (табл. Таблица 1. Хотя большинство бактериоцинов сегодня охарактеризовано, исчерпывающей информации все еще нет. На сегодняшний день разработана новая экспрссс-система обнаружения и идентификации бактериоцинов, основанная на жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии. С ее помощью обнаружили и идентифицировали бактериоцины типа низина и лактицина 1 в мкл супернатанта, определили их молекулярный вес в течение мин. Система точно определила три варианта низина (А, X, (3), хотя они имеют подобные структуры и молекулярные веса. Эта система эффективна не только для обнаружения известных бактериоцинов, но также она способна обнаружить и определить молекулярные веса новых бактериоцинов. Следовательно, она может ускорить открытие новых бактериоцинов Г1]. Мишенью для многих низкомолекулярных катионных пептидов (класс бактериоцинов 1а - лантибиотики, включая ннзин) является цитоплазматическая мембрана чувствительных клеток. Катионные пептиды формируют поры в цитоплазматической мембране, разрушая протондвижущую силу (ПДС) клегки-мишени. НДС, состоящая из химического компонента (градиент pH - ДрН) и электрического компонента (мембранный потенциал Д|/), осуществляет синтез АТФ, аккумулирование ионов и других метаболитов через транспортную систему в мембране, управляемую также протондвижущей силой (рис. Коллапс ПДС, вызываемый действием бактериоцинов, является причиной повышения проницаемости мембраны и утечки через нес низкомолекулярных компонентов размером до 0,5 кДа (АТФ, аминокислоты, ионы), приводящей к гибели клетки [, ]. Эго хорошо видно на примере потери ионов К+ бактериальной клеткой (рис. Рис. Перенос ионов калия через поры в клеточных мембранах в норме осуществляется с участием фермента Ю-АТФазы. Фермент К+-АТФаза гидролизует молекулы АТФ и использует энергию, освобождающуюся при гидролизе АТФ, для переноса ионов калия через клеточную мембрану. В результаге микробная клетка погибает от энергетического истощения []. Рис. Многие из грамположительных бактерий, вырабатывающих бактериоцины, обладают кворум-чувствительностью, т.